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编号:10693322
清肝化瘀方含药血清对TGFa诱导SMMC-7721细胞Raf-MEK-ERK信号传导的影响
http://www.100md.com 2005年1月1日 《世界华人消化杂志》 2005年第1期
     殷飞,吴新满, 高洪生,姚树坤,河北医科大学第四医院消化科 河北省石家庄 050011

    河北省自然科学基金资助项目N0. 301394

    项目负责人:姚树坤,050011 河北省石家庄市健康路12号,河北医科大学第四医院消化科.

    电话:0311-6033941-342

    收稿日期:2004-09-24 接受日期:2004-10-22

    摘要

    目的:观察清肝化瘀方含药血清对TGFa诱导人肝癌细胞,对Raf-MEK-ERK信号传导的影响.
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    方法:采用血清药理学方法,以病理鼠血清作对照,用Western免疫印迹方法检测清肝化瘀方含药血清对Raf、MEK、ERK蛋白表达影响,RT-PCR方法检测清肝化瘀方含药血清对MEK1mRNA表达影响.

    结果:清肝化瘀方含药血清能抑制Raf、MEK、ERK蛋白的表达,但以抑制MEK蛋白为主(P<0.05),能抑制MEK1mRNA的表达(P<0.05).

    结论:清肝化瘀方含药血清能够抑制TGFa诱导的人肝癌细胞增生,阻断TGFa在细胞内的信号传导.

    殷飞,吴新满, 高洪生,姚树坤. 清肝化瘀方含药血清对TGFa诱导SMMC-7721细胞Raf-MEK-ERK信号传导的影响.世界华人消化杂志 2005;13(1):88-90
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    0 引言信号传导在细胞调控中起重要作用,选择性的阻断肿瘤细胞自分泌或旁分泌的信号传导通路,破坏其自控性生长调节机制,正在成为极具吸引力的研究热点.自研中药清肝化瘀方(半枝莲、白花蛇舌草、苦参、三棱、莪术、黄芪等组成),以清热解毒、祛瘀散结、健脾理气为治法,对肝癌患者有抑制肿瘤生长、缓解症状和延长生存期的作用,基础实验表明他对大鼠肝癌前病变及癌变有明显的阻断作用[1-3],其机制有待于进一步研究.我们采用血清药理学方法,从信号传导的角度,体外研究清肝化瘀方对转化生长因子a(TGFa)诱发人肝癌细胞SMMC-7721增生和对Raf-MEK-ERK信号传导的影响.

    1 材料和方法

    1.1
材料雄性SD大鼠,体重180-200g,购自北京实验动物中心.人肝癌细胞SMMC-7721购自中科院上海细胞生物所.二乙基亚硝胺(DEN)购自瑞典Fluca公司.四甲基偶氮唑蓝(MTT)、二甲基亚砜(DMSO)购自美国Sigma公司.RPMI-1640培养基购自GIBCO公司.小牛血清(FCS)购自杭州四季青公司.TGFα购自Peprotech公司.考马斯亮兰R-250购自Serva公司.丙烯酰胺、N,N'-亚甲基叉双丙烯酰胺、四甲基乙二胺(TEMED)购自Gibco公司.过硫酸胺(APS)、亮抑酞酶(Leupeptin)、NP-40、硝酸纤维素膜购自Sigma公司.兔抗鼠Raf、MEK、ERK单克隆抗体、WesternBlotting Luminol Reagent购自SantaCruz公司.细胞总RNA提取试剂盒、TaqDNA聚合酶、Amv逆转录酶、随机引物购自Promega公司.GAPDH引物、MEK1引物由上海生工生物公司合成.全自动酶标仪为奥地利产品.清肝化瘀方(半枝莲、白花蛇舌草、苦参、三棱、莪术、黄芪等组成)由河北医科大学第四医院制剂室经水煎、浓缩及醇沉制成.
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    1.2方法

    1.2.1
细胞培养 用含100mL/L FCS、青霉素100kU/L、链霉素100mg/L的RPMI-1640培养液培养人肝癌细胞株SMMC-7721,置于37°C,50mL/L CO2孵育箱中培养,每3-4d传代一次,取对数生长期的细胞用于实验.

    1.2.2 中药血清和病理血清的制备[2]雄性SD大鼠30只,随机分为两组:病理对照组和中药预防组.每组均给与DEN35 mg/kg灌胃,2次/wk,共16wk,中药预防组同时给予成人等效剂量5倍的清肝化瘀方灌胃,1次/d,16wk后两组停用DEN,中药预防组继续用中药至20wk.病理对照组于20wk末,中药预防组于最后一次给药后1-2h下腔静脉取血,分离血清,所得血清均经56°C,30min灭活,0.22mm滤器过滤,-70°C 冻存.临用前用含10mL/L FCS的RPMI-1640培养液稀释成100mL/L浓度.
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    1.2.3 Western免疫印迹细胞生长40 h后弃去培养液,实验组和对照组分别换成含5mg/LTGFa的100mL/L中药血清或5mg/LTGFa的100mL/L病理血清的培养液,培养48h,5 g/L胰酶消化,用预冷的PBS洗涤2次,加入预冷的细胞裂解液裂解[50mmol/L pH7.6 Tris-Cl,150mmol/L NaCl,10mL/L NP-40,5mL/L脱氧胆酸,1mL/L SDS,1mmol/L EDTA,1mmol/L PMSF,2mg/L Leuptin],置0°C 30 mim,4°C 12 000 g离心10min,取上清-70°C冻存.采用考马斯亮兰G-250染色法进行蛋白质定量.在100mL/L SDS-PAGE凝胶上进行电泳分离,半干式电转膜,封闭后加入MEK-1单抗1:100,4°C过夜,洗膜后加入辣根过氧化物酶标记的二抗1:1000,37°C 1 h,洗膜后ECL显色,曝光,洗片进行图像分析,检测密度扫描值.

, 百拇医药     1.2.4 细胞总RNA的提取将1×109/L细胞10mL接种于培养瓶,40h后,弃除培养液,实验组和对照组分别换成含5mg/LTGFα的100mL/L中药血清或5mg/LTGFa的100mL/L病理血清的培养液,培养48h,一步法进行细胞总RNA的提取.

    1.2.5 逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)取2 mg总RNA进行逆转录反应,逆转录产物2mL进行PCR.MEK1引物设计依据大鼠MEK1序列[16],上游引物:5’-AAGCAACAAA GAGCA AGTC -3’,下游引物:5’-CAAGCACAAA GCCAA TCC -3’,扩增的目的片段长度为212bp.大鼠GAPDH扩增的目的片段长度为540bp.使用50 mL反应体系,在相同条件下分别扩增MEK1和GAPDH,PCR的具体循环参数为:94°C 45 s;50°C 45 s;72°C 45 s循环30次;94°C 45 s;60°C 45 s;72°C 5 min末次循环.循环完成后,取10mLPCR产物进行20g/L琼脂糖电泳、照相、扫描,用Adobephotoshop图像分析软件进行分析,计算MEK1/GAPDH的光密度比值及其相对照组的表达量.
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    统计学处理所有实验结果采用mean±SD表示,显著性差异采用t检验.

    2 结果

    2.1 中药血清对TGFa诱导的肝癌细胞Raf、MEK、ERK
蛋白表达的影响中药血清培养肝癌细胞48 h,能抑制TGFa对肝癌细胞Ras-Raf-MEK-ERK通路的信号传导,抑制Raf、MEK、ERK蛋白表达,其中以抑制MEK表达为主(P<0.05).结果(表1,图1).

    表1 肝癌细胞Raf、MEK、ERK1,2蛋白表达 (光密度值,mean±SD)
组别nRafMEKERK1,2
对照组15165.9±1.3255.1±2.4267.7±1.8
实验组15144.5±2.5172.3±1.9a236.5±2.1

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    aP<0.05.

    图1(PDF)Western blotting 检测SMMC-7721细胞Raf、MEK、ERK蛋白表达. A:病理组; B:实验组.

    2.2 中药血清对TGFa诱导的肝癌细胞MEK1mRNA表达的影响RT-PCR检测结果显示,与对照相比,中药血清培养肝癌细胞48h,能抑制5 mg/LTGFa诱导的SMMC-7721肝癌细胞MEK1mRNA的转录,密度扫描显示,其MEK1mRNA的表达相对量较对照组明显减少(P<0.05).结果(表2,图2).

    表2 肝癌细胞MEK1mRNA表达(光密度比值,mean±SD)
组别nMEK1/GAPDH
对照组150.793±0.041
实验组150.598±0.003a

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    aP<0.05

    图2(PDF)RT-PCR 检测SMMC-7721细胞MEK1mRNA表达. A: 病理组;B: 实验组.

    3 讨论Ras是质膜胞质面的内在膜蛋白,而Raf是胞质蛋白,必须通过Ras-GTP-Raf-1结合才能把Raf转位到质膜骨架蛋白上.Raf定位于胞膜是其活化的前提.Raf的失活主要表现在从膜上回到细胞质中,与Raf的脱磷酸化有关.本研究中,清肝化瘀方含药血清未能明显抑制Raf的蛋白的表达,可能与清肝化瘀方含药血清未能使Raf磷酸化,从而未能转移到细胞膜有关.

    有研究表明,在肝癌组织中,位于信号转导途径上游的Raf-1激酶活性在癌变组织与非癌变组织相似,但属于其家庭的MEK激酶活性在癌变组织明显升高,位于信号转导途径下游的MAP激酶活性也明显升高,可见,肝细胞癌变后MAP激酶途径发生了变异.我们的实验也证实了这一点.肝癌模型组病理血清培养肝癌细胞与中药血清培养细胞对Raf蛋白表达无明显差别,而MEK蛋白表达明显升高,表明病理血清培养的肝癌细胞MEK可能发生了变异,MEK1mRNA的RT-PCR实验表明病理血清培养的肝癌细胞MEK1的mRNA表达明显升高,这与病理血清能够促进MEK1的两个氨基酸位点磷酸化有关.而清肝化瘀方能够抑制MEK1的mRNA的表达,这可能与清肝化瘀方含药血清能够促进MEK1的两个氨基酸位点脱磷酸化,从而能降低MEK1蛋白的表达.
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    ERK信号转导通路是目前研究最为彻底的MAPK通路[4-10],他受生长因子刺激而激活后,移位至细胞核,引起转录因子的磷酸化,使得c-fos,c-myc,c-jun等基因的转录水平升高,导致细胞增生.免疫荧光显示,ERK位于胞质和胞核,激活后,移位至细胞核[11].我们也证实了这一点,病理血清作用细胞后,胞核着色明显加深,而清肝化瘀方含药血清作用细胞后,胞核着色明显减弱[2],表明清肝化瘀方含药血清能明显减少ERK进入细胞核,抑制其在细胞核中的表达,因而能阻断TGFa在肝癌细胞中的信号传导,抑制TGFa诱导的肝癌细胞增生.

    清肝化瘀方能阻断TGFa对肝癌细胞的作用,Western印迹表明,清肝化瘀方含药血清能抑制Raf、MEK、ERK蛋白的表达,但以抑制MEK蛋白为主.其机制可能与阻断TGFa信号传导有关.

    4 参考文献1 姚树坤,韩俊岭, 殷飞.清肝化瘀方对大鼠肝癌前病变预防作用的研究.中国中西医结合脾胃杂志 2000;8:268-269
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    3 殷飞,姚树坤, 高洪生.肝症口服液含药血清对转化生长因子a诱导人肝癌细胞SMMC-7721增生和凋亡的影响.中国中西

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    编辑 张海宁, 百拇医药( 殷 飞, 吴新满, 高洪生, 姚树坤)
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