血管紧张素Ⅱ受体抑制剂对雌激素诱导的Ishikawa细胞的增殖及凋亡的影响

2010-05-25 01:43苏卿杨清
中国医科大学学报 2010年9期
关键词:培养液细胞周期内膜

苏卿,杨清

(中国医科大学 附属盛京医院第一微创妇科,沈阳 110004)

肥胖、高血压、糖尿病是子宫内膜癌的高危因素,被称为“宫体癌综合征”。而肥胖、高血压和糖尿病患者体内的血管紧张素Ⅱ水平及雌激素水平均较高,所以我们选择saralasin(沙拉新,血管紧张素Ⅱ抑制剂)来阻断,探讨血管紧张素Ⅱ受体在子宫内膜癌中的作用。本研究应用四甲基亚唑蓝(MTT)和流式细胞技术观察saralasin对雌激素作用下的子宫内膜癌细胞的增殖、凋亡和细胞周期的影响。

1 材料

1.1 细胞系

人子宫内膜癌ishikawa细胞系来源日本大学妇产科实验室馈赠,经检测雌激素受体和孕激素受体表达均阳性。

1.2 试剂

水溶性17β-雌激素、saralasin、四甲基亚唑蓝(MTT)和碘化丙啶(PI)购自美国sigma公司,兔抗人AT1-R购于博奥森生物公司,AT1-R山羊抗兔TITC标记荧光抗体购于北京中杉生物公司,AnnexinⅤ-TITC试剂盒购于晶美生物公司。

1.2 方法

1.2.1 细胞培养:ishikawa细胞培养于含体积分数10%胎牛血清的高糖DMEM培养液中,于37℃、体积分数5%ml/L的CO2孵育箱中培养贴壁生长,取对数生长期的细胞用于实验。

1.2.2 免疫荧光技术:检测AT1-R在ishikawa细胞的表达,以PBS代替一抗作为阴性对照。

1.2.3 细胞增殖率的测定:应用MTT的方法,设立调零孔及等量含有相同浓度的DMSO的DMEM培养液作为阴性对照,试验孔中加入雌激素浓度分别为 10-6、10-8、10-10、10-12mol/l,每列设 5 复孔。于加药后30 min后终止反应,测吸光度(A)值。同理,确定雌激素浓度后我选择 5、10、15、30、60 和 120 min 测其作用时间;测saralasin的作用浓度和各实验组不同时间的增殖率,实验重复3次,增殖率或抑制率=(实验组-对照组)/(对照组-空白组)。

1.2.4 细胞周期的测定:实验分分3组,第1瓶加入含10%胎牛血清的DMEM培养液4ml。第2瓶加入雌激素浓度为10-8mol/l的DMEM培养液4 ml,第3瓶加入含雌激素浓度为10-8mol/l和saralasin浓度为10-6mol/l的DMEM培养液4 ml,分别于加药后10 min终止反应,取1×106个细胞打入预冷的5 ml 70%的乙醇中,封口膜封口,4℃固定过夜,加入RNase-A 3 ul至浓度为 50 ug/ml,37℃水浴消化 30 min,加PI76 ul至浓度约为100 ug/ml,在冰浴中避光染色30 min。流式细胞仪上计数细胞,采用细胞周期分析软件处理。

1.2.5 细胞凋亡的检测:采用AnnexinⅤ/PI双染色法,各组加入处理因素,作用10 min后,按照试剂盒操作步骤收集细胞、处理样本,立即上机检测。

1.2.6 统计学处理:采用SPSS13.0统计软件进行分析,实验数据以x±s表示,分析采用方差分析,组间比较用LSD法,P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 免疫荧光结果

用AT1-R抗体做免疫荧光实验在荧光显微镜下观察,结果如下可见实验组细胞膜和细胞质染成绿色,呈阳性表达,核染成蓝色。阴性对照组细胞不着色。(图1)

2.2 MTT实验结果

2.2.1 雌激素对ishikawa细胞增殖影响:各种浓度的雌激素 (10-12mol/L,10-10mol/L,10-8mol/L,10-6mol/L,10-4mol/L)促增殖作用比较,以10-8mol/L作用最强,所以以后试验组以雌激素浓度为10-8mol/L作为诱导浓度;测 5 min、10 min、15 min、30 min、60 min和120 min雌激素对ishikawa细胞的促增殖作用,以30 min作用最强。雌激素对ishikawa细胞具有促进细胞增殖的作用,具有剂量依赖性和时间依赖性。

2.2.2 saralasin对ishikawa细胞增殖的影响:saralasin对ishikawa细胞的抑制作用具有浓度依赖性。随着 saralasin 浓度 10-5mol/L、10-6mol/L、10-7mol/L的增加其对ishikawa细胞的抑制率36.30%、25.34%、19.29%也增加。

2.2.3 saralasin对不同时间雌激素诱导的ishikawa细胞增殖的影响(表1):以上数据中根据先期试验先确定了雌激素的诱导浓度10-8mol/L和saralasin的浓度10-6mol/L,然后发现saralasin在5 min时已经开始起抑制作用,在雌激素诱导下,不同时间各组间只有10min组与对照组比有统计学意义(P<0.05)。因此我们后续实验采用10 min,来研究细胞周期和凋亡。

表1 saralasin对雌激素诱导不同时间下ishikawa细胞增殖的作用Tab.1 The effect of saralsin on the proliferation of ishikawa induced by estrogen

2.3 细胞周期实验结果

流式细胞仪检测细胞周期结果见图2:雌激素组G0/G1期减少,S期增多;saralasin组G0/G1期增多,S期减少,这提示saralasin使雌激素诱导10 min的ishikawa细胞发生了G0/G1阻滞,抑制了细胞生长。各组间差异有统计学意义(P<0.05)。

2.4 细胞凋亡实验结果

各组细胞经AnnexinⅤ/PI染色,流式细胞仪检测结果如图3所示,saralasin能在10 min使雌激素诱导的ishikawa细胞发生凋亡,正常对照组细胞早期凋亡率为9.54%,雌激素组细胞早期凋亡率6.87%,saralasin组细胞早期凋亡率为13.19%,各组间差异有统计学意义(P<0.01);晚期凋亡率和坏死率正常对照组为4.13%,雌激素组为4.79%,saralasin组为8.54%,各组间差异有统计学意义(P<0.05)。

3 讨论

3.1 雌激素对子宫内膜癌ishikawa细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡的作用

目前研究认为雌激素有转录和非转录两种效应,都是通过与其受体结合实现的,也有学者[1]认为雌激素与其受体结合后上述两种效应协同发挥作用,促进细胞增殖。本实验研究结果显示,雌激素能够促进ishikawa细胞增殖,且具有时间和浓度依赖性,在2 h内其刺激增殖作用以30min最强;使ishikawa细胞G1期下降,S期升高。雌激素能使子宫内膜癌ishikawa细胞周期中G1期比例下降,S期比例增高,可见雌激素能诱导细胞的DNA合成增多,加快细胞G1期到S期的过渡,导致细胞的过度增殖。在30 min促进增殖作用最强,说明其刺激增殖作用主要是通过非转录效应实现的。在雌激素作用10 min后凋亡结果显示,雌激素能使细胞的凋亡受到抑制,说明可能存在快速抑制凋亡的途径。

3.2 Saralasin对子宫内膜癌ishikawa细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡的作用

Saralasin是竞争性肽类AngⅡ受体抑制剂,具有在各种组织中与AngⅡ结合部位的高亲和性,不影响AngⅠ向AngⅡ转化,与其他激素受体无亲和力,可以用saralasin阻滞,说明与AngⅡ受体在细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡中的作用。

研究表明有些肿瘤携带AT1-R,且AngⅡ及AT1-R可促进血管生成和癌细胞生长[2,3]。另外,大多数实体瘤患者,当被诊断为肿瘤时,其体内的基因已有多种改变,足以对抗单一的分子靶向治疗。蛋白激酶C可以作为第二信使,可激活MAPK或PI3K/AKt信号转导途径,在肿瘤的发生、发展中起重要作用,因此我们选择性的减少蛋白激酶C的产生,对预防肿瘤的发生、发展及改善甚至其转归都可能有重要作用。AngⅡ可以作用于AT1受体激活蛋白激酶C,因此试用saralasin阻断其作用途径,来探讨其抑制MAPK或PI3K/Akt信号转导途径,进而抑制肿瘤细胞增殖的作用机制。本实验MTT结果显示,saralasin对细胞增殖有比较明显的抑制作用,且具有浓度-时间依赖性;从相对抑制率看,在10 min时有相对明显的抑制作用,说明saralasin起作用早,可能存在与雌激素类似的快速的非转录作用抑制途径,15 min作用减弱,30 min后抑制作用逐渐增强,这可能是随着雌激素的刺激增殖能力增强,saralasin的作用相对减弱,在30 min后,雌激素的作用减弱,saralasin的作用更加明显,说明此药可能在短时间内一直存在着对肿瘤细胞的抑制作用。

流式细胞仪检测细胞周期发现,saralasin阻滞ishikawa细胞于G0/G1期,细胞凋亡增加,可能通过AT1-R干扰多种细胞蛋白的功能;因此我们下一步将用siRNA方法沉默AT1-R检测周期和凋亡情况及相关蛋白的变化。

3.3 saralasin的应用前景

本研究结果显示,AT1受体竞争性抑制剂saralasin对人子宫内膜癌细胞系ishikawa的增殖有明显的抑制作用,可使细胞周期停滞G1期,并可诱导ishikawa 细胞凋亡。这与 Arrieta[4]、Yamagishi[5]等首次用AT1-R拮抗剂坎地沙坦(candesartan),4 mg/d治疗激素抵抗的前列腺癌患者,取得较好的疗效的结果比较接近。AT1受体抑制剂对子宫内膜癌细胞有抑制增殖、诱导凋亡的作用。这可能为研究子宫内膜的发病机制提供新线索,同时为子宫内膜癌的化疗提供新方向,减少化疗反应。

[1]Levin ER.Cellular functions of plasmamembrane estrogen recep tors[J].Steroids,2002,67(6):471-475.

[2]Egami K,Murohara T,Shimada T,et al.Role of host angiotensin Ⅱtype1receptorintumorangiogenesisandgrowth[J].JClinInvest,2003,112(1):67-75.

[3]吴若飞,刘景晶.血管紧张素Ⅱ受体与肿瘤关系的研究进展[J].现代医学,2005,33(6):414-416.

[4]Arreta O,Guevara P,Escobar E,et al.Blockageof angiotensin IItype Ireceptor decreasesthesynthesisof growth factorsand inducesapoptosisin C6 cultured cellsand C6 rat glioma[J].Br JCancer,2005,92(7):1247-1252.

[5]Yamagishit,Uemura H,Nakaigawa N,et al.Angiotensin Ⅱ blocker de-creases serum prostate specific antigen in hormone refractory prostatecancer[J].JUrol,2005,173(2):441-441.

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