賈麗君 尹曉然 昝瑛
(西安交通大學第二附屬醫(yī)院腫瘤科,陜西 西安 721000)
乳腺癌是女性易患的惡性腫瘤之一,其中,乳腺癌又分為原發(fā)性乳腺癌和繼發(fā)性乳腺癌。原發(fā)性乳腺癌是指發(fā)生于乳腺本身,而不是繼發(fā)于其他組織器官轉(zhuǎn)移而形成的惡性腫瘤;繼發(fā)性乳腺癌是指其他部位癌細胞轉(zhuǎn)移至乳腺,最終形成乳腺癌[1]。甲基蓮心堿 (Neferine, Nef)是一種雙芐基異喹啉類生物堿,具有降壓、抗血栓形成、抗氧化等多種臨床作用。最近相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),Nef對乳腺癌細胞具有一定作用,但具體作用效果及機制尚未明確[2]。Survivin 屬于凋亡抑制蛋白(Inhibitor of Apoptosis Protein, IAP)家族,Survivin會在多種人類腫瘤中過度表達[3]。Survivin的過量表達抑制細胞凋亡,并促進腫瘤的進展和對抗癌藥物和放射線的抵抗,但尚不清楚Survivin在乳腺癌細胞中的作用機制[4]。RASSF2是新近發(fā)現(xiàn)的抑癌基因,對肺癌、肝癌等癌細胞的生長具有明顯抑制作用,但對乳腺癌細胞的作用研究報道較少[5]。因此,本研究旨在探討Nef對乳腺癌細胞survivin、RASSF2基因的調(diào)控及細胞凋亡的情況。
1.1 一般材料 將在ATCC細胞庫購買的乳腺癌細胞株zr-75-30細胞分為癌細胞組(CC組):單純zr-75-30細胞不做其他處理,正常培養(yǎng);低濃度組(LC組):將zr-75-30細胞與濃度為5 mg/kg Nef混合培養(yǎng);中濃度組(MC組):將zr-75-30細胞與濃度為10 mg/kg Nef混合培養(yǎng);高濃度組(HC組):將zr-75-30細胞與濃度為20 mg/kg Nef混合培養(yǎng)。
1.2 實驗儀器與試劑 Nef(大連美侖生物技術(shù)有限公司);PVDF 膜(Millipore,美國);高壓滅菌鍋(Hirayama Manufacturing,日本)。
1.3 細胞培養(yǎng) 將zr-75-30細胞株在含有胎牛血清的DMEM培育液中培養(yǎng)。當細胞數(shù)量為80%~90%時,胰蛋白酶消化zr-75-30細胞,消化后,采取1600 r/min進行離心,時間為5 min,收集、重懸并培養(yǎng)細胞。將細胞接種在96孔板上,密度為1×104個細胞/孔,在5%CO2+95%空氣的混合氣體中培養(yǎng)過夜,然后加入5、10、20 mg/kg濃度的Nef混合液培養(yǎng)24 h。
1.4 Hoechst 33258 熒光染色法檢測zr-75-30凋亡 按 Hoechst 染色試劑盒說明書操作[6]。熒光顯微鏡下觀察并拍攝圖片,以細胞皺縮、胞核致密濃染、熒光強度增強等作為細胞凋亡指標。
1.5 流式細胞儀檢測zr-75-30細胞凋亡情況 調(diào)整zr-75-30細胞密度為1.2×106/L,接種于6 孔板中,處理12 h,繼續(xù)培養(yǎng)24 h。0.01 mol/L PBS洗滌,300×g離心5 min,置-4 ℃冰箱培養(yǎng),PBS洗滌3次,37 ℃水浴30 min,吹打均勻,4 ℃避光孵育30 min。使用Guava流式細胞儀進行流式上樣檢測。
1.6 Western blot法檢測zr-75-30細胞中survivin的蛋白含量 將zr-75-30細胞進行裂解并提取核蛋白,并對核蛋白的濃度進行測量,分裝后,保存在-20 ℃的環(huán)境中。將提取出的蛋白溶液和緩沖溶液進行混均,按照4∶1的比例進行,為了讓蛋白質(zhì)變性需將蛋白溶液全部進行煮沸處置。把電泳后的50 μm蛋白樣品轉(zhuǎn)移到PVDF膜上,加入脫脂奶粉,并進行封閉,時長為1 h。加入1抗后進行TTBS漂洗,每次漂洗10 min,一共進行3次漂洗,最后加入2抗對溶液進行稀釋,再在常溫的環(huán)境中封閉1 h。取出PVDF膜,TTBS漂洗10 min×3,DAB顯色后數(shù)碼相機照相。
1.7 免疫組化法檢測zr-75-30細胞中RASSF2的蛋白含量 將zr-75-30細胞入二甲苯中處理,完成后,再分別浸入不同濃度的酒精中。在100 mL 0.01 mol枸櫞酸緩沖液沖洗、浸泡,PBS沖洗3次,加熱修復(fù)15 min,冷卻至室溫。沖洗,室溫封閉,滴加一抗(兔抗人RASSF2抗體)37 ℃ 30~40 min,沖洗,滴加生物素化二抗37 ℃ 40 min,沖洗,DAB顯色,水洗終止反應(yīng),蘇木素復(fù)染,分化,梯度酒精脫水干燥,中性樹膠封固。
1.8 qRT-PCR法檢測zr-75-30細胞中survivin、RASSF2 mRNA的表達含量 把保存在-80 ℃環(huán)境中的zr-75-30細胞取出。將液氮冷凍中的zr-75-30細胞進行研磨, 用Trizol進行總RNA的提取,逆轉(zhuǎn)錄按照說明書嚴格進行,將逆轉(zhuǎn)后所得的cDNA進行熒光反應(yīng)實驗。所有反應(yīng)嚴格按照反應(yīng)的條件進行擴增,內(nèi)參采用GAPDH,變性3 min 95 ℃,變性5 s 95 ℃,退火1 min 60 ℃,一共40個循環(huán)。取得到的平均值后得到Ct值,計算方法用2-△△Ct法進行分析,見表1。
2.1 Hoechst 33258 熒光染色法檢測zr-75-30細胞凋亡情況 CC組、LC組、MC組及HC組細胞凋亡數(shù)量分別為(156.25±56.24)、(247.01±63.84)、(297.35±70.14)、(516.54±102.36)個。CC組zr-75-30細胞熒光強度較弱,凋亡數(shù)量較少,LC組、MC組及HC組細胞的細胞核出現(xiàn)核固縮的概率顯著高于CC組(均P<0.05);其中,HC組與LC組、MC組相比,HC組細胞凋亡細胞數(shù)量最多(P<0.05),見圖1。
表1 引物序列
圖1 各組細胞凋亡情況
2.2 流式細胞儀檢測zr-75-30細胞凋亡情況 CC組、LC組、MC組及HC組細胞凋亡率分別為0.31±0.09、0.45±0.12、0.64±0.18、0.76±0.21。HC組zr-75-30細胞凋亡數(shù)量最多,凋亡率最高;CC組zr-75-30細胞凋亡數(shù)量最少,凋亡率最低;LC組、MC組細胞的凋亡數(shù)量顯著低于HC組(均P<0.05),見圖2。
圖2 各組乳腺癌細胞凋亡率
2.3 Western blot法檢測zr-75-30細胞中survivin的蛋白含量 通過Western blot法,CC組、LC組、MC組及HC組zr-75-30細胞內(nèi)的survivin蛋白含量分別為1.21±0.35、0.79±0.16、0.51±0.11、0.30±0.09。CC組zr-75-30細胞survivin蛋白表達高于LC組、MC組及HC組(均P<0.05);LC組細胞survivin蛋白表達高于MC組、HC組(均P<0.05),見圖3。
2.4 免疫組化法檢測zr-75-30細胞中RASSF2 的表達情況 在zr-75-30細胞中RASSF2陽性染色,呈現(xiàn)紫色顆粒。HC組zr-75-30細胞中RASSF2陽性數(shù)較多,而在CC組zr-75-30細胞中RASSF2陽性數(shù)較少。HC組與LC組、MC組相比,HC組zr-75-30細胞中RASSF2陽性數(shù)明顯較高(均P<0.05)。見圖4。
圖3 各組細胞中survivin的蛋白含量
圖4 各組細胞中RASSF2的表達
2.5 qRT-PCR法檢測zr-75-30細胞中survivin、RASSF2 mRNA的表達含量 CC組、LC組、MC組、HC組zr-75-30細胞中的survivin mRNA表達量分別為1.03±0.21、0.76±0.16、0.61±0.14、0.37±0.08,RASSF2 mRNA表達含量分別為0.43±0.09、0.73±0.14、0.85±0.18、1.06±0.26。HC組zr-75-30細胞中的survivin mRNA表達量最低,CC組zr-75-30細胞中表達量最高;HC組與LC組、MC組相比,survivin mRNA含量明顯較低(均P<0.05),RASSF2 mRNA表達含量與survivin相反,見圖5。
圖5 各組細胞中survivin、RASSF2 mRNA表達含量
乳腺癌發(fā)病率已位居婦科癌癥首位。中國屬于發(fā)病率較低的國家,但是,近年來增長速度卻持續(xù)升高[7]。我國乳腺癌患者年齡逐漸下降,平均比其他國家女性早10~15年?,F(xiàn)今,乳腺癌已引起臨床及科研人員高度關(guān)注[8]。雖然現(xiàn)在手術(shù)治療,術(shù)后的化、放療發(fā)展迅速,但仍不能阻礙癌細胞轉(zhuǎn)移。乳腺癌的轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)嚴重影響患者的康復(fù)時間,給治療增加了很多困難[9-10]。近年來,國內(nèi)在治療乳腺癌方面獲得了較多成就,但癌細胞轉(zhuǎn)移情況時有發(fā)生,發(fā)生率也同樣居高不下[11]。與其它腫瘤的發(fā)生相似,乳腺癌癌變是一個長期、多步驟的疾病過程,涉及了復(fù)雜的遺傳表觀、遺傳異常等[12]。對乳腺癌患者轉(zhuǎn)移情況的進行把控,緩解患者治療時所受的痛苦,抑制腫瘤發(fā)展是目前醫(yī)學界研究的重點。
Nef屬于中藥及天然藥物提取范疇,近年來,其醫(yī)學作用逐漸被證實。臨床試驗研究顯示,Nef在多種疾病中均有一定作用,如肺癌、高血壓等[13]。臨床中,Nef對乳腺癌細胞存在一定作用,但具體機制尚未可知。本研究結(jié)果顯示,CC組zr-75-30細胞熒光強度較弱,凋亡數(shù)量較少,LC組、MC組及HC組細胞的細胞核出現(xiàn)核固縮的概率顯著高于CC組,其中,HC組與LC組、MC組相比,HC組細胞凋亡細胞數(shù)量最多(均P<0.05)。HC組zr-75-30細胞凋亡數(shù)量最多,凋亡率最高;CC組zr-75-30細胞凋亡數(shù)量最少,凋亡率最低;LC組、MC組細胞的凋亡數(shù)量顯著低于HC組。Nef具有抗炎、降血壓等多重作用,在心律失常、腫瘤等多種疾病中具有治療作用[14]。有臨床實驗研究顯示,Nef能預(yù)防動脈粥樣硬化和再狹窄的產(chǎn)生,同時可抑制多種癌癥疾病的發(fā)展速度,達到治療效果。Nef濃度能夠顯著影響乳腺癌細胞的活性,與癌細胞的惡性度關(guān)系顯著,Nef濃度越高,能使其惡性度顯著下降,這與乳腺癌的治療率及復(fù)發(fā)率有顯著關(guān)系[15]。溫海燕等[16]研究顯示,Nef以時間和濃度依賴的方式抑制乳腺癌細胞增殖、細胞毒性增加,導(dǎo)致細胞周期于G0/G1阻滯并促進癌細胞凋亡。Nef抗乳腺癌的可能作用機制是激活線粒體凋亡途徑。唐小卿[17]研究顯示,Nef能逆轉(zhuǎn)MCF 7/Adr細胞的凋亡抗性,其作用機制可能與抑制P gp的功能和表達、增加ADR在MCF 7/Adr細胞內(nèi)的積累有關(guān)。
本研究結(jié)果顯示,HC組zr-75-30細胞中survivin蛋白表達最低,CC組zr-75-30細胞survivin蛋白表達高于LC組、MC組、HC組,LC組細胞survivin蛋白表達高于MC組、HC組。CC組zr-75-30細胞中RASSF2陽性數(shù)較少,HC組與LC組、MC組相比,HC組zr-75-30細胞中RASSF2陽性數(shù)顯著較高。HC組zr-75-30細胞中的survivin mRNA表達量最低,CC組zr-75-30細胞中表達量最高;HC組與LC組、MC組相比,HC組zr-75-30細胞中survivin mRNA含量明顯較高,RASSF2 mRNA表達含量與survivin相反。細胞凋亡調(diào)節(jié)異常通過異常延長細胞存活、促進轉(zhuǎn)化突變的積累和增強對免疫監(jiān)視的抵抗力而與癌癥發(fā)生有關(guān)。最近,survivin作為IAP家族的一個新成員引起了廣泛的關(guān)注,并參與細胞凋亡和細胞周期進程的調(diào)節(jié)。基于其抗凋亡功能,survivin的干擾蛋白表達降低了人類異常有絲分裂細胞的生存力,抑制腫瘤的發(fā)展,并促進腫瘤細胞的凋亡[18]。通過抑制Survivin基因的表達,細胞凋亡會明顯增加,survivin可能是包括乳腺癌在內(nèi)的腫瘤的重要治療靶點。侯歌等[19]研究顯示,對Survivin表達水平的檢測有望成為乳腺癌含紫杉醇化療方案的預(yù)測指標,且針對Survivin高表達患者聯(lián)合復(fù)方苦參注射液可能提高化療的有效率,甚至延長PFS。RASSF2是RASSF家族重要成員,在多種人類腫瘤中均存在其異常甲基化而表達沉默。RASSF2具有促進凋亡和細胞周期停滯、抑制生長的作用[20-21]。在腫瘤大鼠體內(nèi)RASSF2高表達能減緩大鼠癌細胞擴散生長,同時,下調(diào)RASSF2的表達含量能夠促進癌細胞增殖,表明RASSF2與腫瘤的發(fā)展有密切關(guān)系[22-23]。馬騰飛等[24]研究顯示,5-Aza-CdR可通過逆轉(zhuǎn)RASSF2A基因異常甲基化導(dǎo)致該基因表達上調(diào)來抑制MCF-7細胞增殖,RASSF2A是一個乳腺癌相關(guān)抑癌基因。有研究報道,Nef可能通過靶向作用于多種蛋白促進乳腺癌細胞凋亡等生物學過程。因此,采用Nef達到治療乳腺癌的目的,為乳腺癌的診斷和治療發(fā)展新方向[25]。
Nef對乳腺癌(zr-75-30)細胞的凋亡存在促進作用,且與濃度呈正相關(guān),在20 mg/kg濃度下促進效果最佳,其作用原理可能與Nef抑制細胞中survivin表達及上調(diào)RASSF2表達有關(guān)。