馬 騰,王 萍,薛一雪
(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)教研室,沈陽110001)
研究顯示,化療藥物進(jìn)入腦膠質(zhì)瘤組織必須通過血腫瘤屏障(BTB),BTB在很大程度上影響其化療效果[1];腫瘤組織的化療藥物濃度提高2倍,其療效增加10倍,增加腦膠質(zhì)瘤組織中的化療藥物濃度是提高其療效的重要因素。國(guó)內(nèi)外研究表明,小劑量緩激肽(BK)及其受體激動(dòng)劑RMP-7能增加BTB通透性,兩者的作用及機(jī)制基本相似。目前,對(duì)BK及其受體激動(dòng)劑增加BTB通透性的機(jī)制仍不明確。研究證明[2],BK可降低腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(RBMECs)膜上的緊密連接相關(guān)蛋白o(hù)ccludin表達(dá),通過開放緊密連接(TJ)的細(xì)胞旁途徑開放BTB,但其具體機(jī)制不明。RhoA/ROCK 信號(hào)通路參與許多血管活性物質(zhì)介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞通透性升高過程[3]。以往研究證明,ROCK參與BK介導(dǎo)的BTB通透性增加[4]。為探討RhoA參與BK對(duì)occludin分布和表達(dá)的調(diào)節(jié)作用,2009年3月~2010年3月,我們進(jìn)行了相關(guān)研究。現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 材料及試劑 Nuserum血清(BD Biosciences);FBS(Hyclone公司);occludin抗體(Zymed);RhoA特異性抑制劑肉毒梭菌C3胞外酶、DMEM培養(yǎng)液、BK(Sigma)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 RBMECs原代培養(yǎng)和體外BTB建模 將48只3~5 d的胚胎大鼠用CO2吸入法處死,開顱取其大腦皮質(zhì)。分離培養(yǎng)大鼠RBMECs及體外BTB建模方法參考文獻(xiàn)[2,5]。將大鼠分為6組各8只,即對(duì)照組、BK 0 min組(A 組)、BK 5 min組(B 組)、BK 10 min組(C組)、BK 15 min組(D組)和BK 15 min+C3胞外酶組(E組)。對(duì)照組加等量無菌生理鹽水1 μmol/L 處理 15 min;A、B、C、D 組分別在不同時(shí)間加BK處理;E組將C3胞外酶50 μg/ml加入Transwell上室中,4 h后移去上室培養(yǎng)基,向上室加BK 1 μmol/L 作用15 min。
1.2.2 跨內(nèi)皮細(xì)胞電阻抗(TEER)檢測(cè) 應(yīng)用Millicell-ERS電阻測(cè)量系統(tǒng),檢測(cè)各組體外 BTB的TEER。
1.2.3 Western-blot法檢測(cè)occludin表達(dá) 當(dāng)Transwell上室的細(xì)胞生長(zhǎng)到融合時(shí),先用PBS沖洗,再用細(xì)胞鏟刮取下,倒入裂解液A 1 ml中,勻漿、離心,上清液為蛋白樣品液???occludin抗體(1∶600)、抗 β-actin 抗體(1∶1 000)4 ℃孵育、二抗孵育、發(fā)光、顯像,所得圖像進(jìn)行定量分析,測(cè)量整合光密度值(IDV)。
1.2.4 免疫熒光法觀察 occludin分布 將單層RBMECs用冷冰固定,0.5%TritonX-100透化,5%BSA封閉。occludin(1∶200)孵育后,用熒光二抗(1∶200)避光孵育,封片,觀察,采集圖像。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件,兩組數(shù)據(jù)比較用t檢驗(yàn),多組間比較用Bonferroni檢驗(yàn)。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組TEER值比較 見圖1。
圖1 各組TEER值比較
2.2 各組occludin表達(dá)比較 見圖2。
圖2 各組occludin表達(dá)比較
2.3 occludin分布 A組occludin在RBMECs膜上呈連續(xù)分布;B組occludin在細(xì)胞膜上不連續(xù)分布,且表達(dá)減少,occludin由細(xì)胞膜向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移;E組occludin部分恢復(fù)呈連續(xù)分布,occludin由細(xì)胞膜向細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移明顯減少。
我們以往研究發(fā)現(xiàn),BK可明顯降低TEER,增加體外BTB模型的通透性,與Liu等[2]報(bào)道一致。本研究顯示,C3胞外酶可抑制體外BTB模型TEER降低,證明RhoA信號(hào)分子參與BK介導(dǎo)的BTB開放。
Occludin是構(gòu)成TJ的主要跨膜蛋白,TJ是構(gòu)成BTB的重要結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜上的occludin蛋白表達(dá)減少時(shí),提示TJ開放,BTB通透性增加。本研究發(fā)現(xiàn),BK可明顯降低細(xì)胞膜上的occludin表達(dá),C3胞外酶可明顯抑制其表達(dá)下降,說明RhoA信號(hào)分子參與BK介導(dǎo)的BTB通透性增加;還發(fā)現(xiàn)BK可使occludin重新分布,C3胞外酶可抑制BK使occludin重分布的作用。Russ等[6]研究表明,RhoA信號(hào)分子可誘導(dǎo)應(yīng)力纖維形成,引起occludin重新分布,增加內(nèi)皮細(xì)胞的通透性。本研究結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道[6]一致,說明BK也能引起occludin重新分布,使BTB開放;但C3胞外酶不能完全抑制BK的效應(yīng),提示可能有其他信號(hào)傳導(dǎo)通路參與BK開放BTB的過程。
綜上所述,RhoA信號(hào)分子參與BK對(duì)occludin的分布和表達(dá)調(diào)節(jié),以及BTB通透性升高過程;但是否有其他信號(hào)傳導(dǎo)通路參與此過程調(diào)節(jié)仍不明確,有待于深入研究。
[1]Erdlenbruch B,Schinkhof C,Kugler W,et al.Intracarotid administration of short-chain alkylglycerols for increased delivery of methotrexate to the rat brain[J].Br J Pharmacol,2003,139(4):685-694.
[2]Liu LB,Xue YX,Liu YH,et al.Bradykinin increases blood-tumor barrier permeability by down-regulating the expression levels of ZO-1,occludin,and claudin-5 and rearranging actin cytoskeleton[J].J Neurosci Res,2008,86(5):1153-1168.
[3]Sun H,Breslin JW,Zhu J,et al.RhoA and ROCK signaling in VEGF-induced microvascular endothelial hyperpermeability[J].Microcirculation,2006,13(3):237-247.
[4]馬騰,薛一雪.Y-27632抑制緩激肽選擇開放血腫瘤屏障的研究[J].解剖科學(xué)進(jìn)展,2009,15(4):400-402.
[5]Fan L,Liu Y,Ying H,et al.Increasing of blood-tumor barrier permeability through paracellular pathway by low-frequency ultrasound irradiation in vitro[J].J Mol Neurosci,2011,43(3):541-548.
[6]Russ PK,Kupperman AI,Presley SH,et al.Inhibition of RhoA signaling with increased Bves in trabecular meshwork cells[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2010,51(1):223-230.