潘 娟,曲延剛,劉 毅
(湖北省恩施州中心醫(yī)院1.病理診斷中心;2.婦產(chǎn)科,湖北恩施445000)
核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear transcription factor κB,NF-κB)信號通路屬于轉(zhuǎn)錄因子家族成員。在靜止細胞中,NF-κB 與其抑制性分子 IκB(α/β/ε)形成穩(wěn)定的復(fù)合物存在于細胞質(zhì)。當受到某些因子刺激后,復(fù)合物中的IκBα在IκB激酶IKK的作用下磷酸化,脫下IκBα的NF-κB轉(zhuǎn)移到細胞核,進而激活它們的下游靶基因,發(fā)揮生物學(xué)作用[1]。NF-κB信號通路在炎性反應(yīng)、感染、腫瘤及淋巴細胞生成中都扮演著重要角色[2]。
血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor,b-FGF)是廣為人知的 NF-κB依賴性血管生成相關(guān)因子,它們在腫瘤細胞內(nèi)表達的高低反映腫瘤細胞潛在的血管生成能力[3-6]。PDTC(pyrrolydine dithiocarbamate)作為 NF-κB 活性抑制劑,它能夠通過抑制 NF-κB的活性,促進ARPE-19細胞中炎性調(diào)節(jié)因子的表達[7];打擊人胰腺癌的血管生成潛能[4]。在人大腸癌中,抑制NF-κB的活性是否也可以降低血管生成因子VEGF和b-FGF的表達,進而影響大腸癌的體外血管生成能力?目前尚無文獻報道。本研究擬觀察NF-κB抑制劑PDTC對人大腸癌Lovo細胞系體外促HUVEC血管生成能力的影響。
人大腸癌Lovo細胞系和人臍靜脈內(nèi)皮細胞(重慶醫(yī)科大學(xué)湯唯學(xué)教授惠贈),PDTC(碧云天公司),鼠抗人NF-κB抗體、兔抗人b-FGF抗體和兔抗人 β-actin抗體(Santa Cruz公司),鼠抗人p-IκBα 抗體(Cell Signaling公司),兔抗人VEGF抗體(博士德生物工程有限公司),辣根酶標記山羊抗兔、抗鼠二抗(北京中杉金橋生物技術(shù)公司),24 Well Transwell Permeable Supports(Millipore公司),Matrigel(BD 公司),CCK-8試劑盒(Dojindo公司)。
實驗組PDTC按照終濃度5 mmol/L加入到Lovo細胞培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)1 h。未作處理Lovo細胞為對照組[8]。
分別收集處于對數(shù)生長期的各組Lovo細胞養(yǎng)至1.0×106個/mL。蛋白提取液分別提取各組細胞蛋白,操作按試劑盒說明書進行。Bradford法(考馬斯亮藍法)測定各組蛋白濃度,8%SDS-PAGE凝膠電泳,轉(zhuǎn)膜并封閉非特異性結(jié)合位點之后,分別用抗NF-κB、p-IκBα、VEGF、b-FGF 和 β-actin 的一抗孵育(抗體稀釋濃度分別為1∶1 000、1∶1 000、1∶1 000、1∶1 000和1∶500),4 ℃ 冰箱過夜,辣根酶標記的二抗孵育2 h,ECL試劑檢測膜上的免疫反應(yīng)條帶,凝膠成像儀下觀察并進行分析。以對照組Lovo細胞各種待檢蛋白分別與β-actin吸光度的相對比值計算,每項檢測重復(fù)6次(n=6)。
采用Transwell小室體外細胞遷移實驗,參照Sanda等[9]的方法稍加修改。將處于對數(shù)生長期的各組Lovo細胞分別種植到24孔板,1.0×105個/孔,含10%胎牛血清RPMI1640培養(yǎng)基加入下室補齊2.0×10-4L/孔,37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中常規(guī)培育1 d,次日將處于對數(shù)生長期的HUVEC種植到小室,1.0×105個/Transwell小室,加 DMEM 培養(yǎng)液入小室內(nèi)補齊1×10-4L/孔,再將小室分別置于24孔板上同兩組Lovo細胞共培養(yǎng),8 h后PBS液清洗,棉簽擦去內(nèi)室細胞,95%乙醇固定15 min,HE染色,應(yīng)用倒置顯微鏡觀察HUVEC遷移情況并計數(shù)(高倍鏡400倍下隨機選取5個視野)。
細胞遷移抑制率=(對照組平均遷移細胞數(shù)-實驗組平均遷移細胞數(shù))/對照組平均遷移細胞數(shù)×100%。
采用 CCK-8細胞增殖檢測實驗,參照 Yang等[10]的方法稍加修改。取各組Lovo細胞2×106個分別加入到0.1 L培養(yǎng)瓶,加含10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基至每瓶總體積2×10-3L,37℃、5%CO2常規(guī)培養(yǎng)各組Lovo細胞,48 h后收集各組上清液。將處于對數(shù)生長期的HUVEC種植入96孔板,2×103個/孔,加含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液補齊1×10-4L/孔,37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中常規(guī)培育1 d,次日吸凈培養(yǎng)液,分別向孔內(nèi)加入不同組別Lovo上清液2×10-5L,再向孔內(nèi)加入含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液各8×10-5L使每孔總體積仍為1×10-4L,設(shè)3個復(fù)孔,置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中常規(guī)培育72 h后加 CCK-8試劑1×10-5L/孔,37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中常規(guī)孵育4 h后測450 nm處A值。
細胞增殖抑制率=(對照組平均A值-實驗組平均A值)/對照組平均A值×100%。
實驗組細胞內(nèi) NF-κB、p-IκBα、VEGF 和b-FGF蛋白表達量顯著低于對照組 (P<0.05)(圖1,表1)。
實驗組HUVEC的遷移數(shù)量為65±3,顯著低于對照組128±4(P<0.05)(圖2)。PDTC對HUVEC的遷移抑制率為49.2%。
實驗組HUVEC的增殖數(shù)量為0.514±0.056(以450 nm處測得的A值表示),顯著低于對照組的1.915±0.121(P<0.05)。PDTC對HUVEC的增殖抑制率為73.2%。
圖1 各組Lovo細胞NF-κB、p-IκBα、VEGF和b-FGF蛋白表達情況Fig 1 Expressions of NF-κB,p-IκBα,VEGF and b-FGF protein in each groups Lovo cells
表1 各組 Lovo細胞 NF-κB、p-IκBα、VEGF和 b-FGF表達量Table 1 Expressions of NF-κB,p-IκBα,VEGF and b-FGF in each groups Lovo cells(x±s,n=6)
圖2 各組HUVEC的遷移能力Fig 2 The migration of HUVEC in each groups(×400)
NF-κB是轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一,這個家族共有5個成員,它們通過不同組合形成二聚體,存在于細胞質(zhì)。當受到某些因子刺激后,NF-κB轉(zhuǎn)移到細胞核,發(fā)揮生物學(xué)作用,NF-κB活化一個不可或缺的環(huán)節(jié)就是IκBα 的磷酸化和 NF-κB 入核[1]。本研究通過測定胞質(zhì) p-IκBα和胞核 NF-κB的表達,其結(jié)果顯示PDTC處理細胞后胞質(zhì)p-IκBα和胞核NF-κB的表達都明顯降低,說明PDTC在作用Lovo細胞1 h后成功抑制了NF-κB活性。
VEGF和b-FGF為NF-κB依賴性促血管生成因子,它們受 NF-κB 的調(diào)節(jié)[3-6]。本研究結(jié)果顯示,實驗組VEGF和b-FGF的表達較對照組明顯降低,說明在人大腸癌Lovo細胞中NF-κB活性受到抑制后,其血管生成相關(guān)因子VEGF和b-FGF表達是降低的,它們受到NF-κB的正向調(diào)節(jié)。同時有文獻報道,在培養(yǎng)的骨肉瘤細胞、人神經(jīng)母細胞瘤細胞的上清液中有 VEGF 存在[11-12],VEGF 以分泌形式發(fā)揮其侵襲和促血管生成作用。在培養(yǎng)的肥胖癥患者脂母細胞的上清液中也有VEGF存在,其可能在肥胖相關(guān)的2型糖尿病中起著促炎作用[13]。b-FGF也可以分泌形式促進角膜損傷細胞修復(fù)[14],導(dǎo)致豬心肌缺血再灌注損傷模型的骨髓間充質(zhì)干細胞向血管分化[15]?;?VEGF和 b-FGF都屬于可分泌蛋白[11-15],本研究收集各組 Lovo細胞的上清液分別培養(yǎng) HUVEC,并采用 CCK-8細胞增殖實驗檢測HUVEC增殖能力,結(jié)果顯示,實驗組HUVEC的增殖能力明顯降低。同時本研究采用Transwell細胞遷移實驗檢測HUVEC的遷移能力,結(jié)果顯示,實驗組HUVEC的遷移能力亦明顯減弱。因此認為,Lovo細胞內(nèi)NF-κB活性的抑制可以降低HUVEC體外促血管生成能力,其可能是通過降低細胞內(nèi)促血管生成因子VEGF、b-FGF等的表達,進而減少它們的分泌來實現(xiàn)的。
綜上所述,本研究結(jié)果顯示,在人大腸癌Lovo細胞中,NF-κB抑制劑PDTC作用1h后能顯著抑制NF-κB的活性;PDTC能降低促血管生成因子VEGF、b-FGF等的表達;PDTC能抑制HUVEC體外促血管生成能力,這可能與VEGF、b-FGF等的分泌減少有關(guān),其詳盡機制尚需進一步探討。
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