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青蒿琥酯和肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体对前列腺癌细胞凋亡的诱导作用

2023-08-21 来源:意榕旅游网
山东医药2012年第52卷第28期 青蒿琥酯和肿瘤坏死因子相关的 凋亡诱导配体对前列腺癌 细胞凋亡的诱导作用 张万玲 ,袁红纲h,江克华 。袁丁 (1三峡大学第一临床医学院,湖北宜昌443003;2三峡大学医学院) 摘要:目的探讨青蒿琥酯和肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体(TRAIL)诱导前列腺癌细胞(PC一3、LNCaP) 培养前列腺癌Pc一3、LNCaP细胞,分别加入青蒿琥酯和TRAIL,随机分为4组,对照组、TRAIL 促凋亡基因(caspase.3/caspase-8、Bax、 凋亡的机制。方法组、青蒿琥酯组、TRAIL+青蒿琥酯组,分别采用RT—PCR法和Western blot法检测各组细胞内相关信号分子 (caspase・3/caspase一8、Bcl一2、Bax、Bak)在mRNA及蛋白水平的表达。结果TRAIL及青蒿琥酯的浓度呈负相关。结论Bak)mRNA及蛋白的表达与TRAIL及青蒿琥酯的浓度呈正相关,凋亡抑制基因(Bc1.2)蛋白及mRNA的表达与 青蒿琥酯和TRAIL诱导前列腺癌细胞(PC.3、LNCaP)凋亡的机制可能 是通过上调caspase一3/caspase一8、Bax、Bak等促凋亡基因和下调Bcl-2等凋亡抑制基因来实现的。 关键词:青蒿琥酯;肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体;细胞培养;细胞凋亡 中图分类号:R737.25 文献标志码:A 文章编号:1002-266X(2012)28-0040-03 近年来研究发现,青蒿琥酯 和肿瘤坏死因子 司)。鼠抗人caspase一3单克隆抗体,鼠抗人caspase. 相关的凋亡诱导配体(TRAIL) 均可诱导前列腺 8单克隆抗体,兔抗人Bc1-2单克隆抗体,鼠抗人 Bax单克隆抗体均购于武汉博士德生物公司;鼠兔 癌细胞凋亡,但关于青蒿琥酯和TRAIL对前列腺癌 细胞凋亡诱导作用的机制的研究还少见报道。2009 年7月~2011年7月,本实验选择雄激素非依赖性 前列腺癌细胞株PC3和雄激素依赖性细胞株LN. 抗人Bak单克隆抗体1:200 Santa Cruz公司(USA); RIPA蛋白裂解液(强)、预染蛋白分子量标准、ECL 化学发光试剂盒(Beyotime公司);PVDF膜、垂直蛋 CaP为研究对象,观察不同浓度青蒿琥酯和TRAIL 对前列腺癌细胞凋亡的影响,分别采用RT.PCR法 白电泳仪、半干电转仪(Bio.Rad公司产品)。 1.2方法 1.2.1细胞培养与分组人前列腺癌PC一3细胞及 LNCaP细胞均培养于含10%小牛血清(杭州四季 青)的RPMI 1640培养基(Gibco)中,添加100 U/mL 青霉素及100 U/mL链霉素,37 oC 5%CO 条件下 和Western blot法检测细胞内相关信号分子 (caspase-3/caspase一8、Bcl一2、Bax、Bak)mRNA和蛋白 的表达。探讨青蒿琥酯和TRAIL对前列腺癌细胞 凋亡诱导作用的机制,以期为临床使用青蒿琥酯和 TRAIL治疗前列腺癌提供理论依据。 1材料与方法 常规培养,取指数生长期约5×10 /mL细胞传代并 接种于24孔板中,培养12 h后加入不同浓度青蒿 琥酯及TRAIL蛋白。随机分为4组,对照组、TRAIL 组(1 ng/mL)、青蒿琥酯组(1 mmol/L)、TRAIL(1 ng/mL)+青蒿琥酯(1 mmol/L)组。 1.1材料青蒿琥酯注射液,购自桂林南药股份有 限公司(批号030801),人前列腺癌PC-3细胞株购 自中国典型物培养中心(CTCC),人前列腺癌LN. CaP细胞由华中科技大学同济医学院泌尿外科实验 室惠赠,碘化丙锭(PI)购自华美生物工程公司。 TRIzol总抽提试剂盒(美国Sigma公司),RT—PCR试 剂盒及qPCRmix(TaKaRa宝生物工程大连有限公 1.2.2 RT—PCR法检测细胞内相关信号分子mRNA 的表达 根据GeneBank提供的人类caspase.3/ caspase-8、Bc1-2、Bax、BakmRNA序列(U207701),使 用Prime5.0软件设计引物序列,caspase一3:5 .CAT— GGCCTGTCAGAAAATAC一3 .5 一TAACCCGACTAAG- AATGTGC-3 ,176 bp;caspase-8:5 一GGGAAGT— GqTIq'CACAGGTI"一3 .5 一 ITCTTGC ITCCT丌GCGGA— AT一3 ,379 bp;Bax:5 .CATCCAGGATCGAGCAGA. 基金项目:湖北省宜昌市2008年医疗卫生科技计划项目(A08302— 47)。 }通讯作者,E—mail:yuanhonggang2003@sina.tom 40 山东医药2012年第52卷第28期 3 ,5 -GCCTI"GAGCACCAGrrI’rG一3 ,282 bp;Bak:5 一 TGAAAAATGGCTI'CGGGGCAAGGC-3 .5 一TCATGA— 基因(caspase-3/easpase-8、Bax、Bak)mRNA的表达 随着青蒿琥酯及TRAIL剂量的增加而增大,具有良 好的量效关系;凋亡抑制基因(Bc1-2)mRNA的表达 TrrGAAGAATCTTCGTACC一3 ,642 bp;Bcl-2:5 一 AGAATGCTTCAGGGGCAAGGC-3 .5 -TYGATI'AGA— GAATCTYCGTACC一3 .526 bp:GAPDH:5 -CATGC— 随着青蒿琥酯及TRAIL剂量的增加而减少。促凋 亡基因(caspase一3/caspase-8、Bax、Bak)mRNA的表 CAGTGAGCTYCCCGTI"-3 ,5 一GTGGAGTCTACTGGC— GTCTYC一3,408 bp。采用TRIzol试剂一步法提取组 织总RNA,按RT—PCR试剂盒说明书进行操作。 PCR扩增,取PCR产物5 在80 V电压和2%的 琼脂糖凝胶电泳中电泳,UVP凝胶成像系统照相扫 描,测定标本的灰度值,计算出每个标本灰度值和 GAPDH灰度值的比值来判断各组中mRNA表达的 相对表达含量。 1.2.3 Western blot法检测细胞内相关信号分子蛋 白的表达提取细胞总蛋白,提蛋白前将PMSF 10 L加入1 mL蛋白裂解液RIPA,取细胞约1×10 个加入RIPA,冰上裂解30 min,10 000 g离心1O min,取上清。采用考马斯亮蓝试剂盒测定蛋白浓 度,酶标仪测定波长为A562,根据标准曲线计算出 蛋白浓度。灌制10%的分离胶、5%浓缩胶的SDS. PAGE凝胶。吸取60 g总蛋白,恒压80 V,30 min。 当溴酚蓝前沿进入分离胶,把电压提高到120 V,继 续电泳90 min直到溴酚蓝到达分离胶底部。半干 电转恒压20 V,18 min,将蛋白从SDS.PAGE凝胶转 至PVDF膜。将凝胶上的蛋白电转移至NC膜,以 5%脱脂奶粉4℃封闭过夜,分别加一抗(鼠抗人 caspase.3单克隆抗体1:250,鼠抗人caspase一一一8单克 隆抗体1:100,兔抗人Bc1.2单克隆抗体1:50,鼠抗 人Bax单克隆抗体1:250,鼠兔抗人Bak单克隆抗 体1:200),37℃孵育2 h,0.1%TBST液漂洗PVDF 一一膜3次×10 min,取出PVDF膜加入二抗(辣根过氧 化物酶标记的兔抗鼠二抗1:5 000,羊抗兔二抗1: 4 000),37 oC孵育2 h。TBST洗膜后加入ECL试剂 显影。UVI凝胶成像系统摄像,Image Pro Plus 5.0 软件分析条带灰度值,计算出每个标本灰度值和B— actin灰度值的比值来判断各组中蛋白表达的相对 表达含量。 1.2.4统计学方法采用SPSS12.0统计软件进行 处理,数据均以 ±S表示,采用t检验,以P≤0.05 为有统计学差异。 2结果 2.1 RT—PCR试验结果各种信号分子mRNA在 PC一3(图1)及LNCaP(图2)细胞中的表达,除PC.3 细胞中Bak在TRAIL组表达(P>0.05)以外,各组 与对照组比较均有统计学差异(P<0.01);促凋亡 达与TRAIL及青蒿琥酯的浓度呈正相关,凋亡抑制 基因(Bc1.2)mRNA的表达与TRAIL及青蒿琥酯的 浓度呈负相关。 1 2 3 4 caspase一3 caspase一8 Bax Bak Bcl一2 GAPDH 图1各种信号分子mRNA在PC-3中表达 注:1为对照组;2为TRAIL组;3为青蒿琥酯组;4为TRAIL+ 青蒿琥酯组 ∞ 吩 印 l 2 3 4 一 一 盼 髓 a Bcl一2 一一 一GAPDH 图2各种信号分子mRNA在LNCaP中表达 注:I为对照组;2为TRAIL组;一3为青蒿琥酯组;4为TRAIL+ 青蒿琥酯组 2.2 Western blot结果各种信号分子蛋白在PC.一一一一 3 (图3)及LNCaP(图4)细胞中的表达,各组与对照 组比较均有统计学差异(P<0.01);促凋亡基因 (caspase一3/caspase一8、Bax、Bak)蛋白的表达随着青 蒿琥酯及TRAIL剂量的增加而增大;凋亡抑制基因 (Bcl-2)蛋白的表达随着青蒿琥酯及TRAIL剂量的 增加而减少。促凋亡基因(caspase一3/caspase一8、 Bax、Bak)蛋白的表达与TRAIL及青蒿琥酯的浓度 呈正相关,凋亡抑制基因(Bel-2)蛋白的表达与 TRAIL及青蒿琥酯的浓度呈负相关。 3讨论 目前对前列癌的治疗措施包括手术治疗和药物 治疗。由于前列腺癌主要发生于老年男性患者,且 易发生骨转移,因此手术治疗具有很大的局 限性 J。而前列腺癌经雄激素抑制药物治疗一段时 41 山东医药2012年第52卷第28期 的表达与TRAIL及青蒿琥酯的浓度呈负相关。由 caspase一3 此可见,青蒿琥酯和TRAIL诱导前列腺癌细胞(PC一 3、LNCaP)凋亡的机制可能是通过上调caspase.3/ caspase一8、Bax、Bak等促凋亡基因和下调Bcl-2等凋 caspase一8 Bax 3 8 X哪 哪 一5a} 一 a   B k 2 B  m:星一 亡抑制基因来实现的。并且,青蒿琥酯与TRAIL联 Bak Bcl-2 p-actin 图3 PC-3细胞中各种信号分子蛋白含量的表达 注:l为对照组;2为TRAIL组;3为青蒿琥酯组;4为TRAIL+ 青蒿琥酯组 一一一一一1 一2  一3 4 一一图4 LNCaP细胞中各种信号分子蛋白含量的表达 注:I为对照组;2为TRAIL组;3为青蒿琥酯组;4为TRAIL+ 青蒿琥酯组 问后,可能会转化为激素非依赖性肿瘤,雄激素抑制 疗法就失去了治疗作用¨ 。虽然对抑制前列腺癌 的药物研究已做了大量工作,但目前对激素非依赖 性前列腺癌仍缺乏有效的药物治疗措施 l 。因此, 研究新的疗效确切、副作用较小的抗前列腺癌新药 仍是目前研究的主要任务。 青蒿琥酯是青蒿素的衍生物,具有显著的抗疟 疾作用。近期研究发现,青蒿素及其衍生物对多种 肿瘤细胞均有一定的抑制作用 ;青蒿素抗肿瘤的 作用机制,研究提示可能是通过抑制细胞增殖和诱 导肿瘤细胞凋亡来实现的 。近年来研究发现,青 蒿琥酯 和TRAILl5 均可诱导前列腺癌细胞凋亡, 但关于青蒿琥酯和TRAIL对前列腺癌细胞凋亡诱 导作用的机制的研究还少见报道。本实验选择雄激 素非依赖性前列腺癌细胞株PC3和雄激素依赖性 细胞株LNCaP为研究对象,观察不同浓度青蒿琥酯 和TRAIL对前列腺癌细胞凋亡的影响,并用RT— PCR检测细胞内相关信号分子(caspase一3/caspase一 8、Bcl-2、Bax、Bak)mRNA表达。探讨青蒿琥酯和 TRAIL对前列腺癌细胞凋亡诱导作用的机制,以期 为临床使用青蒿琥酯和TRAIL治疗前列腺癌提供 理论依据。本研究发现,促凋亡基因(caspase-3/ caspase.8、Bax、Bak)mRNA的表达与TRAIL及青蒿 琥酯的浓度呈正相关,凋亡抑制基因(Bcl-2)mRNA 42 合使用对前列腺癌存在诱导凋亡的协同作用。青蒿 琥酯可以增加TRAIL对前列腺癌细胞的敏感性,可 能可以逆转耐药细胞株对TRAIL的敏感性。青蒿 琥酯与TRAIL联合使用对前列腺癌存在诱导凋亡 的协同作用。青蒿琥酯能诱导提高前列腺癌细胞对 TRAIL的敏感性,加强TRAIL的诱导肿瘤细胞凋亡 的作用。青蒿琥酯可以增强TRAIL对前列腺癌细 胞的杀伤效应,效果优于两种药物单独使用。青蒿 琥酯有望成为新的疗效确切、副作用较小的抗前列 腺癌新药,具有良好的市场前景。一一  本实验为青蒿琥酯用于前列腺癌的治疗提供了 实验依据,为将青蒿琥酯作为抗肿瘤药物运用于临 床奠定了实验基础。 参考文献: [1]张晓艳,王新华.青蒿的传统应用与青蒿素的现代研究[J].中 华医药杂志,2004,5(1):23-24. 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