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目的:肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是我国最常见的消化系统恶性肿瘤之一,且近年来其发病率和死亡率有逐年升高的趋势。由于其具有侵袭性强,易复发、转移等生物学特性,目前包括手术、放疗、化疗等各种治疗方法的效果均不够理想。因此,明确其侵袭转移的发生机制和探索新的、有效的治疗方法己成为当前肿瘤学研究的热点课题。乙酰肝素酶(heparanase,hpa)是目前发现的哺乳动物细胞中唯一能切割细胞外基质中硫酸乙酰肝素蛋白聚糖侧链的内源性糖苷酶,在肿瘤组织中广泛表达,通过降解细胞外基质和血管基底膜、释放和活化线形硫酸乙酰肝素侧链结合型的生长因子(如bFGF、VEGF等)诱导血管生成,对促进肿瘤细胞侵袭和转移起重要作用。有丝分裂原活化蛋白激酶(miotgo-nactivatde proteinkinase,MAKP)是MAKP信号通路的重要组成部分,它包括:细胞外信号调节激酶(extraeellularsignal-regulatedproteinkinase,ERK),c-Jun氨基末端激酶(c-JunN-terminalkinas,JNK)和p38,它们能将各种胞外信号转入胞内,在细胞增殖、分化、生长、转化和凋亡中起重要作用。IL-1β是由多种免疫细胞产生和分泌的较为重要且具有代表性的细胞因子,可以通过MAKP信号通路发挥免疫调节、抗肿瘤等多种生物学作用。我们的前期研究发现IL-1β促进肝癌细胞Hpa表达。Hpa表达的调节是否与MAPK信号传导通路有关尚未见文献报道。本研究通过应用PD98059(ERK1抑制剂)、SP600125(JNK1抑制剂)、SB203580(p38抑制剂)处理SMMC-7721肝癌细胞,观察Hpa mRNA和蛋白表达的变化,明确MAPK三条主要通路与Hpa表达之间的关系,为进一步探讨肝癌侵袭和转移的机制以及以Hpa为新靶点的治疗方法提供新思路。
方法:肝癌细胞系SMMC-7721分对照组和试验组。对照组细胞常规培养,试验组细胞分别施加IL-1β、PD98059(ERK1抑制剂)、SP600125(JNK1抑制剂)、SB203580(p38抑制剂)干预,设浓度梯度和时间梯度。采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,测定细胞Hpa mRNA表达的变化,以β-actin作为内参照标准,通过凝胶扫描仪对扩增产物进行DNA电泳条带的光密度值分析,将Hpa与β-actin比值作为Hpa mRNA表达水平的参数,对Hpa产物相对定量:以Western blot方法检测SMMC-7721细胞胞浆Hpa蛋白表达的变化,同样以β-actin作为内参照标准,对Hpa蛋白进行相对定量分析。所有数据均以(-x)±s表示,采用SPSS12.0统计分析软件进行单因素方差分析(ANOVA)和t检验。P<0.05为有显著差异。
结果:
1.IL-1β作用相同时间后,SMMC-7721细胞Hpa mRNA和蛋白的表达较对照组显著增高。
2.PD98059干预组与对照组比较Hpa mRNA的表达差异无显著性;SP600125干预组与对照组比较Hpa mRNA的表达差异无显著性;SB203580干预组与对照组比较Hpa mRNA的表达显著降低,且具有浓度依赖性(P<0.05)。
3.PD98059干预组与对照组比较Hpa蛋白的表达显著降低(P<0.05):SP600125干预组与对照组比较Hpa蛋白的表达显著降低(P<0.05);SB203580干预组与对照组比较Hpa蛋白的表达显著降低(P<0.05),以上三组均具有浓度依赖性。4在加入0.5 ng/ml的IL-1β干预同时分别加入不同浓度的PD98059;SP600125;SB203580培养12小时的分组实验中,在PD98059和SP600125干预组与对照组比较,肝癌细胞HpamRNA和Hpa蛋白的表达差异无显著性(P>0.05),在SB203580干预组中细胞Hpa mRNA和Hpa蛋白的表达显著低于对照组,且具有浓度依赖性(P<0.05)。
结论:
1.IL-1β对SMMC-7721细胞Hpa mRNA和Hpa蛋白的表达有上调作用。
2.PD98059和SP600125对SMMC-7721细胞Hpa mRNA的表达无影响,但能抑制Hpa蛋白的表达;SB203580能抑制SMMC-7721肝癌细胞Hpa mRNA和蛋白的表达,表明MAPK信号传导通路对SMMC-7721细胞Hpa的表达具有调节作用。
3.MAPK信号传导通路的抑制可以降低肝癌细胞Hpa的表达,为肝癌治疗提供了一条新思路。