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目的:以人乳腺癌细胞株MCF-7为研究对象,探讨Th1型细胞因子IFN-γ和Th2型细胞因子IL-4对MCF-7的生物学行为的影响及机制以及其对雌激素受体(estrogen receptor,ER)亚型表达的影响。方法:1.rh IFN-γ和rh IL-4对MCF-7细胞生长特性的影响。MCF-7细胞进行常规体外培养,以不同浓度rh IFN-γ(0.1、1、10、50、100、250ng/m L)或rh IL-4(0.1、1、5、10、25ng/m L)分别处理细胞24、48、72、96h,MTT法检测细胞的增殖状况以确定最佳的工作浓度和工作时间。以此为基础,细胞分组如下:空白对照(无rh IFN-γ或rh IL-4处理)、M/IFN-γ(100ng/m L rh IFN-γ处理细胞96h)及M/IL-4(10ng/m L rh IL-4处理细胞96h)三组。采用流式细胞术分析各组的细胞周期分布情况;RT-PCR检测各组的凋亡抑制基因Bcl-2、Bcl-xl和XIAP的m RNA表达情况。2.rh IFN-γ和rh IL-4对MCF-7细胞成瘤、侵袭和转移能力的影响。采用双层软琼脂集落形成实验检测各组细胞的体外成瘤能力;细胞黏附实验检测各组细胞的黏附能力;采用RT-PCR和Western blot检测各组促血管生成因子VEGF及基质金属蛋白酶MMP-2、MMP-9的表达情况;再利用Western blot检测各组的PI3K/Akt、Ras/Raf/MEK/ERK信号通路中Akt和Erk的磷酸化水平。3.rh IFN-γ和rh IL-4对MCF-7细胞ER表达水平的影响。采用Western blot检测各组ERα和ERβ的蛋白表达水平;采用ELISA检测MCF-7细胞分泌的IFN-γ和IL-4的水平;以相当于自分泌水平的rh IFN-γ或rh IL-4处理MCF-7细胞96h后,RT-PCR和Western blot检测细胞ERα和ERβ的表达水平。结果:1.MTT结果表明,与空白对照组相比,以100ng/m L rh IFN-γ处理MCF-7细胞96h后,可明显抑制细胞的增殖(1.07±0.05 vs 0.87±0.05,P<0.01);M/IFN-γ组G0~G1期细胞比例增多[(55.42±2.28)%vs(66.98±0.88)%,P<0.01],S期比例明显减少[(27.61±3.11)%vs(15.36±0.94)%,P<0.01],G2~M期所占比例无显著变化;M/IFN-γ组各凋亡抑制基因的表达水平无显著差异。与空白对照组相比,以10ng/m L rh IL-4处理MCF-7细胞96h后,可明显促进细胞的增殖(1.07±0.05 vs 1.38±0.06,P<0.01);M/IL-4组G0~G1期细胞比例减少[(55.42±2.28)%vs(37.77±5.93)%,P<0.01],S期比例明显增多[(27.61±3.11)%vs(45.45±4.15)%,P<0.01],G2~M期所占比例无显著变化;M/IL-4组凋亡抑制基因Bcl-2(1.35±0.02 vs 2.25±0.03,P<0.01)、Bcl-xl(1.33±0.01 vs 2.27±0.02,P<0.01)及XIAP(0.35±0.01 vs 0.60±0.03,P<0.01)的表达水平均升高。2.与空白对照组相比,M/IFN-γ组的集落形成数目减少(112.00±3.95 vs74.12±1.11,P<0.01);M/IFN-γ细胞黏附能力无显著差异;M/IFN-γ组的VEGF的m RNA(0.71±0.03 vs 0.45±0.02,P<0.01)和蛋白(1.12±0.08 vs 0.78±0.03,P<0.01)表达水平均明显下降;MMP-9的m RNA(0.29±0.03 vs 0.09±0.00,P<0.01)和蛋白(1.00±0.10 vs 0.81±0.03,P<0.01)表达水平显著下降,而MMP-2的表达水平无明显变化;M/IFN-γ组的Akt的磷酸化水平无显著变化,但Erk的磷酸化水平明显下降(1.33±0.01 vs 0.88±0.02,P<0.01)。与空白对照组相比,M/IL-4组的集落形成数目显著增多(112.00±3.95 vs144.23±4.89,P<0.05);M/IL-4细胞黏附Matrigel的能力显著增强[100.00%vs(128.57±5.97)%,P<0.05];M/IL-4组的VEGF的m RNA(0.71±0.03 vs1.11±0.07,P<0.01)和蛋白(1.12±0.08 vs 1.36±0.11,P<0.01)表达水平显著升高;MMP-2的m RNA(0.11±0.00 vs 0.52±0.12,P<0.01)和蛋白(0.35±0.02vs 1.21±0.12,P<0.01)表达水平及MMP-9的m RNA(0.29±0.03 vs 0.67±0.07,P<0.01)和蛋白(1.00±0.10 vs 1.21±0.13,P<0.01)表达水平均显著升高;M/IL-4组Akt(0.82±0.05 vs 1.53±0.01)和Erk(1.33±0.01 vs 2.42±0.05)的磷酸化水平显著升高(P<0.01)。3.Western blot检测结果显示,与空白对照组相比,M/IFN-γ组ERβ的蛋白表达水平升高(0.69±0.08 vs 1.10±0.11,P<0.05);M/IL-4组ERβ的蛋白表达水平降低(0.69±0.08 vs 0.42±0.02,P<0.05);各组ERα的蛋白表达水平无显著变化。ELISA检测MCF-7细胞分泌的IFN-γ和IL-4分别为0.15±0.01ng/m L和0.32±0.03ng/m L,均低于0.5ng/m L,以0.5ng/m L的rh IFN-γ处理MCF-7细胞96h后,可促进细胞ERβ的m RNA表达水平(0.28±0.01 vs0.32±0.01,P<0.05),而ERα的m RNA表达水平无明显变化;以0.5ng/m L的rh IL-4处理MCF-7细胞96h后,ERα和ERβ的m RNA水平均无明显变化;两者的ERα和ERβ的蛋白表达水平均无变化。结论:1.我们的实验表明,Th1/Th2平衡会影响MCF-7细胞的生物学行为。Th1型细胞因子可抑制MCF-7的生长、成瘤、侵袭和转移能力;Th2型细胞因子则促进细胞的生长。因此,对Th1/Th2平衡进行调控可能会是一种新型的乳腺癌治疗策略。2.实验结果还表明,Th1/Th2平衡可调节MCF-7细胞的ERβ表达,但不影响ERα的表达。Th1型细胞因子可促进ERβ的表达,Th2型细胞因子则抑制ERβ的表达。MCF-7细胞自分泌的低水平IFN-γ同样可促进自身的ERβ的表达。因此,可通过IFN-γ对ERβ表达的调控来改善乳腺癌内分泌治疗的敏感性。