修回日期: 2003-01-30
接受日期: 2003-03-25
在线出版日期: 2003-10-15
探讨酪氨酸蛋白激酶(TPK)抑制剂Genistein和细胞外信号调节激酶(ERK)激酶MEK抑制剂PD98059对酸性及碱性成纤维细胞生长因子(aFGF, bFGF)诱导的人大肠癌细胞株CCL229细胞增生的抑制作用.
以不同浓度的aFGF或 bFGF刺激CCL229细胞, 再对由aFGF或 bFGF引起增生的细胞施加不同浓度的Genistein 或PD98059, 通过MTT比色法, 观察Genistein 及PD98059对细胞增生的抑制作用.
aFGF和bFGF均可使该细胞株增生比明显增加, 而Genistein 和PD98059均可使该细胞株增生比明显下降, 其程度均随浓度增高而增强, 且Genistein的抑制作用强于PD98059.
该细胞株中aFGF及bFGF受体有TPK活性, Genistein对aFGF及bFGF引起的细胞增生具有抑制作用, 且aFGF及bFGF可能通过激活TPK受体从而激活Ras-Raf-ERK信号传导途径来调控CCL229 细胞增生, PD98059可有效阻滞此传导途径.
引文著录: 尚海, 张颐, 单吉贤. Genistein 和PD98059对aFGF 及bFGF 诱导的CCL229细胞增生的抑制作用. 世界华人消化杂志 2003; 11(10): 1646-1649
Revised: January 30, 2003
Accepted: March 25, 2003
Published online: October 15, 2003
N/A
- Citation: N/A. N/A. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2003; 11(10): 1646-1649
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v11/i10/1646.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v11.i10.1646
酪氨酸蛋白激酶(tyrosine protein kinase, TPK)是一种催化蛋白质分子中酪氨酸残基磷酸化的蛋白激酶. 当生长因子与其受体结合后即可诱导受体TPK活性的激活, 从而使底物蛋白磷酸化, 调节细胞的分裂、增生[1], Ras-Raf-ERK为其下游信号传导途径之一. 本文应用TPK的特异性抑制剂Genistein及ERK激酶MEK抑制剂PD98059, 观察以上2种抑制剂对aFGF或 bFGF诱导的细胞增生的抑制作用, 进一步认识肿瘤细胞内的信号传导机制, 并为通过阻断信号传导途径而抑制肿瘤细胞增生提供依据.
人大肠癌细胞系CCL229, 由中国医科大学细胞生物教研室提供. aFGF, bFGF购自北京邦定科技有限公司; Genistein、DMEM培养基、四甲基偶氮唑蓝(MTT)购自Sigma公司; PD98059购自Promega公司; 二甲基亚砜(DMSO)为市售分析纯试剂. 酶联免疫检测仪为奥地利TACAN公司产品.
1.2.1 细胞培养CCL229细胞在含100 mL/L小牛血清, 100 U/mL青霉素, 100 μg/mL链霉素的DMEM培养基中贴壁生长, 于37 °C, 50 mL/L CO2培养箱中传代培养.
1.2.2 实验分组 消化处于指数增生期的细胞, 以5×103个细胞/孔接种于96孔板, 在37 °C, 50 mL/L CO2及饱和湿度的条件下恒温密闭培养. 随机分组为: (1)空白对照组; (2)aFGF组, 观察aFGF对细胞的作用; (3)bFGF组, 观察bFGF对细胞的作用; (4)gen组, 观察genistein对细胞的作用; (5)PD组, 观察PD98059对细胞的作用; (6) aFGF+gen组, 观察aFGF和Genistein同时施加对细胞的作用; (7) bFGF+gen组, 观察bFGF和Genistein同时施加对细胞的作用; (8) aFGF +PD组, 观察aFGF和PD98059同时施加对细胞的作用; (9) bFGF+PD组, 观察bFGF和PD98059同时施加对细胞的作用.
1.2.3 施加因素 当细胞达到亚融合状态时, 吸出旧培养液, 每孔加入200 μL无血清培养液, 12 h后吸出旧培养液. 按分组要求加入肝素8 μL (2 μg/ μL), 不同量的aFGF, bFGF, Genistein, PD98059及培养液, 使各孔终体积均为200 μL. aFGF+ gen组, 细胞与Genistein温育30 min后加入aFGF; bFGF+ gen组, 细胞与Genistein温育30 min后加入bFGF; aFGF+PD组, 细胞与PD98059温育1 h加入aFGF; bFGF +PD组, 细胞与PD98059温育1 h加入bFGF. 各组具体剂量见表1.
分组 | aFGF(mg/mL) | bFGF(ng/mL) | gen(mg/mL) | PD(mmol/L) | ||||||||||||
对照组 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
aFGF组 | 0.15 | 0.3 | 0.6 | 1.2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
bFGF组 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 | 50 | 75 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
gen组 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 6 | 12 | 24 | 48 | 0 | 0 | 0 | 0 |
PD组 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 |
aFGF+ gen组 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 6 | 12 | 24 | 48 | 0 | 0 | 0 | 0 |
bFGF+gen组 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 50 | 50 | 50 | 6 | 12 | 24 | 48 | 0 | 0 | 0 | 0 |
aFGF +PD组 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 |
bFGF +PD组 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 50 | 50 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 |
1.2.4 MTT比色 将96孔板放回孵箱, 2 d后倾出培养液, 每孔加MTT溶液(5 mg/mL) 20 μL. 继续孵育4 h, 每孔加入150 μL DMSO, 振荡10 min, 用酶联免疫检测仪读取每孔A值(测量波长620 nm, 参考波长490 nm). 绘制细胞生长曲线, 根据公式B/A ×100%计算细胞的增生、抑制率(A, B分别为对照组和实验组的光密度值). 实验重复3次, 每浓度均设3孔.
统计学处理 采用SPSS软件进行数据统计处理, P<0.05有统计学意义.
随aFGF及bFGF浓度升高, aFGF组及bFGF组增生比明显增加, 二者相比, bFGF组增生程度更明显(表2).
随genistein浓度增加, gen组、aFGF+gen组及bFGF+gen组细胞增生比下降程度明显增加; genistein对bFGF引起的细胞增生抑制作用最强(P<0.05), 对aFGF引起的细胞增生抑制作用也强于gen组(表3).
加入PD98059后, PD组、aFGF+PD组及bFGF+PD组细胞增生比明显下降, 其下降程度随PD98089浓度增加而增加.三组比较, PD98089对bFGF诱导的细胞增生抑制作用最强(P<0.05), 其次为aFGF+PD组.
肿瘤细胞的侵袭、转移是一个多步骤、多因素的过程, 随着对细胞内信号传导途径研究的深入, 发现癌变与异常的细胞间信息传递密切相关[2-4]. 酪氨酸蛋白激酶信号系统是一条重要的信号传导途径. 许多生长因子受体具有TPK活性, 该蛋白激酶能以受体本身为底物, 发生自身磷酸化, 进而引起多种蛋白质的磷酸化, 与细胞增生密切相关[5-9]. 而Ras-Raf-ERK为其下游信号传导途径之一[10-12], 二者相辅相成, 相互作用, 共同完成细胞内信号传导过程.
本实验观察到aFGF和bFGF均可促进大肠癌细胞株CCL229的增生, 且随浓度升高, 作用加强. 加入TPK抑制剂genistein或ERK激酶MEK抑制剂PD98059后, 细胞增生明显受抑制, 随浓度升高, 抑制增强, 且genistein的抑制作用强于PD98059, 说明CCL229细胞的增生主要由TPK活化介导, Ras-Raf-ERK为其下游信号传导途径. 并且, aFGF+gen组及bFGF+gen组对细胞的抑制程度明显大于gen组, aFGF+PD组及bFGF+ PD组对细胞的抑制程度也明显大于PD组, 说明genistein及PD98059对aFGF和bFGF诱导的细胞增生具有更强的抑制作用.
研究已证实大肠癌中存在FGF及其受体的过度表达[13-18]. 本实验将为以阻断信号传导途径为靶点治疗大肠癌提供实验依据.
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