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拓扑特肯诱导人口腔上皮癌细胞凋亡的机制

2015-01-22 15:06 [医药学论文] 来源于:未知
导读:0引言 拓扑特肯(Topotecan, TPT)为9二甲基氨基10羟基喜树,是近年来临床上用于治疗晚期肺癌的新型化疗药物,在美国已被批准用于晚期难治性卵巢癌[1]. 目前国内对TPT的研究报道较少,其抗肿
0引言
 
  拓扑特肯(Topotecan, TPT)为9二甲基氨基10羟基喜树,是近年来临床上用于治疗晚期肺癌的新型化疗药物,在美国已被批准用于晚期难治性卵巢癌[1]. 目前国内对TPT的研究报道较少,其抗肿瘤作用机制尚未明确. 丝裂原活化的蛋白激酶(MAPKs)在将细胞外刺激信号转导至细胞及核内的过程中,通过丝/苏/酪氨酸磷酸化,参与细胞增殖、分化、转化及凋亡等及其重要的生物学反应,其中p38 MAPKs主要参与细胞凋亡相关的调控[2]. 本实验我们观察了TPT对体外培养KB细胞的增殖抑制和诱导凋亡作用,并研究了MAPK信号转导通路pp38的表达,以初步探讨其诱导KB细胞凋亡的机制,为人口腔上皮癌的治疗提供依据.
 
  1材料和方法
 
  1.1材料
 
  Topotecan购自Gene公司,RPMI 1640购自Gibco公司,KB细胞购自上海细胞所,MTT购自Sigma公司,p38一抗、二抗和pp38一抗、二抗及标准分子量蛋白Marker均购自美国Santa Cruz公司,化学荧光显迹液化学荧光发光剂购自美国Pierce公司,预染标准分子质量蛋白Marker购自美国BioRad公司;IMAGINGQUANT数据处理系统由提供.
 
  1.2方法
 
  1.2.1MTT实验检测Topotecan对KB细胞毒作用用含小牛血清100 mL/L,青霉素100 u/L,链霉素100 mg/L的RPMI 1640培养基在37℃, 50 mL/L CO2培养箱中培养KB细胞. 0.25 mg/L胰酶消化贴壁KB细胞, 细胞密度为1×107个/L,于96孔培养板内接种100 μL/孔(约800个细胞),培养24 h. 设对照组,给药组加入含有Topotecan 25 mg/L的RPMI1640培养基,每孔100 μL,平行8个孔,孵育12, 24和48 h后弃去培养液,每孔加入200 μL浓度2 g/L MTT培养液培养4 h,弃上清,每孔加入150 μL DMSO,轻度振荡,酶标仪在490 nm条件下测定A值,用空白组调零. 细胞抑制率用下式计算.
 
  细胞抑制率(%)=A对照组-A实验组〖〗A对照组×100%
 
  1.2.2WesternBlot测定蛋白磷酸化水平[3]样品处理: 裂解细胞,分离提取蛋白. 根据MTT实验结果选取含有Topotecan 25 mg/L的RPMI 1640培养液培养KB细胞12, 24和48 h后,用冷的PBS洗2次(pH 7.4),加入适量预冷的细胞裂解液(Tris HCl l50 mmol/L, pH 7.4, 10 g/L NP40, 1 mmol/L EDTA, 1 mmol/L Na3VO3, 1 mmol/L NaF, 100 mg/L PMSF, 40 ml/L蛋白酶抑制剂),冰浴15 min,用吸管将细胞碎片连同细胞裂解缓冲液一起转移至经冷却的Eppendorf离心管中;4℃以15 000 g将裂解物离心10 min,收集上清液,加入SDS加样缓冲液(100 mmol/L TrisHCl pH 6.8, 200 mmol/L DTT, 40 g/L SDS, 2 g/L溴酚蓝,200 mg/L甘油),沸水浴煮5 min,将样品进行分装,保存于-80℃. 蛋白质定量分析: 用改进的Folin酚法定量蛋白. WesternBlot测定蛋白磷酸化水平. 蛋白质的聚丙烯酰胺凝胶电泳: 根据蛋白质定量分析实验调整样品蛋白浓度,用12%的分离胶、5%积层胶和Tris甘氨酸电泳缓冲液(3 g Tris碱,2 g SDS, 14.4 g甘氨酸,去离子水定容至1 L)室温稳流25 mA电泳20 min,调整稳流35 mA,电泳50 min. 转膜: 用电转缓冲液(4.3 g Tris碱,20.5 g甘氨酸,0.4 g SDS, 300 mL甲醇,去离子水定容至1.5 L)将蛋白转移至NC膜上,稳流250 mA, 90 min. 封闭与杂交: 将NC放入封闭液TBST(25 mmol/L Tris缓冲盐溶液,50 mg/L脱脂奶粉,1 g/L吐温20)中室温封闭1 h. p38和pp38一抗用封闭液按1∶2000稀释,4℃过夜,p38和pp38二抗1∶2000稀释,室温1.5 h,压片成像: 将滤膜上滴加1 mL化学荧光显迹液化学荧光发光剂,待反应1 min用X光胶片压片,凝胶成像系统测定免疫印迹区带的光密度,IMAGINGQUANT数据处理系统分析结果.
 
  统计学处理: 实验数据用x±s表示,组间差异比较用SPSS软件进行非参秩和检验,P<0.05表示有统计学意义.
 
  2结果
 
  2.1不同浓度Topotecan对KB细胞增殖的抑制作用25 mg/L TPT 处理细胞12, 24和48 h后,KB细胞的抑制率分别为(24±9)%, (34±7)%和(45±10)%,与对照相比差异显著(P<0.05),各组间差异亦有显著性(P<0.05). 
2.2流式细胞仪检测25 mg/L TPT处理细胞12, 24 h后凋亡率分别为(19.4±2.8)%和(30.1±4.1)%,与对照组比较差异显著(P<0.05, Fig 1~3).
 
  2.3DNA凝胶电泳25 mg/L TPT处理细胞12 h后,可见KB细胞DNA碎片化,是典型的细胞凋亡生化指标(Fig 4).
 
  2.4Topotecan作用下KB细胞pp38MAPK的表达25 mg/L TPT处理细胞12, 24和48 h后,KB细胞的pp38MAPK表达分别为21.5%, 48.8%和83.1%,逐渐升高. 作用48 h时其磷酸化水平比对照pp38MAPK10.8%增加了7.6倍(n=3, Fig 5).
 
  3讨论
 
  人口腔上皮癌是一种死亡率较高的恶性肿瘤,对人类健康的危害日益严重. 近年来, 人口腔上皮癌的发病率和死亡率呈上升趋势. 在我国往往早期发现者较少,目前临床上对人口腔上皮癌多采取手术治疗加化疗,寻找有效的化疗药物,成为目前肺癌治疗的关键.
 
  喜树碱是从植物喜树树皮中提取出来的一种五环生物碱. 其抗肿瘤活性与抑制Topo Ⅰ的作用有关[4]. 已知Topo Ⅰ在DNA的复制转录和重组中均起重要的作用,喜树碱类化合物能抑制Topo Ⅰ的活性,使DNA单链断裂,抑制DNA 复制,发挥独特的抗癌作用[5]. 因此人们一直致力于寻找高效低毒的喜树碱衍生物,其中新型的喜树碱衍生物TPT 就是其中之一. TPT 在临床化疗中显示了较好的效果,有望成为治疗中晚期人口腔上皮癌的主要药物之一[6]. 但是目前对于TPT治疗人口腔上皮癌的作用机制尚无报道. 过去一般认为,化疗药物杀伤癌细胞的主要机制是通过损伤DNA的基因毒性引起癌细胞坏死[7],近几年,随着对细胞凋亡现象的进一步认识及其发生机制的研究,人们逐渐认识到大多数化疗药物具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用,而这可能是其作用的主要机制[8]. 为了进一步明确TPT 的作用及机制,本实验在体外观察了TPT 对KB细胞株的增殖抑制作用及诱导细胞凋亡的作用. 实验结果表明,TPT 对KB细胞增殖有较强的抑制作用,随着作用时间的延长, 人口腔上皮癌细胞存活率显著降低; DNA凝胶电泳显示 25 mg/L TPT处理细胞12 h后,可见KB细胞DNA碎片化,是典型的细胞凋亡生化指标;流式细胞仪检测到明显的凋亡峰,且KB细胞凋亡率随着TPT 作用细胞的时间延长而升高. 25 mg/L TPT处理细胞12, 24和48 h后,KB细胞的pp38MAPK表达明显升高(P<0.05). 作用48 h时其磷酸化水平比对照增加了7.6倍(n=3),与流式细胞仪测定结果显示出一致性. 表明TPT 可直接作用于KB细胞抑制其增殖,并诱导KB细胞凋亡. 因此TPT可能通过pp38MAPK开放表达信号通路诱导体外培养的TPT 处理KB细胞凋亡.

(编辑:网站编辑)

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