姚曉媛,宋曉環(huán),王忠超,鐘志偉
(長春醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校,長春 130031)
二十二碳六烯酸(DHA)為一種ω-3多不飽和脂肪酸(ω-3PUFAs)。有研究發(fā)現(xiàn),與普通人群相比,長期攝入水平較高的ω-3PUFAs人群,發(fā)生惡性腫瘤如結(jié)腸癌、乳腺癌的風(fēng)險較低。越來越多的文獻表明,ω-3PUFAs不僅可以對體外腫瘤細胞的增殖進行抑制,還能使小動物體內(nèi)的腫瘤體積縮小,誘導(dǎo)其凋亡,但尚不明確其作用機制,因此對凋亡誘導(dǎo)過程中凋亡蛋白caspase-3和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK1/3)的作用進行了探討,報告如下。
選擇人低分化胃腺癌細胞系SGC-7901,由吉林省科學(xué)醫(yī)學(xué)院提供,在鏈霉素100 U/mL+青霉素100 U/mL+10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基中進行常規(guī)培養(yǎng),并研究處于生長期的細胞。
選擇美國Beckman Coulter公司生產(chǎn)的Epics-XL型流式細胞儀。試劑包括辣根酶標志的山羊抗鼠二抗、Phospho-ERK、蛋白提取試劑盒、Annexin V/碘化丙啶(PI)試劑盒、四甲基偶氮唑藍(MTT)、RPMI1640培養(yǎng)基、10%胎牛血清、DNA。
1.3.1 MTT法對細胞增殖抑制率進行檢測
在96孔培養(yǎng)板上接種細胞懸液,100 μL/孔,經(jīng)24 h培養(yǎng),然后將不同DHA作用濃度作為基本依據(jù),設(shè)置3組,6孔/組,加入濃度為10、30以及50 μg/mL的DHA,控制好每個孔的體積,一般為200 μl。同時,再設(shè)置一個對照組,將培養(yǎng)基加入,經(jīng)過24 h、48 h以及72 h的平行培養(yǎng)后,將5 mg/mLMTT 20 μL加入,繼續(xù)進行4 h孵育,棄上清,將150 μL DMSO加入,然后在570 mm波長處,運用酶標儀對每孔吸光度(OD)值進行測定,并對細胞增殖抑制率進行計算。
1.3.2 細胞凋亡率分析
運用DHA 10 μg/mL、30 μg/mL以及50 μg/mL對SCG-7901細胞進行24 h作用后,對1×106個細胞進行收集,經(jīng)過1次鈣緩沖液洗滌后,將10 μL AnnexinV-FITC加入后,在4℃條件下進行20 min靜置,采用流式細胞儀分析細胞凋亡率。
1.3.3 運用Western blot對細胞凋亡相關(guān)蛋白進行檢測
在100 mL培養(yǎng)瓶中加入SCG-7901細胞后,在10 μg/mL、30 μg/mL以及50 μg/mL DHA培養(yǎng)基中培養(yǎng)24 h后,將含藥培養(yǎng)基棄去,運用預(yù)冷的PBS對細胞進行沖洗后,倒盡PBS后吸盡,在冰上放置,然后將含1%PMSF的蛋白裂解液加入,裂解一段時間,一般為30 min,然后刮下細胞,在4℃條件下對上清液進行提取,并且運用BCA法對蛋白質(zhì)濃度進行測定,對上樣量進行計算。同時,運用TBST進行洗滌后,將ECL化學(xué)發(fā)光劑加入,其中參比蛋白為β-actin,并且在對caspase蛋白和ERKI/2蛋白表達量進行測定時,采用LAS-4000圖像軟件。
本數(shù)據(jù)由SPSS 20.0軟件分析,個組間對比經(jīng)單因素方差分析,采用T檢驗組間計量資料對比,以P<0.05表示有差異。
DHA可以有效抑制胃癌細胞增殖,并且具有濃度和時間依賴性的特點(P<0.05),見圖1。
圖1 DHA可以抑制SCG-7901胃癌細胞增殖
對照組的細胞凋亡率為(1.42±0.19)%,而DHA 50 μg/mL、30 μg/mL以及10 μg/mL作用于SCG-7901的細胞凋亡率分別為(14.34±3.11)%、(8.14±2.53)%、(5.29±1.11)%,組間比較有差異(P<0.05)。
在DHA實驗組和對照組中,ERK1/2的表達相對恒定,但是與10 μg/mL組和對照組相比,DHA 50 μg/mL和30 μg/mL組的ERK1/2活性下降明顯,組間對比差異顯著(P<0.05),見圖2。
注:1—對照組;2-10μg/ml DHA組;3—30μg/ml DHA組;4—50μg/ml DHA組
隨著DHA濃度的增加,caspase-3的表達明顯升高(P<0.05),見圖3。
圖3 caspase-3蛋白表達
近年來,隨著人們生活方式和飲食習(xí)慣的改變,我國胃癌患者人數(shù)明顯增加。因為起病隱匿,再加上早期癥狀不典型,患者不容易察覺,大多數(shù)患者在晚期或中期確診,其預(yù)后差,5年生存率低,嚴重危害患者身心健康。MAPKs作為細胞內(nèi)的一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,在多種細胞的外刺激下可以將其激活,其對細胞的凋亡、增殖、分化以及生長控制主要靠信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑實現(xiàn)[1]。有文獻報道,細胞的增殖和凋亡與MAPKs信號系統(tǒng)中的ERK1/2信號通路蛋白有關(guān),其中活化的ERK1/2細胞通路蛋白能夠?qū)⒑藘?nèi)的c-Fos、c-Jun等轉(zhuǎn)錄因子激活,并且在細胞增殖和轉(zhuǎn)化調(diào)控中發(fā)揮著極其重要的作用[2]。通常情況下,如果長時間使ERK1/2處于活化狀態(tài),可對細胞惡性轉(zhuǎn)化和增殖起到一定的促進作用[3]。有研究發(fā)現(xiàn),DHA不僅能對結(jié)腸癌細胞的增殖進行抑制,還可以對ERK1/2信號通路的磷酸化過程進行抑制,說明ERK途徑與DHA對SCG細胞增殖的抑制有關(guān)[4]。在本研究中,DHA在對SCG-7901細胞凋亡進行誘導(dǎo)時,ERK1/2通路往往處于抑制狀態(tài),而DHA與CSG-7901細胞中的P-ERK1/2表達具有濃度依賴性的特點,說明抑制ERK1/2活性,可能是DHA對SCG-細胞增殖進行抑制的一個分子機制[5]。caspase作為白細胞介素-1β的一種轉(zhuǎn)化酶,不僅是凋亡的執(zhí)行者,也是接受者,并且可以改變細胞形態(tài)學(xué),從而導(dǎo)致細胞凋亡[6]。同時,本次研究還發(fā)現(xiàn),caspase-3的表達與DHA濃度的升高呈正比關(guān)系,說明DHA在對SCG-7901胃癌細胞進行誘導(dǎo)時,caspase-3的激活是比較重要的一個環(huán)節(jié)[7]。
綜上所述,DHA能夠?qū)PK1/2的磷酸化過程進行下調(diào),將凋亡蛋白caspase-3的表達激活,從而對胃癌細胞凋亡發(fā)揮誘導(dǎo)作用。