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目的:探讨骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)对骨微环境中非小细胞肺癌A549细胞的作用及其机制研究,为肺癌的诊断和治疗提供新的标志物和实验基础。方法:采用qRT-PCR、western blot法分别检测人肺腺癌细胞A549和正常支气管上皮细胞HBE中BMP9的mRNA、蛋白表达水平。用重组腺病毒AdBMP9感染A549细胞,qRT-PCR和western blot法验证BMP9的变化;应用MTT、流式细胞术、划痕愈合和Transwell侵袭实验分别检测各组细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭等生物学特性,并用western blot检测增殖、凋亡及迁移相关蛋白的变化。应用Transwell小室构建A549与骨髓基质细胞HS-5的共培养体系,AdBMP9感染A549细胞,用MTT、划痕愈合和Transwell侵袭实验分别检测各组细胞生物学特性的变化;并用qRT-PCR和western blot检测迁移及破骨相关因子IL-6、IL-8的mRNA和蛋白水平;western blot检测MAPK、PI3K/AKT和NF-κB通路的激活情况。在体内,构建裸鼠皮下成瘤和胫骨转移模型,分别检测BMP9对肺癌瘤体生长及骨转移的影响。结果:BMP9在A549细胞中的表达低于HBE细胞;过表达BMP9明显抑制了A549细胞的增殖、迁移和侵袭,并促进其凋亡能力。A549与HS-5细胞共培养后,A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力有所增加,且IL-6、IL-8的mRNA和蛋白水平及p-ERK、p-P65表达均升高;共培养体系中过表达BMP9明显抑制了HS-5对A549细胞的促进作用。在体内,HS-5促进A549细胞的成瘤能力,BMP9抑制了A549细胞的皮下成瘤及对骨的溶骨损伤。结论:过表达BMP9能明显抑制A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力,并促进其凋亡;骨髓基质细胞HS-5促进了A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力,BMP9亦能抑制HS-5对A549细胞的促进作用;其机制可能与MAPK/ERK和NF-κB信号通路有关。