申 俊 王 炫 高 峰 孟文霞
(廣東省口腔醫(yī)院牙周黏膜科,廣東 廣州 510280)
穿心蓮內(nèi)酯通過核因子-κB通路對口腔鱗癌細胞的抑制及其作用機制
申 俊 王 炫 高 峰 孟文霞
(廣東省口腔醫(yī)院牙周黏膜科,廣東 廣州 510280)
目的 探究穿心蓮內(nèi)酯對人口腔鱗癌(OSCC)細胞抑制作用及其機制。方法 MTT實驗檢測穿心蓮內(nèi)酯對SAS人OSCC細胞系增殖的作用;Western印跡檢測穿心蓮內(nèi)酯對SAS人OSCC細胞系中p65、p65(Ser536)和cyclin D1表達的影響;細胞免疫熒光實驗檢測穿心蓮內(nèi)酯對SAS人OSCC細胞系中p65(Ser536)和cyclin D1表達的影響。結果 MTT實驗表明穿心蓮內(nèi)酯可抑制SAS人OSCC細胞系增殖并且其抑制作用呈劑量、時間依賴性(P<0.05);Western印跡以及細胞免疫熒光實驗結果顯示穿心蓮內(nèi)酯可降低p65磷酸化以及cyclin D1表達(P<0.05)。結論 穿心蓮內(nèi)酯可以通過抑制p65磷酸化減少cyclin D1表達,從而降低核因子(NF)-κB活性抑制SAS人OSCC細胞系增殖。穿心蓮內(nèi)酯可以作為治療OSCC的潛在新型藥物。
穿心蓮內(nèi)酯;NF-κB信號通路;SAS人口腔鱗癌細胞系
口腔鱗狀細胞癌(OSCC)是頭頸部最常見的癌癥,容易發(fā)生侵襲和轉移,從而對患者的生活質量和生命產(chǎn)生極大的危害〔1〕。穿心蓮是傳統(tǒng)中藥材,在亞洲各國中廣泛用于緩解喉嚨痛、腹瀉和其他炎癥癥狀〔2〕。穿心蓮內(nèi)酯屬于二萜內(nèi)酯類化合物,從穿心蓮中分離,是其主要的生物活性成分〔3,4〕。最近,國內(nèi)外有多篇文獻報道穿心蓮內(nèi)酯及其衍生物在抗感染、抗腫瘤方面具有顯著作用,包括穿心蓮內(nèi)酯抑制肝癌細胞和前列腺癌細胞增殖〔5,6〕。穿心蓮內(nèi)酯可以通過死亡受體介導通路誘導細胞凋亡〔7〕,通過抑制ERK1/2通路,誘導腫瘤壞死細胞(TNF)-α合成并且刺激毒性T淋巴細胞產(chǎn)生從而抑制體內(nèi)腫瘤生長〔8〕。穿心蓮內(nèi)酯還可以抑制腫瘤引起的血管生成,通過降低血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、一氧化氮(NO)和多種炎癥細胞因子和化學因子的表達,增加抗血管生成因子表達〔9〕。然而穿心蓮內(nèi)酯抑制腫瘤的具體作用機制還不清楚。核因子(NF)-κB是一種重要的腫瘤調(diào)控因子,NF-κB家族包括p105/p50 (NF-κB1)、p100/p52 (NF-κB2)、p65 (RelA)、RelB,和c-Rel,其中p50/p65異質二聚體分布最為廣泛〔10〕。p50/p65異質二聚體位于細胞質并在細胞質與IκB抑制蛋白結合。一旦激活,IκB蛋白可迅速被IκB激酶α和β(IKKα和IKKβ)快速磷酸化,然后被泛素-蛋白酶體通路降解〔11〕,p50/p65異質二聚體遷移到核轉錄,上調(diào)下游基因從而調(diào)控先天免疫、炎癥、細胞生長及凋亡〔12〕。因此,NF-κB的激活需要IKKα和β磷酸化p65使p65從IKK復合物中釋放〔13〕。NF-κB的持續(xù)活化可以促進腫瘤細胞增殖,抑制腫瘤細胞凋亡,促進血管的新生以及促進腫瘤細胞的轉移。 既往有研究提示,NF-κB通路可能是穿心蓮內(nèi)酯的主要作用靶點〔14〕,但其具體的作用機制仍不明了。本研究擬觀察穿心蓮內(nèi)酯對OSCC SAS細胞生長增殖及其對NF-κB信號通路蛋白的影響。
1.1 主要試劑 高糖DMEM培養(yǎng)基,胎牛血清(FBS),青-鏈霉素購自美國Invitrogen,穿心蓮內(nèi)酯購自美國Sigma-Aldrich公司,p65、p65(Ser536)和cyclin D1購自Santa Cruz Biotechnology公司。
1.2 細胞來源及培養(yǎng) SAS人OSCC細胞系購自ATCC(American Type Culture Collection,Manassas,VA,USA),SAS細胞在高糖培養(yǎng)基中培養(yǎng),同時在培養(yǎng)基中加入10%FBS和1%青霉素-鏈霉素,在37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
1.3 方法
1.3.1 MTT實驗 SAS細胞系接種于96孔板,每孔接種細胞數(shù)為0.5×104個。接種24 h之后分兩組處理,每組設置5個復孔。一組用不同濃度的穿心蓮內(nèi)酯處理SAS細胞48 h,濃度分別為0、25、50、100 μmol/L(穿心蓮內(nèi)酯溶解于DMSO);另外一組用50 μmol/L穿心蓮內(nèi)酯處理細胞24、48、72 h。之后兩組加入20 μl MTT工作液,培養(yǎng)4 h。棄掉培養(yǎng)基,每孔加200 μl DMSO,震蕩溶解結晶物,在酶聯(lián)免疫檢測儀490 nm處檢測吸光值。
1.3.2 Western印跡實驗 用不同濃度穿心蓮內(nèi)酯(0、25、50和100 μmol/L)處理SAS細胞系48 h后,棄掉培養(yǎng)基,PBS洗滌細胞,然后加細胞裂解液RIPA(蛋白酶抑制劑:RIPA=1∶1 000),冰上裂解30 min,刮蛋白。4℃,13 000 r/min,離心13 min后吸上清液轉移到另外一支EP管,用BCA工作液檢測蛋白含量。SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離蛋白,分離后電轉到PVDF上,5%牛奶封閉1 h。用TBST洗膜3次,5 min/次。孵育p65抗體、p65(Ser536)抗體、cyclin D1抗體和GAPDH抗體過夜。TBST洗膜3次,5 min/次。孵育相應的辣根過氧化物酶連接的二抗,TBST洗膜3次,10 min/次。 撒發(fā)光液,用自動顯影儀顯影并分析條帶灰度。
1.3.3 細胞免疫熒光實驗 SAS細胞系接種于6孔板中,每孔密度為4×105個。實驗組細胞與100 μmol/L穿心蓮內(nèi)酯孵育48 h,對照組細胞與DMSO溶液孵育48 h。兩組細胞用多聚甲醛溶液固定20 min,之后與0.5% Triton X-100孵育10 min。PBS洗滌,3次,5 min/次。將固定的細胞與4%的BSA溶液在室溫封閉2 h,之后用適當比例的p65(Ser536)和cyclin D1抗體4℃孵育過夜。PBS洗滌3次,5 min/次。不同二抗37℃孵育1 h(山羊抗兔的FITC標記的二抗和山羊抗小鼠的Cy3標記的二抗),在熒光顯微鏡下觀察。
1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS17.0軟件行單因素方差分析。
2.1 穿心蓮內(nèi)酯對SAS細胞系的細胞毒性作用 MTT實驗表明穿心蓮內(nèi)酯可以顯著抑制SAS細胞系增殖,并且具有濃度、時間依賴的關系(P<0.05)。
2.2 Western印跡 p65(Ser536)磷酸化可以表明NF-κB活性,cyclin D1是NF-κB下游調(diào)節(jié)基因〔14〕。隨著穿心蓮內(nèi)酯濃度增加,p65含量沒有變化,但磷酸化p65(Ser536)含量以及cyclin D1含量減少(P<0.05)。見圖1。
A:不同濃度穿心蓮內(nèi)酯(0、25、50、100 μmol/L)作用于p65、p65(Ser536)、cyclin D1;B:將相關蛋白表達情況與內(nèi)參GAPDH比值量化成直方圖,其中AG是穿心蓮內(nèi)酯,分別為濃度0、25、50、100 μmol/L;1)P<0.05,2)P<0.01圖1 Western印跡檢測結果
2.3 免疫熒光實驗 免疫熒光實驗結果表明穿心蓮內(nèi)酯(100 μmol/L)可以抑制p65(Ser536)(綠色)與cyclin D1(紅色)的表達。見圖2。
圖2 用100 μmol/L穿心蓮內(nèi)酯處理SAS細胞系48 h之后p65(Ser536)(綠色)和cyclin D1(紅色)免疫染色情況
穿心蓮有多種藥理作用,例如抗腫瘤、抗HIV、抗病毒感染以及血管保護功能〔1〕。穿心蓮主要活性成分為二萜內(nèi)酯、黃酮、多酚等物質,其中最主要的成分為穿心蓮內(nèi)酯,其被認為是最重要的治療成分〔16〕。
據(jù)報道,NF-κB活性與腫瘤形成和遷移密切相關〔17〕。NF-κB異常激活可以調(diào)節(jié)多種腫瘤的病理反應,包括細胞周期過程、增殖以及凋亡。Western印跡實驗表明穿心蓮內(nèi)酯可以顯著抑制p65(Ser536)與cyclin D1,同時免疫熒光實驗顯示穿心蓮內(nèi)酯同樣可以抑制p65(Ser536)與cyclin D1,通過NF-κB家族成員p65磷酸化減少以及下游基因cyclin D1減少說明NF-κB的活性降低。
總之,本研究說明穿心蓮內(nèi)酯通過NF-κB通路對SAS人口腔鱗癌細胞系發(fā)揮重要作用,穿心蓮內(nèi)酯通過減弱p65磷酸化以及cyclin D1表達降低NF-κB活性,進而抑制SAS細胞增殖。
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〔2017-01-03修回〕
(編輯 郭 菁)
廣東省醫(yī)學科研基金項目(2016159618)
申 俊(1979-),女,副主任醫(yī)師,博士,主要從事口腔黏膜病病因及防治研究。
R73
A
1005-9202(2017)13-3181-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.13.025