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染料木黄酮(genistein)是一种从大豆中提取的天然异黄酮类物质,它作为蛋白酪氨酸激酶的抑制剂,能够促进肿瘤细胞的凋亡,抑制其增殖、浸润和转移,但其确切的作用机制尚不清楚。众所周知,肿瘤细胞与细胞外基质的黏附是其发生浸润和转移的始动因素,肿瘤细胞黏附能力的改变势必会影响其浸润和转移。具有维持细胞形态,调节细胞运动等功能的肌动蛋白细胞骨架,在肿瘤的浸润和转移过程中发挥着重要的作用。细胞内存在数十种肌动蛋白结合蛋白(actin binding protein)通过与肌动蛋白的结合与解离,调节其聚合/解聚过程,改变F-肌动蛋白在细胞内的含量和分布,影响肌动蛋白细胞骨架的结构和功能,最终实现对众多细胞功能的调控。热休克蛋白27(heat shock protein 27,Hsp27)作为一种重要的肌动蛋白结合蛋白,在细胞内可被p38激酶信号途径磷酸化,进而参与调节肌动蛋白聚合/解聚过程,使肌动蛋白细胞骨架发生重组。已有研究表明,在体外染料木黄酮具有抑制p38激酶活性的作用,因此,我们推测,染料木黄酮可能通过抑制细胞内p38激酶的活性,降低Hsp27磷酸化水平,从而诱导肿瘤细胞肌动蛋白细胞骨架重组,影响肿瘤细胞的黏附能力。为证实以上推测,本研究选用具有高转移潜能的人乳腺癌细胞株(MDA-MB-435细胞),设计并进行了以下两部分实验:(1)观察染料木黄酮对肌动蛋白细胞骨架重组和细胞黏附能力的影响,进而阐明两者之间的关系;(2)通过研究p38激酶和Hsp27是否介导染料木黄酮诱导的肌动蛋白细胞骨架的重组,从而初步探讨染料木黄酮所致肌动蛋白细胞骨架重组的作用机制。第一部分不同浓度染料木黄酮(12.5、25、50和100μmol/L)体外孵育MDA-MB-435细胞24h后,分别用荧光染色法、流式细胞术和免疫印迹法观察肌动蛋白细胞骨架的重组情况;噻唑蓝比色法(MTT)检测细胞对人工重组基底膜(Matrigel)黏附能力的改变。结果发现,染料木黄酮使MDA-MB-435细胞内F-肌动蛋白排列和分布明显改变,并且其含量明显降低;同时细胞与Matrigel的黏附率与对照组相比明显降低,其效应具有剂量依赖性。本研究结果表明,染料木黄酮可促进MDA-MB-435细胞内F-肌动蛋白解聚,诱导肌动蛋白细胞骨架重组是其体外降低细胞黏附能力的关键环节。第二部分不同浓度染料木黄酮(12.5、25、50和100μmol/L)体外孵育MDA-MB-435细胞24h后,分别用流式细胞术观察细胞的凋亡情况;用免疫印迹法研究细胞内ERK1/2和p38激酶的表达及活性的改变,同时分析Hsp27的表达、磷酸化水平及其在细胞内定位的改变。结果发现,染料木黄酮处理24h未能诱导细胞发生明显凋亡,细胞内ERK1/2活性在对照组和各实验组之间无显著性差异。p38激酶和Hsp27的蛋白总量无明显改变,但二者磷酸化水平随着染料木黄酮处理浓度的增加逐渐降低;与此相应的是Hsp27在胞浆中含量明显减少,在细胞骨架中含量明显增多。本研究结果表明,染料木黄酮引起F-肌动蛋白解聚,进而降低细胞的黏附能力并非由于其改变了细胞内ERK1/2的活性,诱导细胞发生凋亡所致;p38激酶途径以及Hsp27磷酸化/脱磷酸化过程参与介导染料木黄酮所致MDA-MB-435细胞肌动蛋白细胞骨架的重组。通过以上研究,我们得出以下结论:1.染料木黄酮所致MDA-MB-435细胞内F-肌动蛋白解聚,肌动蛋白细胞骨架重组是其体外降低细胞黏附能力的关键环节之一。2.p38激酶途径以及Hsp27磷酸化/脱磷酸化过程参与介导染料木黄酮所致MDA-MB-435肌动蛋白细胞骨架的重组。