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化香樹果序醇提物誘導(dǎo)人鼻咽癌CNE1/2細(xì)胞發(fā)生巨泡式死亡的機(jī)制

2021-11-05 01:03涂維劉金坤沈鴻貴莫惠婷蔡紅兵
關(guān)鍵詞:磷酸化鼻咽癌克隆

涂維,劉金坤,沈鴻貴,莫惠婷,蔡紅兵,3*

(1.南方醫(yī)科大學(xué) 中醫(yī)藥學(xué)院,廣東廣州 510315;2.重慶市中醫(yī)院 重點實驗室,重慶 400021;3.南方醫(yī)科大學(xué) 中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 腫瘤科,廣東廣州 510315)

中藥化香樹果序,已被報道具有多種藥理作用,如抗炎、抗氧化和抗血管生成等[1-3],民間廣泛用其治療鼻炎及鼻竇炎[4].課題組前期采用乙醇回流法提取得到化香樹果序醇提物(ethanol extract of infructescence of Platycarya strobilacea,EPS),稱取曬干生藥材4.5 kg,最后得到總提取物180 g,通過高效液相色譜技術(shù)進(jìn)行分析,已鑒定主要化合物有沒食子酸、槲皮素、鞣花酸、3,3-二甲氧基鞣花酸[5-6],并證實了EPS作用人鼻咽癌CNE1/2細(xì)胞后,細(xì)胞內(nèi)形成大量液泡,細(xì)胞代謝活性降低、最終細(xì)胞膜破裂死亡,在這個過程中,沒有觀察到細(xì)胞死亡、染色質(zhì)凝聚或核染色體DNA片段斷裂的過程,而單獨使用沒食子酸、槲皮素、鞣花酸、3,3-二甲氧基鞣花酸處理鼻咽癌細(xì)胞則未觀察到這種現(xiàn)象[7].這種區(qū)別于自噬、壞死、凋亡的死亡過程[8],最初由Galluzzi等[9]在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中觀察到,2009年細(xì)胞死亡命名委員會(NCCD)根據(jù)形態(tài)學(xué)分類,將其命名為methuosis死亡[10].課題組首次將這種死亡方式用中文命名為巨泡式死亡[11].

目前關(guān)于methuosis死亡的機(jī)制,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為過度活化RAS和RAC誘發(fā)了這種形式的細(xì)胞死亡[12-18],其他主要研究還集中在溶酶體膜表面標(biāo)志物如Rab5和Rab7和EGFR等方面[19-21].課題組前期試驗驗證RAS和RAC1的持續(xù)活化誘導(dǎo)了methuosis的發(fā)生,并且使用選擇性RAC1抑制劑EHT1864可逆轉(zhuǎn)EPS誘導(dǎo)的巨泡式死亡現(xiàn)象[7].后續(xù)通過高通量測序篩選出463個差異基因,通過KEGG Pathway生物通路分析,以及實時定量PCR、蛋白免疫印跡法等實驗驗證,初步證實化香樹果序醇提物可通過調(diào)控RAS/MAPK/FOS信號通路誘導(dǎo)鼻咽癌細(xì)胞發(fā)生巨泡式死亡[22].

絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號通路在控制細(xì)胞生長、發(fā)育、分裂、死亡等多種生理過程中起著極為重要的作用.其基本的信號傳遞遵循MAPKs的三級酶促級聯(lián)反應(yīng),即上游激活蛋白→MAPK激酶的激酶(MAPKKK)→MAPK激酶(MAPKK)→MAPK.在ERKs的傳遞途徑中Ras作為上游激活蛋白,Raf作為MAPKKK,MAPK/ERK激酶,MEK作為MAPKK,RAS的活化可抑制下游ARF6的活性,即Ras/ARF6/Raf/MEK/ERK途徑[23-24].ADP核糖基化因子6(ARF6)是RAS家族的成員.其功能主要是調(diào)節(jié)膜轉(zhuǎn)運和肌動蛋白重塑[25],在細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸和信號傳導(dǎo)過程中具有重要的功能.細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶ERK1/2是MAPK家族的成員,能夠被各種生長因子、離子射線、過氧化氫等磷酸化而激活,通過進(jìn)入細(xì)胞核作用于c-myc,cfos,c-jun,NF-kB和AP-1等轉(zhuǎn)錄因子,促進(jìn)某些基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá),和細(xì)胞的增殖與分化密切相關(guān).ERK和其信號途徑在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移過程中起中介和放大信號的作用,在人類的許多癌癥中都可發(fā)現(xiàn)ERK的過度激活[26].c-fos基因首次在大鼠成纖維細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),其編碼的c-fos蛋白是惡性腫瘤生長所必需的即刻早期基因,已發(fā)現(xiàn)在多種腫瘤中高表達(dá)[27].景志亮等[28]發(fā)現(xiàn),與鼻咽上皮組織相比,p-ERK1/2、c-fos在鼻咽癌中表達(dá)明顯上調(diào),提示其可能發(fā)揮了促癌基因的作用.DUSP1(dual specific phosphase-1)是一種核蛋白,通過去磷酸化使MAPK失活從而對MAPK信號進(jìn)行調(diào)節(jié),并參與免疫調(diào)節(jié)和化療耐藥[29],已有研究表明,DUSP1可通過調(diào)節(jié)MAPK信號通路,參與細(xì)胞增殖、分化、周期阻滯和凋亡[30].此外,體內(nèi)研究表明,DUSP1通過去磷酸化使ERK、c-jun和p38失活[31].在一些人類上皮性腫瘤中,包括前列腺癌、結(jié)腸癌和膀胱癌,DUSP1水平升高[32-34].本課題研究發(fā)現(xiàn),EPS作用于鼻咽癌細(xì)胞后ARF6、c-fos和DUSP1的表達(dá)與對照組相比有顯著差異.

目前雖然已有化香樹果序作為復(fù)方中藥成分治療急慢性鼻炎、鼻竇炎的相關(guān)研究報道,也有提及化香樹有效成分的提取,以及其提取物的相關(guān)抗菌、抗氧化和抗衰老作用,但未見針對化香樹果序抗癌機(jī)制的報道,在前期試驗基礎(chǔ)上,課題組繼續(xù)深入研究了EPS誘導(dǎo)鼻咽癌細(xì)胞發(fā)生巨泡式死亡的機(jī)制.

1 材料和方法

1.1 細(xì)胞實驗

1.1.1 藥物配置及細(xì)胞培養(yǎng)

稱取化香樹果序醇提物8 mg,加入1 mL PBS,使其完全溶解后,用7 mL完全培養(yǎng)基稀釋至質(zhì)量濃度為1 mg/mL的化香樹果序醇提物溶液(根據(jù)前期MTT實驗,同時為方便配置,選取1 mg/mL質(zhì)量濃度進(jìn)行大部分實驗),用0.22μm濾器過濾除菌,保存4℃冰箱備用(化香樹果序醇提物均為現(xiàn)配現(xiàn)用).c-fos抑制劑T-5224(10 mmol/L,in 1 mL DMSO)購自Apexbio,使用10μmol/L進(jìn)行實驗[35],DUSP1抑制劑BCI(10 mmol/L,1 mL in DMSO)購自MCE,使用8.0μmol/L進(jìn)行實驗[36].

人鼻咽癌CNE1/2細(xì)胞株由南方醫(yī)科大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院提供.細(xì)胞用含質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%新生牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基,在37℃,95%濕度,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24、48 h后取對數(shù)期細(xì)胞分組進(jìn)行藥物處理.

1.1.2 MTT實驗及平板克隆形成實驗檢測EPS對CNE1/2細(xì)胞的活性及增殖的影響

分別配制6個質(zhì)量濃度梯度的EPS溶液(0、0.25、0.5、1、1.5和2 mg/mL)處理CNE1/2細(xì)胞,24、48 h后依照MTT實驗流程加入MTT、DMSO,酶標(biāo)儀在490 nm波長測定吸光值.在平板克隆實驗中細(xì)胞以每皿100個細(xì)胞接種在60 mm的培養(yǎng)皿中,使細(xì)胞分散均勻,置于37℃5% CO2培養(yǎng)箱中48 h后,實驗組予1 mg/mL EPS作用細(xì)胞24 h,每日更換培養(yǎng)液,連續(xù)培養(yǎng)1周后觀察菌落形成情況.染色后,顯微鏡下用肉眼直接計數(shù)有至少50個細(xì)胞的菌落克隆.最后計算克隆形成率,克隆形成率=克隆數(shù)/接種細(xì)胞數(shù)×100%.

1.1.3 熒光染色實驗檢測EPS對細(xì)胞攝取胞外物質(zhì)能力的影響

CNE1細(xì)胞分為空白對照組、熒光示蹤劑Lucifer Yellow(LY)處理組、1 mg/mL EPS+LY處理組、細(xì)胞松弛劑Cytochalasin D+LY 4組.細(xì)胞與熒光黃溶液(PBS溶解為1.5 mg/mL后使用)在37℃,5% CO2培養(yǎng)箱中共同孵育15 min后倒去培養(yǎng)液,使用PBS清洗3次.立刻用奧林巴斯細(xì)胞顯微鏡進(jìn)行觀察.Cytochalasin D+LY組在加入熒光黃之前,使用Cytochalasin D(1μmol/L)進(jìn)行預(yù)處理.每組收集105個細(xì)胞,在488 nm激光下激發(fā)流式細(xì)胞儀測定熒光黃的攝取量.在不加熒光黃孵育的對照樣品中,減去自身熒光背景后,得到細(xì)胞的平均熒光強(qiáng)度.

1.1.4 熒光實時定量PCR(Real-time qPCR)檢測差異基因表達(dá)

實時定量PCR法按照SYBR?Premix Ex Taq TM試劑盒說明書來進(jìn)行操作.以GAPDH為內(nèi)參,計算ΔCt值.通過2-ΔCt法確定對照組與實驗組中ARF6、ERKE1/2、c-fos、DUSP1 mRNA表達(dá)的差異.

表1 擴(kuò)增引物序列Table 1 Primer sequence

1.1.5 蛋白免疫印跡法(Western Blot)檢測ARF6、c-fos、DUSP1等相關(guān)蛋白差異表達(dá)

兔抗DUSP1和p-dusp1購自abcam公司;兔抗ERK1/2和p-ERK1/2,c-fos,GAPDH,購 自sigma公司;小鼠抗ARF6購自圣克魯斯生物技術(shù)公司.蛋白免疫印跡法按照既往實驗方法及步驟進(jìn)行[7].

1.1.6 通過細(xì)胞轉(zhuǎn)染實驗分別過表達(dá)c-fos、ARF6及干擾c-fos表達(dá)

按照TIANGEN公司的高純度質(zhì)粒小提中量試劑盒說明書進(jìn)行質(zhì)粒提取.按Lipo2000轉(zhuǎn)染試劑盒說明書細(xì)胞瞬時轉(zhuǎn)染.

1.1.7 免疫熒光觀察c-fos在細(xì)胞的表達(dá)

在培養(yǎng)板中將已爬好細(xì)胞的玻片用PBS浸洗3次,用4%的多聚甲醛固定,0.5%Triton X-100(PBS配制)室溫通透20min,在玻片上滴加正常山羊血清,室溫封閉30 min;后續(xù)經(jīng)一抗、熒光二抗、復(fù)染核,封片等步驟,然后在熒光顯微鏡下觀察采集圖像.

1.2 動物實驗

1.2.1 裸鼠鼻咽癌腫瘤模型的建立與檢測

雌性裸鼠(5周齡,體質(zhì)量15.3~21.3 g)在(23±2)℃、(60±5)%濕度下飼養(yǎng).將指數(shù)期細(xì)胞懸浮于PBS中,107/0.2mL,在裸鼠右側(cè)背部皮下注射0.2 mL細(xì)胞懸液.當(dāng)腫瘤可見時,每天測量腫瘤的長度(L)和寬度(D).計算腫瘤體積V=0.5×L×D2,繪制腫瘤生長曲線.將動物隨機(jī)分為3組(n=6):①給予0.2 mL PBS處理;②給予0.125 g/(kg·d)EPS治療;③給予0.25 g/(kg·d)EPS治療.采用腹腔注射,成瘤第16天至第30天,每日一次予相應(yīng)劑量處理.第31天,裸鼠被處死,并測量腫瘤體積和腫瘤重量.

1.2.2 免疫組化

用通用型SP試劑盒110 mL(北京中華金橋公司)進(jìn)行免疫染色,結(jié)果在抗原位點有棕色沉淀.染色強(qiáng)度分為0(陰性)、1(弱)、2(中等)或3(強(qiáng)).陽性細(xì)胞的范圍界定為:0(0~5%)、1(5%~25%)、2(26%~50%)和3(51%~100%).強(qiáng)度和程度評分的乘積用作c-fos或p-DUSP1的最終染色評分(0~9).最終染色得分為0到7的腫瘤被認(rèn)為是低表達(dá),評分為8到12則被認(rèn)為是高表達(dá).

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)分析和作圖均由GraphPad Prism 5.0(數(shù)據(jù)分析和作圖軟件),多組間均數(shù)比較采用one-way ANOVA方法,各組分別與對照組比較釆用Dunnett檢驗,各組間比較采用Tukey檢驗.過表達(dá)驗證和干擾驗證,若方差齊,采用單因素方差分析(one-way ANOVA);若方差不齊,采用Welch方法.最終結(jié)果顯示,P<0.05被視為具有統(tǒng)計學(xué)意義.

2 結(jié)果

2.1 EPS能抑制CNE1/2細(xì)胞活性及增殖,并誘導(dǎo)其細(xì)胞質(zhì)內(nèi)大量液泡形成

倒置顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),EPS(1.0 mg/mL)處理CNE1和CNE2細(xì)胞24 h后,細(xì)胞內(nèi)充滿透明的液泡,48 h后,液泡融合成大相透明液泡,細(xì)胞膜破裂死亡(圖1A),即巨泡式死亡過程.MTT實驗結(jié)果顯示(圖1B、C)在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi),EPS對鼻咽癌細(xì)胞活性的抑制作用呈時間、濃度依賴性,且在實驗的6個質(zhì)量濃度梯度中,當(dāng)質(zhì)量濃度為1 mg/mL時,其對細(xì)胞的抑制作用最明顯.同時根據(jù)公式lgIC50=Xm-I[P-(3-Pm-Pn)]/4得出,IC50值為0.49 mg/mL(CNE1,24 h組),0.60 mg/mL(CNE2,24 h組).平板克隆形成實驗中,CNE1空白對照組細(xì)胞克隆形成數(shù)為(178±13)個,1mg/mL EPS處理組細(xì)胞克隆形成數(shù)為(16±2)個,PSZ組與空白組相比,P<0.01,差異有統(tǒng)計學(xué)意義;CNE2空白對照組細(xì)胞克隆形成數(shù)為(182±5)個,1 mg/mL EPS處理組細(xì)胞克隆形成數(shù)為(9±3)個,EPS組與空白組相比,P<0.01.平板克隆形成實驗顯示EPS處理后與空白對照組相比導(dǎo)致了85%至90%的菌落數(shù)減少.說明EPS對鼻咽癌細(xì)胞有長期抑制作用.

圖1 (A)倒置顯微鏡觀察EPS(1 mg/mL)作用后細(xì)胞形態(tài)變化(40×).(B、C)不同質(zhì)量濃度梯度的EPS對CNE1、CNE2細(xì)胞活力的影響,1)P<0.05.(D、E、F、G)平板克隆形成實驗,實驗組EPS為1 mg/mL,2)P<0.01.Fig.1 (A)Microscopic examination revealed morphological changes in the CNE1 and CNE2 cells following exposure to EPS(1.0mg/m L)respectively(40×).(B、C)Cells were treated with increasing doses of PSZ for 24,48 h in vitro.(D、E、F、G)Cells were plated for colony-forming assays as described in Materials and Methods.

2.2 EPS作用鼻咽癌細(xì)胞后細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的大量液泡是通過胞飲作用形成的

倒置熒光顯微鏡下觀察可見,細(xì)胞松弛劑Cytochalasin D(CytoD)和EPS(1 mg/mL)處理組分別與空白對照組及LY處理組相比,熒光信號強(qiáng)度明顯增強(qiáng)(圖2A).通過流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞平均熒光信號強(qiáng)度,CytoD處理組熒光強(qiáng)度強(qiáng)于EPS組,P<0.01,結(jié)果有統(tǒng)計學(xué)差異(圖2B),說明CytoD干擾細(xì)胞骨架形成后并沒有影響細(xì)胞對胞外物質(zhì)的攝取能力.

圖2 EPS對細(xì)胞攝取熒光示蹤劑Lucifer Yellow(LY)的影響Fig.2 Vacuoles incorporate the extracellular fluid-phase tracer Lucifer yellow

2.3 c-fos、ARF6、DUSP1在EPS處理的鼻咽癌細(xì)胞CNE1/2中的表達(dá)有顯著差異

CNE1/2細(xì)胞經(jīng)EPS處理后,c-fos、ARF6、c-myc基因表達(dá)均下降(P<0.05,圖3A).EPS(1 mg/mL)處理細(xì)胞24 h后,與對照組相比,ERK、c-myc、DUSP1、c-jun蛋白表達(dá)無明顯改變,p-ERK1/2、c-fos、p-DUSP1蛋白表達(dá)明顯降低(圖3B).

圖3 (A)實時定量PCR分析對照組與EPS處理組細(xì)胞c-fos、DUSP1和ARF6的表達(dá)差異.(B)細(xì)胞系中ERk1/2、p-ERk1/2、DUSP1、p-DUSP1和c-fos表達(dá).Fig.3 (A)Real-time qPCR analysis of c-Fos,DUSP1 and ARF6 expression in CNE1 and CNE2 cells either untreated or treated with EPS.(B)Immunoblot analysis of ERK,p-ERK,DUSP1,p-DUSP1 and c-fos expression in the indicated cell lines.

2.4 EPS可能通過抑制ARF6/ERK1/2/c-fos通路及DUSP1磷酸化介導(dǎo)巨泡式死亡過程

分別使用小分子c-fos抑制劑T-5224(10 μmol/L)和DUSP1抑制劑BCI(8μmol/L)處理鼻咽癌、肝癌Hep-3b和結(jié)腸癌EC-109細(xì)胞,顯示T-5224或BCI均能誘導(dǎo)CNE1/2細(xì)胞質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生大量液泡,對Hep-3b和EC-109細(xì)胞則無影響(圖4A).與對照組相比,c-fos及DUSP1抑制劑組細(xì)胞活性明顯降低,P<0.01(圖4B).而當(dāng)過表達(dá)c-fos及ARF6之后,再使用EPS處理細(xì)胞并孵育24 h后,顯微鏡下可見與EPS處理組及c-fos、DUSP1抑制劑處理組相比,細(xì)胞形態(tài)未發(fā)生明顯改變(圖4C).蛋白免疫印跡實驗結(jié)果表明,ARF6過表達(dá)后,p-DUSP1表達(dá)明顯抑制,p-ERK1/2和c-fos水平顯著升高.過表達(dá)c-fos后,ARF6表達(dá)降低,當(dāng)干擾c-fos的表達(dá)時,ARF6、P-DUSP1及p-ERK1/2蛋白表達(dá)增加(圖4D),說明ARF6是ERK1/2級c-fos的上游基因,DUSP1可能通過磷酸化起到對c-fos的調(diào)控作用.1 mg/mL EPS處理CNE1/2細(xì)胞24 h后,免疫熒光顯微鏡下觀察到c-fos在核內(nèi)的表達(dá)大大減少(圖4E),猜想EPS可能通過抑制c-fos進(jìn)入核內(nèi)而影響其轉(zhuǎn)錄進(jìn)而介導(dǎo)巨泡式死亡過程.

圖4 (A)分別使用T-5224或BCI處理CNE1、CNE2、Hep3b、EC109細(xì)胞24 h,在倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)變化(40×).(B)CCK8法檢測細(xì)胞增殖抑制率;(C)ARF6及c-fos過表達(dá)的CNE2細(xì)胞在EPS處理后的形態(tài)學(xué)變化(40×).(D)蛋白免疫印跡分析各組c-fos、DUSP1、ARF6、p-ERK1/2蛋白的表達(dá).(E)免疫熒光法檢測經(jīng)EPS處理或未經(jīng)EPS處理的CNE1和CNE2細(xì)胞中c-fos的表達(dá)水平和分布(40×).Fig.4 (A)CNE1,CNE2,Hep3b,EC109 cells were treated with T-5224 or BCI for 24 h(40×).(B)Inhibition effect of EPS,T-5224,BCIon cell proliferation in vitro.(C)The CNE2 cellwere transfected with ARF6 or c-fos and cultured for48 h and then treated with EPS for another 24 h(40×).Western blot analysis the expression of c-fos,DUSP1,ARF6,P-erk in each group.(E)Expression levels and local of c-fosweremeasured by immunofluorescence in CNE1 and CNE2 cells treated with orwithout EPS(40×).

2.5 EPS抑制荷鼻咽癌腫瘤裸鼠移植瘤的生長

成瘤第16天至第30天,對照組裸鼠腫瘤生長速度快于EPS處理組(表2-1).對照組和實驗組裸鼠質(zhì)量均增加,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(圖5C,P>0.05).第31天處死裸鼠,測量瘤質(zhì)量(表2-2).0.25 g/kg EPS處理組腫瘤質(zhì)量(0.64±0.52)g(P<0.05),明顯低于對照組(1.05±0.36)g.取裸鼠移植瘤組織,制作石蠟切片,通過免疫組化實驗,在顯微鏡下觀察目的蛋白的表達(dá)情況.結(jié)果顯示,EPS處理組與對照組相比,ARF6、c-fos和p-dusp1表達(dá)明顯下調(diào)(圖5E),與細(xì)胞水平一致,且差異有統(tǒng)計學(xué)意義.

表2-1 化香樹果序醇提物對CNE2鼻咽癌荷瘤裸鼠體質(zhì)量的影響Table 2-1 Effect of EPS on body weight of CNE2 nasopharyngeal carcinoma bearing nudem ice

表2-2 治療后各組裸鼠瘤體積、瘤質(zhì)量及抑瘤率的比較Table 2-2 Comparison of tumor volume,tumor weight and tumor inhibition rate in nude m ice of each group after treatment

圖5 (A)腫瘤體積和腫瘤質(zhì)量;(B)裸鼠體質(zhì)量差;(C)瘤質(zhì)量變化;(D)裸鼠移植瘤組織的HE染色(40×);(E)c-fos及p-DUSP1蛋白在移植瘤組織中的表達(dá)(40×).Fig.5 (A)The tumor volume and tumor weight.(B)The nude body weight of both control group and the experimental group were increased.(C)The weight of tumor in each group.(D)H&E staining of xenograft tumor from nudemice injected with PBS or EPS(40×).(E)The expression of c-fos and p-DUSP1 protein in the transplanted tumor tissue(40×).

2.6 巨泡式死亡的可能信號機(jī)制

根據(jù)實驗結(jié)果,推測化香樹果序醇提物誘導(dǎo)鼻咽癌CNE1/2細(xì)胞死亡的可能機(jī)制為:抑制ARF6/ERK1/2/c-fos信號通路及DUSP1磷酸化途徑.藥物激活RAS/RAC1,進(jìn)而抑制ARF6/ERK1/2磷酸化,ERK1/2接受上游的級聯(lián)反應(yīng)信號,可以轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核,磷酸化核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子c-fos,從而參與細(xì)胞增殖與分化的調(diào)控.DUSP1作為核蛋白通過去磷酸化抑制c-fos表達(dá)來參與巨泡式死亡過程.因此得出以下機(jī)制路線圖(圖6):

圖6 巨泡式死亡可能的信號機(jī)制Fig.6 Possible signalingmechanism of Methuosis death

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在倒置顯微鏡下觀察到EPS作用于鼻咽癌細(xì)胞CNE1/2后,細(xì)胞發(fā)生了巨泡式死亡現(xiàn)象.MTT實驗結(jié)果顯示EPS對鼻咽癌細(xì)胞的增殖抑制作用呈時間、濃度依賴性.平板克隆形成實驗顯示EPS對鼻咽癌細(xì)胞生存的長期影響是明顯的.哺乳動物細(xì)胞的內(nèi)吞作用根據(jù)機(jī)制可分為吞噬作用、吞飲作用、受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用3種.只有吞噬作用依賴偽足的形成,偽足的伸出是由肌動蛋白參與的,據(jù)此,我們設(shè)計了熒光示蹤劑標(biāo)記實驗,CytoD破壞細(xì)胞骨架形成后對熒光黃的攝取并未減少,說明液泡的大量積聚與EPS促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)吞有關(guān).CNE1/2細(xì)胞經(jīng)EPS處理后,ARF6、c-fos、p-DUSP1基因蛋白表達(dá)明顯下降.T-5224或BCI處理鼻咽癌細(xì)胞后均發(fā)生類似巨泡式死亡現(xiàn)象,而分別過表達(dá)c-fos與ARF6后,巨泡式死亡過程也能被逆轉(zhuǎn).ARF6過表達(dá)后,p-DUSP1表達(dá)減少,p-ERK1/2和c-fos蛋白表達(dá)升高.過表達(dá)cfos時,ARF6表達(dá)降低.干擾c-fos的表達(dá)后,ARF6、P-DUSP1及p-ERK1/2表達(dá)增加.這些結(jié)果表明,ARF6作為ERK1/2及c-fos的上游效應(yīng)器在巨泡式死亡過程中發(fā)揮作用,DUSP1并未對ARF6/ERK1/2產(chǎn)生負(fù)性調(diào)節(jié),而是通過去磷酸化對轉(zhuǎn)錄因子c-fos有一定的調(diào)節(jié)作用,提示在EPS誘導(dǎo)的鼻咽癌細(xì)胞死亡過程中,DUSP1可能作為一個獨立于MAPK通路的關(guān)鍵靶點發(fā)揮作用.免疫熒光實驗進(jìn)一步證實EPS能夠阻止c-fos進(jìn)入核內(nèi),使得c-fos無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄并調(diào)控相應(yīng)基因的表達(dá).由裸鼠鼻咽癌移植瘤模型證實,EPS在體外對鼻咽癌也有抑制作用.對移植瘤組織免疫組化實驗也證實,實驗組裸鼠移植瘤組織中c-fos及p-DUSP1呈低表達(dá),與對照組相比有顯著差異.

EPS通過抑制ARF6/ERK1/2/c-fos通路及DUSP1磷酸化從而誘導(dǎo)鼻咽癌細(xì)胞發(fā)生巨泡式死亡.在這個過程中,EPS作用后使ARF6蛋白失活,巨胞飲小體不能回到細(xì)胞膜,同時ERK1/2磷酸化受到抑制,影響核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子c-fos的表達(dá),從而影響細(xì)胞增殖與分化.而DUSP1在巨泡式死亡中的具體作用還有待更深一步的研究.

目前已發(fā)現(xiàn)多種物質(zhì)能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生巨泡式死亡,包括小分子物質(zhì)及中藥提取物,為細(xì)胞死亡的途徑增添了新的內(nèi)容和方向.在此基礎(chǔ)上我們將進(jìn)一步深入探討其具體作用機(jī)制,為腫瘤治療提供新的更有效、毒副作用更小的藥物.

作者貢獻(xiàn)聲明

涂維:參與實驗設(shè)計、細(xì)胞及動物實驗、數(shù)據(jù)分析及文章的書寫;劉金坤:參與實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析;沈洪貴、莫慧婷:參與動物實驗;蔡紅兵:實驗設(shè)計指導(dǎo).

利益沖突聲明

本研究未受到企業(yè)、公司等第三方資助,不存在潛在的利益沖突.

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