鄒倩倩,晏 容,3,劉 云,劉 流,李曉飛,3△(.遵義醫(yī)學院基礎醫(yī)學院,貴州遵義563003;2.遵義醫(yī)學院醫(yī)學與生物學研究中心,貴州遵義563003;3.貴州省普通高等學校特色藥物腫瘤防治特色重點實驗室,遵義563003)
低濃度岡田酸對人肝癌細胞SMMC-7721生長的影響*
鄒倩倩1,晏容1,3,劉云2,3,劉流1,李曉飛1,3△
(1.遵義醫(yī)學院基礎醫(yī)學院,貴州遵義563003;2.遵義醫(yī)學院醫(yī)學與生物學研究中心,貴州遵義563003;3.貴州省普通高等學校特色藥物腫瘤防治特色重點實驗室,遵義563003)
目的探討低濃度岡田酸(OA)對人肝癌細胞SMMC-7721生長的影響。方法(1)采用磺酰羅丹明(SRB)染色法檢測不同低濃度OA(5.900 00、0.590 00、0.059 00、0.029 50、0.014 75 nmol/L)在體外對人肝癌細胞SMMC-7721的促增殖作用;(2)應用免疫熒光染色法檢測不同低濃度OA對人肝癌細胞SMMC-7721增殖細胞核抗原(PCNA)表達的影響。結(jié)果SRB染色結(jié)果顯示,濃度為5.900 00 nmol/L的OA對人肝癌細胞SMMC-7721的增殖仍有抑制作用,隨著OA濃度逐漸下降則出現(xiàn)促肝癌細胞增殖,但更低濃度組促增殖作用逐漸降低,濃度達到0.014 75 nmol/L時無促增殖作用。PCNA表達變化趨勢與SRB結(jié)果一致。結(jié)論低濃度OA促進人肝癌細胞SMMC-7721的增殖。
癌,肝細胞;細胞增殖;增殖細胞核抗原;岡田酸
1981年Tachibana首次從岡田軟海綿(Halichondria okadai)和隱海綿(H.melanodocia)中分離得到了具有特殊構造的聚醚(polyether)化合物——岡田軟海綿酸,即岡田酸(OA)[1]。研究顯示,OA作為參與調(diào)節(jié)細胞代謝、分化及凋亡、信號通路等一系列生理病理事件的經(jīng)典蛋白磷酸酶2A(PP2A)的抑制劑,通過抑制PP2A的活性使磷酸化蛋白底物迅速累積,因此被認為是一種促癌物[2]。但文獻顯示,10 ng/mL的OA對人肝癌細胞BEL-7402的增殖有顯著抑制作用[3],作者進行的前期體外實驗同樣發(fā)現(xiàn)OA對人肝癌細胞SMMC-7721的生長有抑制作用,其半數(shù)抑制濃度(IC50)為59 nmol/L。這些研究結(jié)果均與OA作為一種公認的促癌物相矛盾。因此推測,OA作用于體外培養(yǎng)的腫瘤細胞,是否是由于濃度因素而直接影響腫瘤細胞的生長,而其抑制作用的發(fā)生可能是由于OA濃度較高所致。那么,低濃度下是否會出現(xiàn)相反的變化。為了解決這一疑問,本實驗擬探討低濃度OA對人肝癌細胞SMMC-7721生長的影響,為下一步研究OA的促癌機制提供有效的藥物濃度數(shù)據(jù)參考和體外實驗依據(jù)。
1.1材料
1.1.1藥物OA購自Sigma公司,用DMSO溶解,配制濃度為10 μmol/L的儲備液,0.22 μm濾膜過濾除菌,-20℃保存。
1.1.2肝癌細胞株人肝癌細胞SMMC-7721購于中國科學院細胞庫。
1.1.3試劑RPMI-1640培養(yǎng)基(美國Gibco公司),南美胎牛血清、胰蛋白酶(美國Hyclone公司),磺酰羅丹明(SRB,美國Sigma公司),牛血清白蛋白(BSA,美國Sigma公司),4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI,美國Sigma公司),增殖細胞核抗原(PCNA)抗體(Abcam公司),Cy3標記山羊抗小鼠二抗(美國Sigma公司)。
1.1.4主要儀器3131型CO2培養(yǎng)箱、Multiskan spectrum全波長酶標儀(美國Thermo公司),超凈工作臺(蘇州凈化設備有限公司),倒置顯微鏡(日本Nikon公司),熒光顯微鏡(德國Leica公司)。
1.2方法
1.2.1人肝癌細胞SMMC-7721的培養(yǎng)參照文獻[4]進行細胞培養(yǎng)。
1.2.2SRB染色法取100 μL細胞懸液(4 000個細胞)平行接種于2塊96孔板,一塊為對照板(T0),另一塊為實驗板。于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20 h后,將對照板取出,用預冷的50%三氯乙酸(TCA)固定待測,實驗板中以加入不同低濃度OA(終濃度分別為5.900 00、0.59000、0.059 00、0.029 50、0.014 75 nmol/L)為實驗組(T),同時設空白對照組(C),每組5個復孔,繼續(xù)培養(yǎng)24 h后取出培養(yǎng)板,參照文獻[5]進行SRB染色,最后在酶標儀上選擇565 nm波長測吸光度(OD)值。按照公式計算生長增殖率。
1.2.3免疫熒光染色法檢測人肝癌細胞SMMC-7721 PCNA的表達細胞懸液接種于48孔板中(細胞濃度為1×105個/mL,每孔100 μL),37℃、5%CO2培養(yǎng)20 h后棄培養(yǎng)基,再加入不同低濃度的OA(終濃度分別為5.900 00、0.590 00、0.059 00、0.029 50 nmol/L),空白對照組加等量的培養(yǎng)基,各組設3個平行孔。培養(yǎng)24 h后棄培養(yǎng)基,PBS清洗,每孔加入4%多聚甲醛固定30 min,以 0.1%Triton X-100室溫孵育 15 min,3%過氧化氫(H2O2)滅活內(nèi)源過氧化物酶后,PBS清洗3次后加5% BSA 37℃封閉1 h,PBS清洗。滴加小鼠抗人PCNA抗體(1∶300)4℃孵育過夜(以PBS代替一抗作為陰性對照),PBS清洗3次,加入Cy3標記山羊抗小鼠二抗(1∶800)37℃孵育1 h,PBS清洗3次,DAPI染色30 min,PBS清洗后,置于熒光顯微鏡下觀察并拍照。同時采用Image2XJ軟件分析各組細胞細胞核中PCNA的表達量。
1.2.4染色觀察為檢測PCNA在人肝癌細胞SMMC-7721中的細胞定位,首先用免疫熒光染色對人肝癌細胞SMMC-7721內(nèi)的PCNA進行定位分析,同時用DAPI對細胞核進行染色定位(藍色熒光)。
1.3統(tǒng)計學處理應用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1不同低濃度OA對人肝癌細胞SMMC-7721的促增殖作用與空白對照組比較,濃度為5.900 0 nmol/L的OA對人肝癌細胞SMMC-7721的增殖仍有抑制作用,但隨著OA濃度逐漸下降則出現(xiàn)促肝癌細胞增殖,OA濃度為0.590 00 nmol/L時對肝癌細胞有明顯的促增殖作用,隨著濃度的下降促進肝癌細胞增殖作用愈加明顯,與空白對照組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。但更低濃度組促增殖作用逐漸降低,濃度達到0.014 75 nmol/L時無促增殖作用。見圖1。
圖1 不同低濃度OA對人肝癌細胞SMMC-7721增殖作用的影響
2.2不同低濃度 OA對人肝癌細胞 SMMC-7721中PCNA表達的影響
2.2.1染色觀察PCNA在人肝癌細胞SMMC-7721的細胞核及細胞質(zhì)內(nèi)均有表達(紅色熒光),以細胞核表達為主。其PCNA在細胞核中的表達變化趨勢與SRB結(jié)果一致。見圖2。
2.2.2細胞核中PCNA相對表達量測定與空白對照組比較,OA濃度為5.900 00 nmol/L時肝癌細胞的PC NA表達顯著降低,隨著OA濃度逐漸下降PCNA表達呈上升趨勢,OA濃度為0.590 00 nmol/L時肝癌細胞的PCNA表達增加顯著,隨著濃度的下降PCNA表達增加更明顯,但隨著濃度進一步下降(OA濃度為0.02950nmol/L)肝癌細胞的PCNA表達又呈下降趨勢。見圖3。
圖3 不同低濃度OA對人肝癌細胞SMMC-7721中PCNA表達的影響
OA作為一種公認的促癌物,能夠促進腫瘤形成,在極低濃度范圍就可對人類健康造成潛在的威脅[6]。國外學者研究發(fā)現(xiàn),OA對PP2A有較強的選擇性,并且能夠促進小鼠體內(nèi)腫瘤的生長[7]。但有研究結(jié)果提示,在體外水平OA能抑制腫瘤細胞的生長[3,8],這與作者前期的實驗結(jié)果相似。以上體外的研究結(jié)果與OA作為一種公認的促癌物相矛盾。課題組推測可能是較高濃度的OA抑制了腫瘤細胞的生長,降低其濃度則有可能出現(xiàn)相反的變化。因此本實驗首先采用SRB法檢測不同低濃度OA對人肝癌細胞SMMC-7721的促增殖作用。結(jié)果顯示,濃度為5.900 00 nmol/L的OA對人肝癌細胞SMMC-7721的增殖仍有抑制作用,隨著OA濃度逐漸下降則出現(xiàn)促肝癌細胞增殖,但更低濃度組促增殖作用逐漸降低,濃度達到0.014 75 nmol/L時無促增殖作用,提示低濃度OA促進人肝癌細胞SMMC-7721的增殖。在此基礎上,應用免疫熒光染色法檢測不同低濃度OA對人肝癌細胞SMMC-7721中PCNA表達的影響。PCNA參與調(diào)節(jié)DNA的合成[9],其表達水平和增殖細胞中DNA復制的活躍程度基本保持一致,通常被作為一項評估細胞增殖活性的重要指標。有實驗證明,PCNA在細胞核內(nèi)陽性表達的高低與細胞增殖活性密切相關。實驗發(fā)現(xiàn),細胞核中PCNA相對表達量的變化趨勢與SRB結(jié)果一致,再次印證了低濃度OA對腫瘤細胞的促增殖作用。為下一步研究OA的促癌機制提供有效的藥物濃度數(shù)據(jù)參考和體外實驗依據(jù)。
以往研究認為,PCNA主要表達于細胞核,但是本實驗結(jié)果顯示,PCNA不僅定位于細胞核,在細胞質(zhì)中也有表達,并且隨著OA的濃度降低,細胞質(zhì)中的表達量也呈現(xiàn)上升趨勢。研究表明,在某些腫瘤細胞中,PCNA部分在細胞質(zhì)表達并與多種腫瘤相關蛋白結(jié)合,提示細胞質(zhì)中的PCNA可能參與了腫瘤的某些病理過程[10]。本實驗提示,OA可能在細胞中對PCNA重新定位,介導PCNA在細胞質(zhì)中參加其他腫瘤生物學行為,這與OA的促癌作用是否相關有待進一步研究。
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Effect of low concentration of Okadaic acid on growth of human hepatocellular carcinoma cells SMMC-7721*
Zou Qian-qian1,Yan Rong1,3,Liu Yun2,3,Liu Liu1,Li Xiaofei1,3△(1.College of Basic Medicine,Zunyi Medical College,Zunyi,Guizhou 563003,China;2.Medical and Biological Research Center,Zunyi Medical College,Zunyi,Guizhou 563003,China;3.Guizhou Provincial College-based Key Lab for Tumor Prevention and Treatment with Distinctive Medicines,Zunyi,Guizhou 563003,China)
ObjectiveTo explore the effect of low concentration of Okadaic acid(OA)on the growth of hepatocellular carcinoma cells SMMC-7721.Methods(1)The sulforhodamine B(SRB)staining method was employed to detect the promoting proliferation effect of OA with different low concentrations(5.900 00,0.590 00,0.059 00,0.029 50,0.014 75 nmol/L)on hepatocellular carcinoma cells SMMC-7721 in vitro.(2)The immunofluorescence staining method was used to detect the effect of OA with different low concentrations on the expression of SMMC-7721 proliferating cell nuclear antigen(PCNA).ResultsThe SRB results showed that when the OA concentration was 5.900 00 nmol/L,it still had inhibiting effect on the proliferation of hepatocellular carcinoma cells SMMC-7721.However,as the gradual decline of OA concentration,it had a promotion effect on the proliferation of hepatocellular carcinoma cells,but its proliferation promotion effect at even lower concentration was gradually decreased. When the concentration reached 0.014 75 nmol/L,there was no promotion effect on proliferation.The expression change tendency of PCNA was consistent with the results of SRB.ConclusionLow concentration of OA can promote hepatocellular carcinoma cells SMMC-7721 proliferation.
Carcinoma,hepatocellular;Cell proliferation;Proliferating cell nuclear antigen;Okadaic acid
10.3969/j.issn.1009-5519.2016.05.003
A
1009-5519(2016)05-0645-03
國家自然科學基金項目(81560669);貴州省教育廳特色重點實驗室建設項目(黔教合KY字[2014]212)。
鄒倩倩(1987-),在讀碩士研究生,主要從事昆蟲資源開發(fā)與利用方面的研究。
△,E-mail:lixiaofei35@sohu.com。
(2015-12-21)