順鉑誘導(dǎo)人卵巢癌SKOV3和SKOV3/DDP細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激差異的研究

周 彤,于慧美,蘇 靜,鄭向雨,徐 冶,2,孫連坤*

（1.吉林大學(xué)a.08級臨床醫(yī)學(xué)五年制;b.白求恩醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系,吉林長春 130021;2.吉林醫(yī)藥學(xué)院組織學(xué)與胚胎學(xué)教研室）

卵巢癌是女性生殖器官常見惡性腫瘤之一,死亡率卻居婦科惡性腫瘤首位[1]。術(shù)后常規(guī)治療方案是在細胞減滅術(shù)的基礎(chǔ)上進行以順鉑為主的聯(lián)合化療。順鉑是廣泛使用的化療藥物,但由于原發(fā)或繼發(fā)的多藥耐藥的存在,嚴重影響了化療的療效及患者預(yù)后[2,3]。已有研究表明,細胞順鉑耐藥的形成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)[4,5]。順鉑能誘導(dǎo)細胞內(nèi)形成大量泛素化的未折疊及錯誤折疊蛋白,而細胞內(nèi)絕大部分聚集蛋白和大部分可溶性蛋白通過自噬途徑清除[6,7]。如果細胞內(nèi)堆積的錯誤折疊蛋白不能及時清除,就會引發(fā)細胞發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的凋亡。本實驗通過比較順鉑誘導(dǎo)人卵巢癌細胞SKOV3和SKOV3/DDP內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的差異,進而探討SKOV3/DDP細胞順鉑耐藥的機制,希望為人卵巢癌的臨床治療提供新的理論基礎(chǔ)和實踐依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

人卵巢癌細胞株SKOV3和SKOV3/DDP購買自中國科學(xué)院和北京協(xié)和醫(yī)院;RT-PCR試劑盒、限制性內(nèi)切酶 、DL2000（TaKaRa）;胎牛血清 、Trizol 、RMPI-1640培養(yǎng)基（Invitrogen）;T4 DNA連接酶、反轉(zhuǎn)錄試劑盒（Promega）;質(zhì)粒小抽試劑盒（Takara）;細胞裂解液（碧云天）;IRE-1α抗體（santa cruz）;PERK抗體（santa cruz）;β-actin 抗體（santa cruz）;XBP-1引物合成（上海生工生物技術(shù)有限公司）,其它試劑為進口或國產(chǎn)分析純。

1.2 方法

1.2.1 細胞培養(yǎng) SKOV3和SKOV3/DDP細胞均采用含10%胎牛血清的RMPI 1640培養(yǎng)液培養(yǎng),兩種細胞均采用0.4%胰酶消化傳代培養(yǎng)。順鉑耐受型細胞株SKOV3/DDP在培養(yǎng)過程中需要加入1μg/ml順鉑,以維持SKOV3/DDP細胞表型及耐藥性。

1.2.2 MTT 細胞按1×104個/孔接種于96孔板,待細胞達到對數(shù)生長期,按梯度加入不同濃度的順鉑。培養(yǎng)24 h后,每孔加入20μlMTT,孵育4-6 h后,棄掉培養(yǎng)液,每孔加入150μl的DMSO,充分溶解甲瓚。酶標(biāo)儀上選取570 nm波長,測定各孔的吸光度值,記錄結(jié)果。

1.2.3 XBP-1引物設(shè)計及RT-PCR擴增檢測 根據(jù)NCBI提供的XBP-1的序列,利用DNAman設(shè)計人源的XBP-1引物。XBP-1引物序列為 5′-GAATGAGTGAGCTGGAAC-3′,5′-GGTCCAAGTTGTCCAGAAT-3′。GAPDH引物序列為5′-GGGTGATGCTGGTGCTGAGTATGT-3′,5′-AAGAATGGGAGTTGCTGTTGAAGT-3′。

順鉑作用兩種細胞不同時間點,用Trizol裂解并提取總RNA,各取5μg RNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)成cDNA備用。RT-PCR擴增XBP-1片段。RT-PCR的反應(yīng)體系為 :sense primer 、antisense primer各為 0.5 μl、2×TaqMaster 10 μl、cDNA 1 μl、ddH2O 8 μl,總體積為20μ1;反應(yīng)條件如下:94℃,60 s,55℃,30 s;72℃,60 s,共進行30個循環(huán)。

1.2.4 Western Blot 順鉑作用兩種細胞不同時間點后,細胞裂解并提取蛋白,測濃度后取60μg蛋白進行SDS-PAGE電泳,采用BIO-RAD轉(zhuǎn)移裝置將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜,用5%的脫脂奶粉封閉膜上的非特異結(jié)合位點后,分別加入1∶200稀釋的 IRE-1α、PERK、β-actin等抗體孵育過夜后,再分別加入 1∶1 000稀釋的二抗孵育。DAB顯色,凝膠成像系統(tǒng)采集圖像后保存。

2 結(jié)果

2.1 MTT法檢測順鉑對人卵巢癌細胞生存率的影響 不同濃度的順鉑分別作用SKOV 3和SKOV3/DDP細胞24 h,檢測順鉑對人卵巢癌細胞生存率的影響。結(jié)果顯示,兩種細胞對細胞均表現(xiàn)出時間依賴性和劑量依賴性。順鉑作用24 h,SKOV3細胞的IC50為8.25μg/m l,SKOV3/DDP的IC50為26.13 μg/m l（P＞0.05,n=3）（見圖1）。

2.2 Western b lot檢測內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達順鉑（6μg/ml）分別作用SKOV3和SKOV3/DDP細胞0 h、12 h、24 h,收集細胞,提取細胞總蛋白。Western blot分析兩種細胞在順鉑作用不同時間點IRE-1α、PERK蛋白的表達情況。結(jié)果顯示,順鉑明顯激活SKOV3細胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達（P＜0.01,n=3）,而對SKOV3/DDP細胞中相關(guān)蛋白表達沒有明顯影響（P＞0.05,n=3）（見圖2）。

圖1 順鉑對SKOV3和SKOV3/DDP細胞生存率的影響（*P＜0.05,n=3）

圖2 順鉑對SKOV3和SKOV3/DDP細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達的影響（**P＜0.01,n=3）

2.3 RT-PCR檢測XBP-1mRNA表達 順鉑分別作用SKOV3和 SKOV3/DDP 細胞0 h、12 h、24 h,收集細胞,提取細胞總RNA。RT-PCR分析,結(jié)果顯示順鉑誘導(dǎo)SKOV3和SKOV3/DDP細胞中XBP-1基因表達,但是SKOV3/DDP細胞中XBP-1基因上調(diào)更明顯（P＜0.01,n=3）（見圖3）。

3 討論

據(jù)統(tǒng)計全球每年有4%的女性惡性腫瘤患者死于卵巢癌[8],目前術(shù)后常規(guī)治療方案是在細胞減滅術(shù)的基礎(chǔ)上聯(lián)合應(yīng)用順鉑為主的化療的綜合治療。順鉑是廣泛使用的一線化療藥物,以順鉑為主的聯(lián)合化療已在卵巢癌、頭頸部腫瘤和肺癌中卓見成效。

圖3 順鉑對SKOV3和SKOV3/DDP細胞XBP-1基因表達的影響（**P＜0.01,n=3）

雖然目前順鉑耐藥的機制還不是很清楚,但是已明確這涉及到多方面因素,包括:①細胞通過阻礙順鉑與DNA結(jié)合;②增強解毒性;③提高DNA的修復(fù);④調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運蛋白的表達;⑤激活促細胞存活的一系列基因的表達,如 Bcl-2,Erk-1/2和 NF-kB等[9,10]。最近的研究表明順鉑能夠誘導(dǎo)細胞內(nèi)形成錯誤折疊蛋白積累,從而誘發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,最終導(dǎo)致細胞凋亡的發(fā)生。許多生理和病理情況,如缺氧、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+耗竭、氧化損傷、高脂飲食、低血糖、病毒感染等均可能導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白折疊負荷能力的失衡,導(dǎo)致未折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的堆積,即發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激[11]。當(dāng)細胞處于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài)時,可以激活細胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)系統(tǒng)和相關(guān)的降解途徑,清除細胞內(nèi)積累的錯誤折疊的蛋白,減弱細胞應(yīng)激水平,但是當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)損傷的程度持續(xù)加重不能被恢復(fù)時,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可以導(dǎo)致細胞死亡。

我們的研究發(fā)現(xiàn),SKOV3和SKOV3/DDP細胞對順鉑的敏感性存在顯著差異。順鉑（6μg/ml）可以誘導(dǎo)SKOV3細胞發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,并導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的細胞凋亡的發(fā)生,而同等濃度的順鉑對SKOV3/DDP細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白沒有明顯的影響。XBP-1是一種特殊的基因,一般在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的時候被激活,激活形式的XBP-1能夠抑制細胞內(nèi)新蛋白的合成,緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工修飾蛋白的壓力。在我們的結(jié)果中,順鉑明顯激活SKOV3細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激蛋白表達;與SKOV3細胞相比,SKOV3/DDP細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白水平很低,順鉑對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白誘導(dǎo)表達不明顯,但能顯著提高XBP-1基因表達。由此本研究提出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號通路在腫瘤化療耐藥機制中可能具有重要作用,可能為臨床腫瘤治療研究提供新的思路。

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