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前言:
铂类药物是目前最有效的抗癌药物之一,广泛应用于各种实体瘤的治疗。铂类药物的细胞毒作用主要是铂类与核蛋白连接,形成铂类药物与DNA链间或链内交联,以及DNA-protein交联损伤,DNA损伤信号可以通过促分裂原活化蛋白激酶、p53、Wnt等多种信号转导通路介导凋亡信号的激活,最终引起细胞凋亡或细胞周期抑制。然而,肿瘤细胞对铂类药物表现出耐药性的逐渐增强,影响了其临床应用。Wnt信号转导通路在肿瘤化疗耐药中起到重要作用,β-Catenin在Wnt信号转导通路中处于核心位置。C-myc基因是β-Catenin-TCF/LEF复合物的下游的靶基因,核内β-Catenin水平升高启动C-myc的高表达。C-myc基因具有刺激细胞增殖和诱导细胞凋亡的双重作用,其作用是通过调节细胞由G1期进入S期完成的。高水平的C-myc mRNA可增加细胞进入S期的速度。显然C-myc的过表达影响肿瘤细胞对顺铂的敏感性。本研究旨在探讨β-Catenin的下游靶基因C-myc是否参与了A549/DDP的顺铂耐药。
材料与方法:
1、试剂
小鼠抗人单克隆抗体β-Catenin(BD Biosciences,USA)、β-actin(Santa CruzBiotechnology,USA)、兔抗人单克隆抗体C-myc(碧云天生物技术研究所)、四甲基偶氮唑蓝(MTT)和顺铂(Sigma,USA);细胞培养用血清为HyClone胎牛血清(碧云天生物技术研究所)。
2、细胞培养
顺铂耐药肺腺癌细胞系株A549/DDP购自中国医学科学院肿瘤细胞库;A549细胞生长于10%胎牛血清的DMEM完全培养液,A549/DDP细胞生长于10%胎牛血清的1640完全培养液,细胞均培养于37℃、5%CO2培养箱中。
3、MTT细胞毒实验
96孔板中将接种处于对数生长期的A549和A549/DDP细胞(4000个/孔),贴壁后加入梯度浓度的顺铂,37℃培养箱中继续培养48h,每孔加入20μg5mg/mL的MTT再孵育4h,弃去培养液,加入150μl DMSO溶解结晶,每个浓度重复三个复孔,酶标仪490/570nm双波长测定OD值,计算半数抑制浓度(Ic50值)。
4、Western blotting
提取A549和A549/DDP细胞总蛋白,电泳,转印,脱脂牛奶封闭,一抗β-Catenin(1∶800),C-myc(1∶300),β-actin(1∶500)4℃过夜,TTBS洗膜,山羊抗兔、山羊抗鼠二抗室温孵育2h,化学发光试剂盒显色,β-actin蛋白作为内参照以显示相同的上样量。
5、免疫荧光
24孔板培养细胞,0.4%多聚甲醛固定,0.2%TritonX-100打孔,一抗β-Catenin(1∶100),C-myc(1∶100)4℃过夜,避光敷FITC标记二抗(1∶100),DAPI染核,倒置显微镜下观察成像。
6、凋亡和周期
用不同浓度的的顺铂(0,5,10,20,30μg/ml)分别处理A549和A549/DDP细胞,收集对数期细胞后悬浮于结合缓冲夜中。细胞悬液中加入Annexin-V-FITC,避光加入碘化丙锭PI(终浓度为1μg/ml)混匀,凋亡细胞数用流式细胞仪测定。收集转染了C-myc siRNA48h的两株细胞约1×106/ml,预冷的PBS清洗,混匀入70%的乙醇中4℃过夜。避光下细胞重悬于碘化丙锭PI(终浓度50μg/ml)中,流式分析周期和凋亡。
7、转染
六孔板中接种A549和A549/DDP细胞(3x105个/孔)培养24h,按照说明指示用HiPerFect(QIAGEN,Valencia,CA)转染试剂及C-myc siRNA(上海吉玛公司合成)转染入已上两株细胞。将15μl C-myc siRNA与8μl HiPerFect转染试剂加入到200μl MEM中混匀孵育10min,A549、A549/DDP细胞分别重悬于1000μl的混有siRNA-HiPerFect转染试剂混合液、阴性对照单加HiPerFect转染试剂的DMEM及1640培养基中,培养48h。将20μM顺铂加入孔板中继续培养24h。经过以上72h,流式细胞仪检测凋亡和周期,细胞收集储存于-80℃以备蛋白质检测。
8、统计学分析
采用SPSS17.0软件进行统计分析,各组数据以均数士标准差(mean±s)表示,用t检验进行数据分析,以P<0.05为差异具有统计学意义。
结果:
1、肺腺癌A549和A549/DDP细胞对顺铂的耐药性
MTT细胞毒实验结果显示顺铂对A549和A549/DDP细胞的IC50值分别为5.769±0.24μmol/L和28.373±0.96μmol/L,与A549细胞比较,A549/DDP的顺铂耐药性约是其5倍。
2、β-Catenin及C-myc蛋白在A549和A549/DDP细胞的表达
Western blotting结果显示β-Catenin及C-myc蛋白在A549/DDP细胞的表达较A549高(P<0.05),顺铂作用48 h后A549细胞的β-catenin及C-myc表达较顺铂作用前下调,A549/DDP细胞的β-catenin及C-myc表达较顺铂作用前上调(P<0.05)。
3、β-Catenin及C-myc基因在A549和A549/DDP细胞的免疫荧光定位免疫荧光定位结果显示顺铂作用48h后A549及A549/DDP细胞的β-Catenin由膜/浆/核表达转为浆/核表达,C-myc表达由浆/核表达转为核表达。
4、周期和凋亡分析
流式结果显示随着顺铂剂量的增加,细胞凋亡率成剂量依赖性增加。顺铂处理后A549、A549/DDP细胞S期减少,周期阻滞在G0/G1期。
5、C-myc siRNA对周期和凋亡及IC50的影响
A549/DDP中转染C-myc siRNA与NC和control组比较,C-myc siRNA组蛋白表达明显下降,凋亡率增加,周期S期细胞减少,G0/G1期增加,IC50值明显下降。说明C-myc siRNA可以提高A549/DDP细胞对顺铂的敏感性。
结论:
1、β-Catenin的下游靶基因C-myc在调节A549/DDP的耐药性中起到一定作用。
2、C-myc siRNA可以提高A549/DDP细胞对顺铂的敏感性。