伍仕敏,艾洪武,熊 焰,韓曉群,周 虹,章 敏,楊華芬,殷繼東,劉永學(xué)
(1.武漢市醫(yī)療救治中心檢驗(yàn)科,湖北武漢 430032;2.武漢市婦女兒童醫(yī)療保健中心檢驗(yàn)科,湖北 武漢 430016;3.北京軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射與輻射研究所藥理毒理室,北京 100850)
吡格列酮(pioglitazone)屬于噻唑烷二酮(thiazolidinedione,TZD)類胰島素增敏劑,在臨床上主要用于治療Ⅱ型糖尿病。Takeda等1975年首先發(fā)現(xiàn)TZD類藥物的前體,該前體經(jīng)過(guò)修飾改構(gòu)后1982年吡格列酮首次被合成,隨后羅格列酮(rosiglitazone)、曲格列酮(troglitazone)等TZD類藥物亦相繼得以合成[1]。盡管當(dāng)時(shí)TZD類藥物已用于Ⅱ型糖尿病的治療,但其靶點(diǎn)并不明確。直到20世紀(jì)90年代中期過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs)被發(fā)現(xiàn)之后,才確定其靶點(diǎn)為PPARs。繼而發(fā)現(xiàn)其主要作用于PPARs的γ亞型,并被確認(rèn)為 PPARγ的特異性外源配基[2]。
PPARγ屬于核受體超家族成員,與其配基結(jié)合后被激活,然后與9-順式維甲酸類受體(retinoid X receptor,RXR)形成異源二聚體,特異性結(jié)合于靶基因的啟動(dòng)子上游的過(guò)氧化物酶體增殖物反應(yīng)元件(peroxisome proliferators response element,PPRE),從而調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)[3-4],這是經(jīng)典的 PPARγ依賴途徑的作用方式。PPARs也可以通過(guò)蛋白-蛋白間相互作用、競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合輔因子等方式影響某些基因調(diào)控分子如核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、激活蛋白-1(activating protein-1,AP-1)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子(signal transducer and activator of transcription,STAT)、CAAT 盒/增 強(qiáng)子 結(jié)合 蛋 白(CAAT box/enhancer binding protein,C/EBP)等的信號(hào)傳導(dǎo)途徑實(shí)現(xiàn)其調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的作用[5-7]。近來(lái),許多研究亦表明 PPARγ配基還可以通過(guò)PPARγ 非 依 賴 途 徑 發(fā) 揮 其 生 物 學(xué) 作 用[8-11]。PPARγ主要表達(dá)于脂肪組織,其它如心臟、骨骼肌、肝臟及腎臟等組織中亦有低水平表達(dá)[12]。早年的研究發(fā)現(xiàn)[13],PPARγ在糖代謝、脂代謝及能量調(diào)節(jié)中有重要作用。隨著研究的深入和拓展,已有證據(jù)表明[8-11,14-16]PPARγ 還介入了多種炎癥、心血管以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生發(fā)展,甚至與腫瘤也難脫干系。因此,PPARγ作為探討相關(guān)疾病機(jī)制的重要分子備受關(guān)注。
在多種腫瘤的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中,TZD類化合物作用后表現(xiàn)出細(xì)胞增殖抑制和凋亡誘導(dǎo)效應(yīng)[5-7],具有潛在的抗瘤作用。但是,亦有相反的報(bào)道[17-18]。從目前的研究來(lái)看,作為PPARγ高親和力的配基,吡格列酮對(duì)人肝癌細(xì)胞的作用尚有爭(zhēng)議[19-23],是否經(jīng)由PPARγ依賴途徑發(fā)揮作用未見(jiàn)報(bào)道。因此,研究吡格列酮對(duì)人肝癌細(xì)胞增殖和凋亡的影響以及其是否通過(guò)PPARγ依賴途徑來(lái)發(fā)揮作用,是深入認(rèn)識(shí)其藥理作用的重要方面。
1.1藥物與試劑吡格列酮(二甲基亞砜溶解)、GW9662以及pSG5-PPARγ真核表達(dá)質(zhì)粒由劉永學(xué)研究員惠贈(zèng);RPMI 1640培養(yǎng)液購(gòu)自Hyclone公司;新生小牛血清、胰蛋白酶購(gòu)自 Gibco公司;針對(duì)PPARγ編碼基因(NM 005037,GI:116284367)CDS區(qū)的shRNA(pGCsi-PPARγ)由上海吉?jiǎng)P基因化學(xué)技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)、合成并篩選(陰性對(duì)照con siRNA也由其提供);RT-PCR試劑盒、DNA Marker DL2000購(gòu)自TaKaRa公司;總RNA提取試劑TRIzol、LipofectamineTM2 000(1 g·L-1)購(gòu)自 Invitrogen公司;3H-TdR購(gòu)自北京原子高科技術(shù)應(yīng)用股份有限公司;噻唑藍(lán)購(gòu)自Amersham LIFE SCIENCE;G418 Sulfate購(gòu)自Amresco公司;羊抗PPARγ多抗、羊抗actin多抗、ECL檢測(cè)試劑盒購(gòu)自Santa Cruz公司;AnnexinⅤ-FITC Kit、Coulter?DNA PrepTMReagents Kit以及IntraPrepTMPermeabilization Reagent購(gòu)自 Backman Coulter公司。
1.2主要儀器高速冷凍離心機(jī)(Heraeus Labofuge 400);PCR擴(kuò)增儀(GeneAmp?PCR-2400);酶標(biāo)儀(Thermo Labsystems Multiskan Ascent V1.24);凝膠成像分析系統(tǒng)(Tanon Gis-2009 system);DYY-Ⅲ2穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀(北京六一儀器廠);垂直電泳系統(tǒng)和電轉(zhuǎn)系統(tǒng)(Bio-Rad公司);DU?-640核酸蛋白分析儀、LS-6500液體閃爍計(jì)數(shù)儀和EPICS-XL流式細(xì)胞儀(Beckman Coulter公司)。
1.3細(xì)胞培養(yǎng)及處理人HepG2細(xì)胞株用含10%小牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)液于37℃ 、5%CO2培養(yǎng)箱生長(zhǎng)2~3 d,至60% ~70%融合狀態(tài),PBS洗3次,更換無(wú)血清培養(yǎng)液,24 h后加入吡格列酮至不同終濃度(0、10、20、50 μmol·L-1),繼續(xù)培養(yǎng) 48 h后收集細(xì)胞。若要觀察GW9662的作用,在加入吡格列酮前1 h先加入GW9662至所需濃度(終濃度30 μmol·L-1)。
1.4瞬時(shí)轉(zhuǎn)染取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 HepG2細(xì)胞,用0.2%的胰酶消化細(xì)胞,以1×108cells·L-1接種于24孔板,培養(yǎng)至90%融合,LipofectamineTM2 000介導(dǎo)法進(jìn)行轉(zhuǎn)染,實(shí)驗(yàn)方法按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,轉(zhuǎn)染6 h后更換新鮮無(wú)血清培養(yǎng)液用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.5穩(wěn)定轉(zhuǎn)染取HepG2細(xì)胞,用0.2%的胰酶消化細(xì)胞,以1×109cells·L-1接種于6孔板,培養(yǎng)至90%融合,LipofectamineTM2 000介導(dǎo)法進(jìn)行轉(zhuǎn)染,實(shí)驗(yàn)方法按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,轉(zhuǎn)染48 h后,加入G418(100 mg·L-1),待單克隆長(zhǎng)成后,鏡下挑取單克隆細(xì)胞于96孔板培養(yǎng),熒光顯微鏡下挑取細(xì)胞克隆,移至24孔板、6孔板,最后于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)。流式細(xì)胞儀檢測(cè)GFP熒光率,保留熒光強(qiáng)度高的細(xì)胞株用于后續(xù)研究。
1.6噻唑藍(lán)(MTT)比色實(shí)驗(yàn)HepG2細(xì)胞以1×108cells·L-1接種于96 孔板,200 μl/孔。以下處理同“1.3”,培養(yǎng)24 h后,加入吡格列酮至所需濃度,繼續(xù)培養(yǎng)48 h后收集細(xì)胞。培養(yǎng)結(jié)束前4 h,每孔加入噻唑藍(lán)溶液(5 g·L-1)20 μl,繼續(xù)培養(yǎng)4 h 后,吸棄上清液,每孔加入150 μl二甲基亞砜,輕輕振蕩10 min,用酶聯(lián)免疫分析儀測(cè)定492 nm處吸光度,以反映HepG2細(xì)胞的增殖情況。
1.73H-TdR的參入測(cè)定HepG2細(xì)胞以1×108cells·L-1接種于 96 孔板,200 μl/孔。以下處理同“1.3”,在加入吡格列酮工作液30 min后,每孔加入18.5 kBq3H-胸腺嘧啶(3H-Thymidine,3H-TdR),48 h后用預(yù)冷的PBS洗滌兩遍,加入10%三氯醋酸(trichloroacetic acid,TCA)1 ml,4℃放置60 min 以沉淀蛋白。收集沉淀物,體積分?jǐn)?shù)為95%乙醇洗滌3遍,加入 0.15 mol·L-1NaOH 20 μl重懸后收集到玻璃纖維濾膜上。烘干濾膜,放入閃爍瓶中,加入閃爍液3 ml,用LS-6500液體閃爍計(jì)數(shù)儀進(jìn)行參入量的測(cè)定。結(jié)果以cpm值表示,參入量反映了HepG2細(xì)胞DNA合成速率。
1.8細(xì)胞凋亡檢測(cè)收集對(duì)照及經(jīng)處理后的HepG2細(xì)胞,用冰PBS洗滌細(xì)胞2次,并用1×結(jié)合緩沖液調(diào)細(xì)胞濃度至1×108cells·L-1。嚴(yán)格按照AnnexinⅤ-FITC Kit說(shuō)明書(shū)操作,具體步驟為:取100 μl上述細(xì)胞至 5 ml試管中,加 5 μl AnnexinⅤ-FITC 和 2.5 μl碘化丙碇(propidium iodide,PI),置室溫閉光孵育15 min后,每管加入400 μl 1×結(jié)合緩沖液。于30 min內(nèi)上流式細(xì)胞儀檢測(cè)。同時(shí)制備3個(gè)質(zhì)控樣本來(lái)設(shè)定流式細(xì)胞儀的熒光補(bǔ)償和設(shè)置十字門(mén)的范圍:①?zèng)]有染色的細(xì)胞;② 僅用熒光標(biāo)記的Annexin V染色的細(xì)胞;③僅用PI染色的細(xì)胞。結(jié)果以Listmode文件保存和systemⅡ軟件分析。
1.9RT-PCR擴(kuò)增目的基因以TRIzol試劑一步法提取細(xì)胞總RNA。經(jīng)DU-640核酸分析儀檢測(cè)純度及濃度后,嚴(yán)格按照RT-PCR試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,分別以各自的引物擴(kuò)增PPARγ和內(nèi)參照GAPDH。各引物序列如下:GAPDH:上游,5'-ACG GAT TTG GTC GTA TTG GG-3';下游,5'-TGA TTT TGG AGG GAT CTC GC-3',擴(kuò)增片段為 230 bp;PPARγ:上游,5'-GCA TTC TGG CCC ACC AAC-3';下游,5'-CTG AAA CCG ACA GTA CTG-3',擴(kuò)增片段為 484 bp。PCR擴(kuò)增條件為:95℃預(yù)變性5 min;95℃ 45 s、48℃1 min、72℃ 1 min,28 次循環(huán);72℃延伸 8 min。取RT-PCR產(chǎn)物進(jìn)行2%瓊脂糖凝膠電泳(含溴化乙錠0.5 mg·L-1),紫外凝膠成像系統(tǒng)分析光密度值,以待測(cè)基因與相應(yīng)內(nèi)參照光密度比值作為mRNA相對(duì)表達(dá)量。
1.10Western blot檢測(cè)PPARγ蛋白表達(dá)收集對(duì)照及經(jīng)處理后的HepG2細(xì)胞,加入50 μl預(yù)冷的細(xì)胞裂解液提取細(xì)胞內(nèi)蛋白,Bradford法進(jìn)行蛋白質(zhì)定量,用5%SDS-聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行電泳分離,轉(zhuǎn)PVDF膜。封閉液室溫封閉4 h,將膜轉(zhuǎn)入含一抗(羊抗PPARγ 1∶100稀釋)的TTBS中,室溫孵育2 h;TTBS洗膜3次,將膜轉(zhuǎn)入含二抗(辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的馬抗羊二抗1∶2 000稀釋)的TTBS中,室溫孵育40 min;TTBS洗膜3次,用ECL顯色并曝光于X線。KODAK凝膠成像分析系統(tǒng)分析結(jié)果,PPARγ蛋白相對(duì)表達(dá)量以其特異性結(jié)合條帶與βactin結(jié)合條帶的光密度比值表示。
1.11細(xì)胞周期檢測(cè)收集對(duì)照及經(jīng)處理后的HepG2細(xì)胞,用冰PBS洗滌細(xì)胞2次,并用PBS調(diào)細(xì)胞濃度至1×108cells·L-1。嚴(yán)格按照 Coulter?DNA PrepTMReagents Kit說(shuō)明書(shū)操作,具體步驟為:取 100 μl上述細(xì)胞至 5 ml試管中,1 500 r·min-1離心5 min,棄上清,加入 100 μl DNA Prep LPR,溫和混勻后室溫靜置10 s,再加入1 ml DNA Prep Stain室溫避光15 min后上機(jī)分析。
1.12統(tǒng)計(jì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以±s表示。用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件,以O(shè)ne-way ANOVA分析各組別之間的差異,兩組間的比較采用LSD檢驗(yàn)。
2.1吡格列酮對(duì)HepG2細(xì)胞增殖作用的影響如Tab 1所示,MTT比色實(shí)驗(yàn)表明,吡格列酮對(duì)HepG2細(xì)胞增殖有明顯抑制作用,并且隨著吡格列酮濃度的增高,其抑制作用逐漸增強(qiáng),呈一定的劑量依賴關(guān)系。
2.2吡格列酮對(duì)HepG2細(xì)胞DNA合成速率的影響如Tab 1所示,3H-TdR的參入實(shí)驗(yàn)表明,吡格列酮對(duì)HepG2細(xì)胞3H-TdR參入有抑制作用,表明其DNA合成速率明顯降低。并且,隨著吡格列酮濃度的增高,其抑制作用逐漸增強(qiáng),也呈一定的劑量依賴關(guān)系。由于吡格列酮具有抑制HepG2細(xì)胞的增殖效應(yīng),因此它抑制HepG2細(xì)胞3H-TdR的參入也主要是通過(guò)抑制細(xì)胞數(shù)量得以實(shí)現(xiàn)。
Tab 1 Effects of pioglitazone on cell growth,3H-TdR uptake and cell apoptosis index in human HepG2 cell lines(±s,n=3)
Tab 1 Effects of pioglitazone on cell growth,3H-TdR uptake and cell apoptosis index in human HepG2 cell lines(±s,n=3)
*P<0.05,** P<0.01 vs Con
Concentration/mol·L -1 MTT assay/OD· well-1values 3H-TdR uptake/cpm·well-1 Cell apoptosis index/%(D4 quadrant)0(Con)0.148 ±0.008 2342 ±162 9.10 ±0.46 10 0.121 ±0.006* 1826 ±131** 13.23 ±0.70**20 0.109±0.004** 1411±112** 16.57±0.91**50 0.082±0.003** 824±88** 30.20±1.18**
2.3吡格列酮對(duì)HepG2細(xì)胞凋亡的影響如Fig 1和Tab 1所示,Annexin V-FITC流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果顯示,吡格列酮能夠誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡,并且隨著吡格列酮濃度的增高,其誘導(dǎo)作用逐漸增強(qiáng),呈一定的劑量依賴關(guān)系。
2.4吡格列酮對(duì)PPARγmRNA和蛋白表達(dá)的影響結(jié)果如Tab 2和Fig 2所示,RT-PCR和Western blot分析表明,不同濃度的吡格列酮處理對(duì)HepG2細(xì)胞PPARγ mRNA和蛋白表達(dá)無(wú)影響。
2.5吡格列酮對(duì)HepG2細(xì)胞周期的影響如Fig 3和Tab 2所示,流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果顯示,吡格列酮作用HepG2細(xì)胞48 h后可干擾細(xì)胞周期。與對(duì)照組相比,不同濃度吡格列酮可導(dǎo)致G0/G1期細(xì)胞大量增加,S期細(xì)胞大量減少,且呈一定的劑量依賴性,G2/M期細(xì)胞無(wú)變化。
2.6PPARγ依賴途徑參與吡格列酮對(duì)HepG2細(xì)胞的增殖抑制作用如Fig 4所示,GW9662在30 μmol·L-1時(shí)明顯拮抗了吡格列酮(20 μmol·L-1濃度時(shí))對(duì)HepG2細(xì)胞增殖的抑制作用,但拮抗作用并不完全,pSG5-PPARγ表達(dá)質(zhì)粒瞬時(shí)轉(zhuǎn)染可以逆轉(zhuǎn)GW9662的上述作用。單獨(dú)GW9662作用或pSG5-PPARγ表達(dá)質(zhì)粒瞬時(shí)轉(zhuǎn)染對(duì)HepG2細(xì)胞的增殖作用無(wú)影響。這些結(jié)果初步表明,吡格列酮抑制HepG2細(xì)胞的增殖作用部分經(jīng)由PPARγ依賴途徑,因GW9662不能完全拮抗吡格列酮的作用,提示也可能存在PPARγ非依賴途徑。
2.7PPARγ非依賴途徑參與吡格列酮對(duì)HepG2細(xì)胞的增殖抑制作用為證實(shí)PPARγ非依賴途徑的存在,我們將PPARγ小干擾RNA(pGCsi-PPARγ)穩(wěn)定轉(zhuǎn)染HepG2 細(xì)胞,PPARγ 沉默后20 μmol·L-1的吡格列酮作用后細(xì)胞的增殖抑制作用較非轉(zhuǎn)染組相同濃度的吡格列酮處理組(20 μmol·L-1)明顯減弱,但與對(duì)照組(Con)相比仍有明顯抑制作用。而單獨(dú)Con siRNA或pGCsi-PPARγ轉(zhuǎn)染對(duì)HepG2細(xì)胞增殖作用無(wú)影響。此結(jié)果證實(shí),吡格列酮體外對(duì)HepG2細(xì)胞的增殖抑制作用不依賴PPARγ的表達(dá),確實(shí)存在PPARγ非依賴途徑。
Fig 1 Representative AnnexinⅤ-FITC analysis in experiment of Tab 1
Tab 2 Effects of pioglitazone on PPARγ mRNA,PPARγ protein,and cell cycle phases(±s,n=3)
Tab 2 Effects of pioglitazone on PPARγ mRNA,PPARγ protein,and cell cycle phases(±s,n=3)
*P <0.05,** P <0.01 vs Con.The relative expression of PPARγ mRNA and protein was calculated by the densitometry value of PPARγ/GAPDH and PPARγ/β-actin.
Concentration/μmol·L-1 PPARγ mRNA PPARγ protein Cell cycle phases/%G0/G1phase S phase G2/M phase 0(Con)0.479 ±0.054 0.155 ±0.018 48.57 ±0.35 41.43 ±1 7.23 ±0.85.58 10.19 ±1.10 10 0.489 ±0.082 0.150 ±0.068 55.53 ±0.64** 35.60 ±1.13* 9.83 ±1.46 20 0.495 ±0.095 0.156 ±0.064 61.53 ±0.47** 30.17 ±2.46** 8.29 ±2.10 50 0.486 ±0.086 0.155 ±0.090 65.63 ±1.22** 27.17 ±0.84**
近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),TZD類藥物能夠明顯降低細(xì)胞生長(zhǎng)速率或(和)誘導(dǎo)細(xì)胞的終末分化,表現(xiàn)出一定的抗瘤效應(yīng)[19-23]。然而,在某些條件下,例如在結(jié)腸癌模型中,PPARγ的激活可以促進(jìn)腫瘤的發(fā)生[17]。亦有報(bào)道PPARγ的激活在體內(nèi)能夠調(diào)控肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生,后者能夠促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)[18]。最近,Kim 等[24]在人 HCC 細(xì)胞株中的研究表明PPARγ拮抗劑而不是激活劑具有抑制細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用,并認(rèn)為PPARγ拮抗劑在降低細(xì)胞數(shù)量方面比曲格列酮和羅格列酮要強(qiáng)得多。因此,TZD類藥物對(duì)人肝癌細(xì)胞的作用尚需進(jìn)一步的研究予以證實(shí)。此外,從目前的研究進(jìn)展來(lái)看,前述在人肝癌細(xì)胞中的研究均沒(méi)有闡明其增殖抑制和(或)凋亡誘導(dǎo)作用是否經(jīng)由PPARγ依賴途徑,這對(duì)深入認(rèn)識(shí)吡格列酮等TZD類化合物新的藥理機(jī)制來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。
Fig 2A Representative RT-PCR in experiment of Tab 2
Fig 2B Representative Western blot in experiment of Tab 2
Fig 3 Representative flow cytometry analysis detecting cell cycle phases in experiment of Tab 2
Fig 4 Effects of pioglitazone on cell growth mediated through PPARγ signals.
Fig 5 Effects of pioglitazone on cell growth not mediated by PPARγ signals.
本研究證實(shí),吡格列酮能夠明顯抑制HepG2細(xì)胞的增殖、降低DNA合成速率并且誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡,表明吡格列酮在人肝癌細(xì)胞株中具有抗瘤作用,與Shim等[23]在HBV相關(guān)肝癌細(xì)胞株中最新的研究結(jié)果一致。本研究還顯示,在上述作用中,PPARγ mRNA和蛋白表達(dá)并無(wú)明顯變化,但吡格列酮能夠明顯干擾細(xì)胞周期,引起G0/G1期細(xì)胞大量增加,S期細(xì)胞減少,而G2/M期細(xì)胞無(wú)明顯變化。G0/G1期阻滯是處于分化過(guò)程中的細(xì)胞所具有的共同特征,吡格列酮作用后HepG2細(xì)胞發(fā)生G0/G1期阻滯,表明其明顯抑制了細(xì)胞的DNA合成和有絲分裂,與前述研究者利用曲格列酮的結(jié)果一致。而細(xì)胞周期狀態(tài)和凋亡密切相關(guān),細(xì)胞不能進(jìn)展到分裂期,唯一的選擇就是凋亡。因而,本研究中吡格列酮的增殖抑制作用可能與凋亡誘導(dǎo)作用相關(guān)。在腎細(xì)胞癌中的研究亦證實(shí),除了細(xì)胞周期停滯的因素外,吡格列酮誘導(dǎo)的生長(zhǎng)抑制亦是凋亡細(xì)胞增加的結(jié)果[25]。
在本研究中,吡格列酮并沒(méi)有導(dǎo)致HepG2細(xì)胞PPARγ mRNA和蛋白表達(dá)增加,推測(cè)其并非通過(guò)改變受體數(shù)量實(shí)現(xiàn)上述作用,而可能通過(guò)后兩種作用方式——即通過(guò)受體活化后引發(fā)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑或通過(guò)PPARγ非依賴途徑來(lái)完成。為探討吡格列酮通過(guò)何種 PPARγ途徑發(fā)揮上述作用,我們利用PPARγ特異性拮抗劑 GW9662、PPARγ-pSG5表達(dá)質(zhì)粒以及PPARγ小干擾RNA進(jìn)行了相關(guān)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),GW9662可以部分拮抗吡格列酮對(duì)HepG2細(xì)胞的增殖抑制作用,而在轉(zhuǎn)染了PPARγ-pSG5表達(dá)質(zhì)粒的HepG2細(xì)胞中,吡格列酮又恢復(fù)了上述作用,這一結(jié)果初步表明,吡格列酮抑制HepG2細(xì)胞的增殖作用部分經(jīng)由 PPARγ依賴途徑,但因GW9662不能完全拮抗吡格列酮的作用,提示也可能存在PPARγ非依賴途徑。為證實(shí)PPARγ非依賴途徑的存在,我們將pGCsi-PPARγ穩(wěn)定轉(zhuǎn)染HepG2細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)吡格列酮對(duì)PPARγ沉默的HepG2細(xì)胞仍表現(xiàn)出細(xì)胞增殖抑制作用。上述結(jié)果表明,吡格列酮的細(xì)胞增殖抑制作用是通過(guò)PPARγ依賴和非依賴途徑實(shí)現(xiàn)的。
迄今,從TZD類藥物作用機(jī)制的有關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看,同種TZD類藥物對(duì)不同的癌細(xì)胞株作用可以不一致,而不同的TZD類化合物對(duì)相同的癌細(xì)胞株作用亦不同,其中涉及不同TZD類藥物復(fù)雜的藥理學(xué)機(jī)制。本研究表明,吡格列酮能夠抑制HepG2細(xì)胞的增殖和并誘導(dǎo)凋亡,具有潛在的抗瘤作用,這種作用與其誘導(dǎo)細(xì)胞G0/G1期的停滯有關(guān),涉及PPARγ依賴途徑和非依賴途徑。但是,因PPARγ也表達(dá)于正常肝細(xì)胞,所以吡格列酮能否在體內(nèi)發(fā)揮相同的作用以及PPARγ非依賴途徑涉及的詳細(xì)機(jī)制尚需進(jìn)一步探討。此外,研究不同TZD類藥物的作用機(jī)制的異同之處對(duì)于其在抗癌方面的藥理作用也具有重要意義。
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