張 濤 宋慶嬌 榮光影 柳朝陽 汪 悅
(佳木斯大學基礎(chǔ)醫(yī)學院,黑龍江 佳木斯 154007)
川芎嗪對宮頸癌Hela細胞磷酸化Bad蛋白和Survivin蛋白表達的影響
張濤宋慶嬌榮光影1柳朝陽2汪悅3
(佳木斯大學基礎(chǔ)醫(yī)學院,黑龍江佳木斯154007)
〔摘要〕目的研究川芎嗪(TMP)對Hela細胞磷酸化Bad(p-Bad)蛋白和Survivin蛋白表達的影響。方法四甲基偶氮唑藍比色(MTT)法檢測TMP對Hela細胞增殖的抑制作用;流式細胞術(shù)檢測細胞凋亡率;Western印跡法檢測p-Bad和Survivin蛋白的表達。結(jié)果與對照組相比TMP可抑制Hela細胞的增殖(P<0.01);增加Hela細胞的凋亡率(P<0.05,P<0.01);降低p-Bad蛋白和Survivin蛋白的表達(P<0.05,P<0.01)。結(jié)論TMP可抑制Hela細胞增殖,誘導(dǎo)Hela細胞凋亡,降低p-Bad蛋白和Survivin蛋白的表達,這可能是TMP誘導(dǎo)Hela細胞凋亡的機制之一。
〔關(guān)鍵詞〕川芎嗪;宮頸癌;細胞凋亡;磷酸化Bad蛋白;Survivin蛋白
川芎嗪(TMP)是中藥川芎根莖中的生物堿單體,臨床上主要用于治療多種心血管疾病〔1,2〕。目前報道,TMP的抗腫瘤〔3~7〕作用主要見于對肺癌、白血病、黑色素細胞瘤和胃癌的抑制作用,TMP對宮頸癌的抑制及其作用機制國內(nèi)外暫無報道。本實驗旨在探討TMP誘導(dǎo)Hela細胞凋亡的作用機制。
1材料與方法
1.1材料細胞株:Hela細胞株購于中國醫(yī)學科學院腫瘤研究所細胞庫。 藥物和試劑:TMP純品購于Sigma-Aldrich公司。四甲基偶氮唑藍(MTT)購于北京拜爾迪生物技術(shù)公司。AV-FITC凋亡檢測試劑盒、兔抗人Survivin抗體和抗人β-actin抗體、Bad蛋白磷酸化(p-Bad)抗體購于艾美捷科技有限公司。
1.2方法
1.2.1細胞培養(yǎng)Hela細胞復(fù)蘇后,RPMI 1640培養(yǎng)基培養(yǎng),37℃、5% CO2培養(yǎng),選對數(shù)生長期時的細胞進行實驗。
1.2.2MTT法檢測細胞增殖胰酶消化調(diào)整細胞濃度為1×104/ml,接種于96孔板,100 μl/孔,培養(yǎng)24 h,分別給予不同濃度的TMP(0,0.25,0.5,1.0,1.5,2.0 mg/ml)處理,每個濃度設(shè)4個復(fù)孔。分別處理(24、48、72)后進行檢測,加入MTT溶液(5 mg/ml)20 μl培養(yǎng)4 h,每孔加入200 μl DMSO,于490 nm處檢測吸光度(OD)值。同時設(shè)空白對照組,有細胞,無藥物。細胞增殖抑制率(IR)=(1-實驗組OD均值/對照組OD均值)×100%。
1.2.3膜聯(lián)蛋白V-異硫氰酸熒光素(Annexin-V FITC)染色流式細胞儀觀察Hela細胞凋亡Hela細胞接種于培養(yǎng)瓶中常規(guī)培養(yǎng),24 h后加入TMP(0,0.25,0.5,1.0,1.5,2.0 mg/ml),培養(yǎng)24 h。根據(jù)試劑盒說明書操作,流式細胞儀檢測,利用FCSExpress 3.0軟件分析細胞凋亡。
1.2.4Western印跡法檢測Survivin及p-Bad蛋白表達收集對照組及TMP(1.0,1.5,2.0 mg/ml)處理的Hela細胞,提取總蛋白,用Bradford法測定各組蛋白質(zhì)含量。蛋白上樣后,進行凝膠電泳,移膜,4℃用5%脫脂牛奶封閉1 h后加入兔抗人抗體(1∶100),過夜,加二抗(1∶10 000),雜交1 h。采用ECL法分析檢測結(jié)果,以β-actin為對照蛋白,各組蛋白條帶進行灰度分析,計算Survivin和p-Bad蛋白表達水平。
1.3統(tǒng)計學處理采用SPSS11.3軟件進行單因素方差分析及LSD檢驗。
2結(jié)果
2.1TMP抑制Hela細胞增殖MTT法結(jié)果顯示,與對照組相比,不同濃度的TMP作用于Hela細胞可明顯抑制細胞的增殖(P<0.01);各時間點均以2.0 mg/ml濃度的抑制率最高,具有劑量依賴性和時間依賴性。見表1。
2.2TMP對Hela細胞凋亡率的影響不同濃度的TMP作用于Hela細胞24 h后,與對照組相比,隨著藥物濃度的增加,早期凋亡率、晚期凋亡率或壞死細胞逐漸上升(P<0.05,P<0.01)(0.25 mg/ml組除外),具有濃度依賴性,見表2。
2.3TMP對Hela細胞p-Bad蛋白及Survivin蛋白表達的影響與對照組相比,不同濃度的TMP作用于Hela細胞48 h后,可見隨藥物濃度的增高,p-Bad蛋白及Survivin蛋白的表達逐漸降低,呈一定的濃度依賴性,見表3。
表1 不同濃度的TMP對Hela細胞增殖的影響
與對照組比較:1)P<0.01
表2 TMP對Hela細胞凋亡的影響
與對照組比較:1)P<0.05,2)P<0.01
表3 TMP對Hela細胞磷酸化Bad蛋白和Survivin
與對照組比較:1)P<0.01;與TMP 0.25 mg/ml組比較:2)P<0.01;與TMP 1.0 mg/ml組比較:3)P<0.05
3討論
宮頸癌是嚴重威脅婦女生命健康的惡性腫瘤之一,死亡率占女性癌癥的第二位〔8〕。研究證明,500 mg/L TMP對人胃低分化腺癌有一定殺傷作用,抑制率約為24.4%~28.5%〔3〕;TMP能輕度抑制敏感性白血病K562細胞的DNA合成〔4〕;≥250 mg/L的TMP對體外培養(yǎng)的B16-FIO黑色素瘤細胞DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成具有抑制作用,并存在劑量依賴關(guān)系〔5〕;TMP對肺癌A549細胞有明顯的增殖抑制作用,機制可能是通過誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡來實現(xiàn)的〔6〕;TMP通過誘導(dǎo)Bel-7402肝癌細胞株分化抑制細胞增殖〔7〕。本實驗結(jié)果顯示,TMP能夠抑制Hela細胞增殖及誘導(dǎo)細胞凋亡。
Bad是 Bcl-2家族中的促凋亡基因。Bad在多種細胞中表達,研究表明Bad可通過與Caspase家族成員的相互作用和作用于細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與細胞凋亡全過程。接受細胞凋亡信號刺激后,鈣調(diào)磷酸酶可誘導(dǎo) Bad去磷酸化,去磷酸化的游離 Bad 通過易位等細胞活動促進凋亡的發(fā)生〔9〕。
Bad蛋白對凋亡的調(diào)控與其磷酸化-去磷酸化修飾有關(guān),生理狀態(tài)下,p-Bad一方面與 14-3-3 蛋白結(jié)合成復(fù)合物穩(wěn)定存在于胞質(zhì)中發(fā)揮抗凋亡效應(yīng);另一方面,p-Bad與bcl-2解聚,而游離的bcl-2發(fā)揮抗凋亡作用〔10〕。
Survivin是抗凋亡蛋白家族(IAP)中最小的一個抗凋亡基因,在正常組織(子宮內(nèi)膜等少數(shù)組織除外)不表達,而在多種腫瘤組織中呈周期依賴性的表達〔11〕。
Survivin通過抑制細胞色素C從線粒體的釋放從而在上游就阻斷了凋亡信號的傳導(dǎo);Survivin能夠阻止Caspase-9前體構(gòu)象的改變,進而阻止下游Caspases分子前體蛋白的分解,且Survivin可與Caspase-3和Caspase-7結(jié)合并抑制其活性,進而抑制細胞凋亡〔12〕。本研究結(jié)果提示TMP誘導(dǎo)HeLa細胞凋亡、抑制其增殖,與其降低抗凋亡蛋白p-Bad和Survivin表達有關(guān)。
4參考文獻
1李金柱,李偉.川芎嗪的結(jié)構(gòu)改造及其生物活性研究進展〔J〕.中國實用醫(yī)藥,2008;3(1):137-8.
2姜宏,施廣飛,朱珠.川芎嗪對心血管作用研究進展〔J〕.中國臨床藥理與治療學,2007;12(5):484-6.
3張振玉,王祟文,祝金泉,等.川芎嗪及聯(lián)用化療藥物對胃癌細胞殺傷作用的研究〔J〕.中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志,2009;9(1):68-9.
4謝佐福,沈世仁.川芎嗪和羥基脲對阿霉素K562細胞株DNA合成的影響〔J〕.中華醫(yī)學雜志,2008;73(9):559-60.
5劉錦蓉,葉松柏.川芎嗪抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用及其機制〔J〕.中國藥理學與毒理學雜志,2011;7(2):149-52.
6彭安,葉紅軍.川芎嗪誘導(dǎo)Bel-7402人肝癌細胞惡性表型逆轉(zhuǎn)的研究〔J〕.臨床肝膽雜志,2009;18(3):157-8.
7劉寶瑞,徐修禮,劉文超,等.4種中藥制劑對人肺癌A549細胞增殖的影響〔J〕.中國藥理學通報,2006;18(1):94-6.
8李隆玉,李誠信.宮頸癌的預(yù)防與普查〔J〕.中國實用婦科雜志,2009;19:151.
9何家璇,薛榮亮.Bad 蛋白對細胞凋亡的調(diào)控作用〔J〕.醫(yī)學綜述,2007;13(3):161-3.
10Henshall DC,Ara KIT,Schinkler CK,etal.Activation of bcl-2-associated death protein and counter-response f Akt within ceu populations during seizure-induced neuronal death〔J〕.J Neurosci,2009;22(19):8458-65.
11謝平,阮秋蓉,李軍川.Survivin,Bcl-2在乳腺癌中的表達及意義〔J〕.中國組織化學與細胞化學雜志,2004;13(2):147-50.
12謝海洋,劉邕波.Caspase-3及Survivin與心肌細胞凋亡的研究進展〔J〕.臨床醫(yī)學工程,2014;21(1):124-5.
〔2015-10-25修回〕
(編輯李相軍/滕欣航)
基金項目:黑龍江省自然科學基金資助項目(H2015074);黑龍江省衛(wèi)生廳科研項目(2009-336);黑龍江省普通高等學校青年學術(shù)骨干支持計劃項目(1252G059);佳木斯大學科技重點項目(Sz2011-009);佳木斯大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(201510222026)
通訊作者:柳朝陽(1971-),男,碩士,副主任醫(yī)師,主要從事腫瘤干細胞和神經(jīng)內(nèi)分泌免疫研究。
〔中圖分類號〕R285.5;R73-36
〔文獻標識碼〕A
〔文章編號〕1005-9202(2016)11-2605-03;
doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.11.016
1佳木斯大學醫(yī)政管理處2佳木斯大學附屬第一醫(yī)院
3佳木斯大學2014級免疫學碩士
第一作者:張濤(1971-),女,博士,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事中草藥抗腫瘤及腫瘤免疫機制方面的研究。