葉麗平 馬靜方 仇會(huì)會(huì)
(錦州醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)教研室,遼寧 錦州 121001)
RNA干擾cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白對(duì)堿性成纖維細(xì)胞生長因子誘導(dǎo)的人卵巢癌細(xì)胞Bcl-2表達(dá)的影響
葉麗平 馬靜方 仇會(huì)會(huì)
(錦州醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)教研室,遼寧 錦州 121001)
目的 探討cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)是否介導(dǎo)堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)誘導(dǎo)的人卵巢癌CAOV3細(xì)胞Bcl-2的表達(dá)。方法 分為①空白對(duì)照組,陰性對(duì)照組,siRNA CREB組。脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染干擾序列72 h,RT-PCR、Western印跡檢測CREB表達(dá)并鑒定轉(zhuǎn)染最佳濃度。②對(duì)照組,bFGF組,bFGF+ siRNA組。轉(zhuǎn)染48 h后饑餓培養(yǎng)24 h。RT-PCR,Western印跡檢測Bcl-2表達(dá)。倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞生長及形態(tài)改變,MTT法檢測細(xì)胞增殖。結(jié)果 ①與兩對(duì)照組相比,siRNA CREB明顯抑制CREB mRNA及蛋白表達(dá)(P<0.01),100 nmol/L抑制效果最佳。②與對(duì)照組相比,bFGF組明顯促進(jìn)細(xì)胞生長,上調(diào)Bcl-2表達(dá),bFGF+ siRNA CREB組則部分抑制bFGF的作用(P<0.01)。結(jié)論 bFGF可能部分通過CREB調(diào)節(jié)人卵巢癌CAOV3細(xì)胞Bcl-2的表達(dá),參與細(xì)胞的生存及增殖調(diào)控。
RNA干擾;堿性成纖維細(xì)胞生長因子;cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白;Bcl-2;卵巢癌
卵巢癌的發(fā)生發(fā)展與腫瘤細(xì)胞增殖失控、凋亡受抑制有關(guān)。堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)可通過多種信號(hào)通路促進(jìn)細(xì)胞的生長和增殖。cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)屬于轉(zhuǎn)錄因子,受上游信號(hào)如生長因子的激活可調(diào)節(jié)多種抗凋亡基因的轉(zhuǎn)錄及表達(dá)〔1,2〕。研究表明卵巢癌等多種惡性腫瘤細(xì)胞高表達(dá)bFGF受體及Bcl-2,可能與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)〔3,4〕。但目前關(guān)于bFGF是否參與調(diào)節(jié)卵巢癌表達(dá)Bcl-2表達(dá),以及是否通過CREB調(diào)節(jié)Bcl-2的基因轉(zhuǎn)錄尚不清楚。本研究利用RNA干擾技術(shù)(RNAi)抑制卵巢癌CAOV3細(xì)胞CREB的基因表達(dá),觀察其對(duì)bFGF誘導(dǎo)的Bcl-2表達(dá)及細(xì)胞增殖的影響,以探討bFGF調(diào)控卵巢癌細(xì)胞增殖與凋亡的信號(hào)機(jī)制。
1.1 材料 人卵巢癌CAOV3細(xì)胞系購自武漢大學(xué)保藏中心。脂質(zhì)體2000、Trizol、MTT購自Invitrogen。CREB特異性siRNA,無義RNAi由上海吉?jiǎng)P基因化學(xué)技術(shù)有限公司合成。重組人bFGF購自北京雙鷺?biāo)帢I(yè)有限公司。兔抗人CREB、Bcl-2及β-actin購自北京博奧森北京博奧森生物技術(shù)有限公司,ECL試劑盒、MTT購自北京中杉金橋生物技術(shù)公司,RT-PCR試劑盒及引物購自大連寶生物工程有限公司。
1.2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染及分組 CAOV3細(xì)胞在含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中,37℃,5%CO2常規(guī)培養(yǎng),取對(duì)數(shù)生長期細(xì)胞用于轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)。(1)分為:①空白對(duì)照組,②陰性對(duì)照組,③siRNA CREB組。待細(xì)胞融合至40%~50%,雙無培養(yǎng)基饑餓過夜,按脂質(zhì)體2000轉(zhuǎn)染試劑說明書分別轉(zhuǎn)染終濃度50、100、150 nmol/L的特異性siRNA CREB(5′-CAAAUGACAGUUCAAGCCCAGdTdT-3′),陰性對(duì)照組轉(zhuǎn)染無義RNA,空白對(duì)照組僅含脂質(zhì)體。轉(zhuǎn)染4 h后常規(guī)換液,72 h后檢測CREB表達(dá),確定最佳干擾濃度。(2)分為:①對(duì)照組,②bFGF組,③ bFGF+ siRNA CREB組。①②組僅含脂質(zhì)體,③組轉(zhuǎn)染終濃度100 nmol/L的siRNA CREB,轉(zhuǎn)染方法同前。轉(zhuǎn)染48 h后更換含1%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,按組別分別加入終濃度為75 ng/L的bFGF,對(duì)照組加入等量的PBS,繼續(xù)培養(yǎng)24 h后檢測Bcl-2的表達(dá),觀察細(xì)胞生長及增殖。觀察干擾CREB對(duì)bFGF誘導(dǎo)的Bcl-2表達(dá)的影響。
1.3 RT-PCR檢測CREB、Bcl-2 mRNA表達(dá) Trizol法提取總RNA。cDNA合成條件:42℃反應(yīng)30 min,99℃反應(yīng)5 min,5℃反應(yīng)5 min。PCR反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性2 min,94℃變性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸45 s,30個(gè)循環(huán),循環(huán)結(jié)束后72℃延伸10 min。1.2%瓊脂糖凝膠電泳鑒定產(chǎn)物。CREB上游引物:5′-ACCATGGAATCTGGAGCCGAGAAC-3′,下游引物5′-CTGTAGGAAGGCCTCCTTGAAAGA-3′(360 bp);Bcl-2上游引物:5′-CATTTCCACGTCAACAGAATTG-3′,下游引物5′-AGCACAGGATTGGATATTCCAT-3′(505 bp);β-actin上游引物:5′-CTTCTACAATGAGCTGCGTG-3′,下游引物5′-TCATGAGGTAGTCAGTCA-GG-3′(304 bp)。
1.5 觀察指標(biāo) 倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)。MTT檢測細(xì)胞增殖:對(duì)數(shù)生長期細(xì)胞接種于96孔板(1×104/孔),轉(zhuǎn)染方法同前,終體積100 μl。培養(yǎng)結(jié)束前4 h加入5 g/L MTT溶液,DMSO呈色,570 nm處測量樣品的A值。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用 SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)及方差分析。
2.1 siRNA CREB對(duì)CAOV3細(xì)胞CREB mRNA及蛋白表達(dá)的影響 與空白對(duì)照組相比,陰性對(duì)照組(轉(zhuǎn)染無義RNA)的CREB mRNA及蛋白表達(dá)無明顯變化(P>0.05),特異性siRNA CREB轉(zhuǎn)染72 h呈劑量依賴性抑制CREB mRNA及蛋白表達(dá)(P<0.05),100 nmol/L抑制效率最高,100 nmol/L與150 nmol/L 組差異不顯著(P>0.05),見圖1、圖2、表1。
2.2 siRNA CREB對(duì)bFGF處理的CAOV3細(xì)胞Bcl-2 mRNA及蛋白表達(dá)的影響 與對(duì)照組相比,bFGF可明顯提高Bcl-2 mRNA及蛋白表達(dá)(P<0.01),bFGF+ siRNA CREB組可部分阻斷此作用,見圖3、圖4,表2。
2.3 鏡下的細(xì)胞形態(tài)改變 與對(duì)照組相比,bFGF明顯促進(jìn)饑餓的CAOV3細(xì)胞存活,細(xì)胞生長狀態(tài)良好,互相銜接伸展。與bFGF組相比,bFGF+siRNA CREB組部分細(xì)胞變圓、皺縮,生長緩慢,見圖5。
1:空白對(duì)照組,2:陰性對(duì)照組,3~5:siRNA CREB 50 nmol/L,100 nmol/L,150 nmol/L組,M:DNA marker圖1 轉(zhuǎn)染siRNA CREB對(duì) CAOV3細(xì)胞CREB mRNA表達(dá)的影響
1:空白對(duì)照組,2:陰性對(duì)照組,3~5:siRNA CREB 50,100,150 nmol/L組圖2 轉(zhuǎn)染siRNA CREB對(duì) CAOV3細(xì)胞CREB蛋白表達(dá)的影響
組別mRNA蛋白空白對(duì)照組034±004048±002陰性對(duì)照組035±003047±003siRNACREB組 50nmol/L026±0021)033±0021) 100nmol/L020±0011)2)022±0031)2) 150nmol/L020±0031)2)021±0031)2)
與空白對(duì)照組比較:1)P<0.01;與siRNA CREB 50 nmol/L組比較:2)P<0.05
2.4 siRNA CREB對(duì)CAOV3細(xì)胞增殖的影響 MTT比色結(jié)果顯示,與對(duì)照組(0.52±0.04)相比,bFGF作用24 h明顯促進(jìn)饑餓的CAOV3細(xì)胞增殖(0.73±0.03,P< 0.01)。與bFGF組相比,bFGF+siRNA CREB組增殖受限(0.62±0.02,P<0.01)。
表2 siRNA CREB對(duì)bFGF誘導(dǎo)的Bcl-2mRNA及蛋白表達(dá)的影響
與對(duì)照組比較:1)P<0.01;與bFGF組比較:2)P<0.01
M:DNA marker;1~3:對(duì)照組;bFGF組;bFGF+siRNA CREB 組圖3 siRNA CREB對(duì) bFGF處理的CAOV3細(xì)胞Bcl-2 mRNA表達(dá)的影響
圖4 siRNA CREB對(duì) bFGF處理的CAOV3細(xì)胞Bcl-2 蛋白表達(dá)的影響
圖5 轉(zhuǎn)染細(xì)胞形態(tài)的鏡下變化(400×)
多數(shù)腫瘤細(xì)胞均過度表達(dá)生長因子,通過與受體結(jié)合,激活 ERK、 PKB、 PKC等信號(hào)通路,在促進(jìn)細(xì)胞增殖、阻止細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用。卵巢腫瘤是女性最常見的婦科惡性腫瘤。多數(shù)卵巢癌組織過表達(dá)bFGF及其受體,并通過多條信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。cAMP反應(yīng)元件(CRE)是廣泛存在于真核生物基因啟動(dòng)區(qū)的一段DNA序列。CREB可結(jié)合相關(guān)基因啟動(dòng)區(qū)的CRE序列,促進(jìn)基因的轉(zhuǎn)錄及表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖〔5,6〕。CREB也參與卵巢的內(nèi)分泌活動(dòng),至少部分是卵泡刺激素和黃體生成素通過CAMP細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路調(diào)節(jié)卵巢的功能,突變CREB可明顯抑制卵巢顆粒細(xì)胞生存〔7~9〕。研究表明Bcl-2基因的啟動(dòng)子中也含有CRE序列。很多基因可通過CREB上調(diào)Bcl-2。Bcl-2常在卵巢癌中過表達(dá),可能參與卵巢癌的發(fā)生與發(fā)展,??蓪?dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)放化療的敏感性降低〔10,11〕。
本研究說明bFGF可能部分通過CREB調(diào)節(jié)人卵巢癌Bcl-2的表達(dá),參與細(xì)胞的生存及增殖,與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。腫瘤的發(fā)生發(fā)展不僅是癌基因的活化與抑癌基因的失活,還與凋亡相關(guān)基因的異常表達(dá)及生長因子過量表達(dá)有關(guān)。進(jìn)一步明確bFGF及其下游具體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,可能成為治療腫瘤等藥物作用的新靶點(diǎn),如抑制CREB的磷酸化或過表達(dá)等〔12〕,對(duì)抑制腫瘤細(xì)胞增殖及轉(zhuǎn)移、治療疾病有重要意義。
1 Ramasamy R,Tong CK,Yip WK,etal.Basic fibroblast growth factor modulates cell cycle of human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells〔J〕.Cell Prolif,2012;45(2):132-9.
2 Aggarwal S,Kim SW,Ryu SH,etal.Growth suppression of lung cancer cells by targeting cyclic AMP response element-binding protein〔J〕.Cancer Res,2008;68(4):981-8.
3 封全靈,史惠蓉,喬麗娟,等.人成纖維細(xì)胞生長因子類似表達(dá)基因和成纖維細(xì)胞生長因子2在上皮性卵巢腫瘤組織中的表達(dá)〔J〕.中華腫瘤雜志,2011;33(10):770-4.
4 Crasta JA,Mishra S,Vallikad E.Ovarian serous carcinoma:relationship of p53 and bcl-2 with tumor angiogenesis and VEGF expression〔J〕.Int J Gynecol Pathol,2011;30(6):521-6.
5 Mitton B,Cho EC,Aldana-Masangkay GI,etal.The function of cyclic-adenosine monophosphate responsive element-binding protein in hematologic malignancies〔J〕.Leuk Lymphoma,2011;52(11):2057-63.
6 Iguchi H,Mitsui T,Ishida M,etal.cAMP response element-binding protein (CREB) is required for epidermal growth factor (EGF)-induced cell proliferation and serum response element activation in neural stem cells isolated from the forebrain subventricular zone of adult mice〔J〕.Endocr J,2011;58(9):747-59.
7 Satpathy M,Shao M,Emerson R,etal.Tissue transglutaminase regulates matrix metalloproteinase-2 in ovarian cancer by modulating cAMP-response element-binding protein activity〔J〕.J Biol Chem,2009;284(23):15390-9.
8 Linnerth NM,Greenaway JB,Petrik JJ,etal.cAMP response element-binding protein is expressed at high levels in human ovarian adenocarcinoma and regulates ovarian tumor cell proliferation〔J〕.Int J Gynecol Cancer,2008;18(6):1248-57.
9 Son J,Lee JH,Kim HN,etal.cAMP-response-element-binding protein positively regulates breast cancer metastasis and subsequent bone destruction〔J〕.Biochem Biophys Res Commun,2010;398(2):309-14.
10 Palmer JE,Sant Cassia LJ,Irwin CJ,etal.P53 and bcl-2 assessment in serous ovarian carcinoma〔J〕.Int J Gynecol Cancer,2008;18(2):241-8.
11 Raspollini MR,Amunni G,Villanucci A,etal.HER-2/neu and bcl-2 in ovarian carcinoma:clinicopathologic,immunohistochemical and molecular study in patients with shorter and longer survival〔J〕.Appl Immunohistochem Mol Morphol,2006;14(2):181-6.
12 Sakamoto KM,Frank DA.CREB in the pathophysiology of cancer:implications for targeting transcription factors for cancer therapy〔J〕.Clin Cancer Res,2009;15(8):2583-7.
〔2015-06-29修回〕
(編輯 苑云杰/曹夢園)
遼寧省自然科學(xué)基金(2015020362);遼寧省博士啟動(dòng)基金(20101065)
葉麗平(1977-),女,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事腫瘤信號(hào)通路研究。
R737.3
A
1005-9202(2017)02-0280-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.02.009