劉春陽,周偉強(qiáng)
(1.沈陽醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)2016級,遼寧 沈陽 110034;2.沈陽醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,遼寧省環(huán)境污染與微生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)
有研究發(fā)現(xiàn),70%~80%的乳腺癌患者的雌激素受體(estrogen receptor,ER)表達(dá)為陽性[1-3]。ER與多種生長因子及激酶相互作用促進(jìn)腫瘤的增殖與轉(zhuǎn)移,提示在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展過程中,ER對于乳腺癌的進(jìn)展扮演著重要角色。因此設(shè)法通過促進(jìn)ER的降解而降低其表達(dá)水平,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,有可能成為乳腺癌耐藥患者新的治療策略[4]。
組蛋白去乙?;敢种苿╤istone deacetylase inhibitor,HDACi)是一類與組蛋白乙?;赣修卓棺饔玫幕衔铮?]。HDACi通過增加細(xì)胞內(nèi)組蛋白的乙酰化程度,而誘導(dǎo)諸如p53、p21CIP1等抑癌基因的表達(dá)水平,最終抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。作為HDACi的一種,SAHA(Suberoylanilide Hydroxamic Acid)對腫瘤細(xì)胞遷移、侵襲、轉(zhuǎn)移具有抑制作用,但其作用機(jī)制還不是十分的清楚[6-7]。因此本文將SAHA作用于乳腺癌ER受體陽性細(xì)胞系MCF-7,通過形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察SAHA對MCF-7細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲的影響。
1.1 材料 人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7由本實(shí)驗(yàn)室凍存;RPIM-1640培養(yǎng)液、胎牛血清等細(xì)胞培養(yǎng)試劑購自美國Thermo公司;SAHA及人重組Leptin蛋白購自美國Sigma-Aldrich公司;細(xì)胞染色液購自美國Cell Biolabs公司;Tanswell小室購自美國Corning公司;其他的化學(xué)試劑購自美國Sigma-Aldrich公司。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 將人乳腺癌MCF-7細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清,100 U/ml的青霉素,100μg/m l的鏈霉素的RPIM-1640培養(yǎng)液中,待細(xì)胞鋪滿培養(yǎng)皿70%~80%時用于下面各個實(shí)驗(yàn)。
1.2.2 細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn) 將5×105/ml的MCF-7細(xì)胞接種于6孔板的各個孔中。加入無血清培養(yǎng)液培養(yǎng)24 h進(jìn)行細(xì)胞同步化。將10μmol/L SAHA與含10%血清的正常培養(yǎng)液加入細(xì)胞中共同培養(yǎng)24 h。另取0.625 nmol/L Leptin作為細(xì)胞增殖誘導(dǎo)劑與SAHA共同作用。將各組細(xì)胞加入10 μmol/L BrdU孵育60min后,加入包被Fluorescein的抗BrdU抗體(Millipore)室溫孵育1 h后,應(yīng)用Leica DMI6000 B熒光顯微鏡觀察,本實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.2.3 細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn) 將3×105/ml的MCF-7細(xì)胞接種于24孔板的各孔中。當(dāng)細(xì)胞鋪滿至90%時,用無菌200μl移液槍頭在24孔板各孔中心位置劃一條垂直線。PBS洗3次去除劃下的細(xì)胞后加入無血清RPIM-1640培養(yǎng)基同步化處理24 h。加入10μmol/L SAHA與MCF-7細(xì)胞共同孵育0、4、12、24、32、48、72 h后分別取樣,加入400 μl細(xì)胞染液。待染色15min后應(yīng)用Leica DMI6000 B顯微鏡觀察,本實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.2.4 Transwell實(shí)驗(yàn) 取RPIM-1640稀釋的100 μl Matrigel膠分別加入24孔Transwell各室中,37℃孵育4 h。將6×106/ml的MCF-7細(xì)胞培養(yǎng)于60mm培養(yǎng)皿中,待細(xì)胞鋪滿率>50%時,加入10μmol/L SAHA共同孵育24 h后,以5×105/m l比例懸浮細(xì)胞并移入Transwell上室200μl,Transwell下室加入含5μg/ml Fibronectin的600μl細(xì)胞培養(yǎng)液,37℃培養(yǎng)24 h。將附有細(xì)胞的Transwell膜剪下,Calcein A M染色10 min,應(yīng)用Leica DMI6000 B顯微鏡觀察,本實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
2.1 SAHA干擾了MCF-7細(xì)胞DNA復(fù)制 從圖1中可以發(fā)現(xiàn),對照組細(xì)胞熒光點(diǎn)散在分布于細(xì)胞質(zhì)中,SAHA處理后的細(xì)胞大多呈梭形,變細(xì)長,細(xì)胞質(zhì)呈放射狀向外突出,并發(fā)生胞質(zhì)外滲現(xiàn)象,熒光點(diǎn)散在分布于細(xì)胞內(nèi),核周分布較少。而經(jīng)細(xì)胞增殖誘導(dǎo)劑Leptin處理后熒光明顯增強(qiáng),且核周顯現(xiàn)大量整合BrdU熒光點(diǎn)的信號。
圖1 細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)檢測SAHA對乳腺癌MCF-7細(xì)胞DNA復(fù)制能力的影響(Leica DMI6000 B顯微鏡)
2.2 SAHA顯著抑制了乳腺癌MCF-7細(xì)胞遷移力 從圖2中可以看出,SAHA作用MCF-7細(xì)胞4 h時對細(xì)胞無明顯作用。當(dāng)作用12 h時可發(fā)現(xiàn)劃痕邊緣細(xì)胞開始變少,鮮見向劃痕中心游走的細(xì)胞。當(dāng)SAHA作用24 h時,劃痕邊緣細(xì)胞明顯減少、脫落,開始向周圍散落。當(dāng)SAHA作用32 h時,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化,細(xì)胞呈星狀、針形。當(dāng)SAHA作用48 h后,劃痕周圍的細(xì)胞已大部死亡。而Lepitn處理的MCF-7細(xì)胞形態(tài)完好,32 h后就大部分填滿劃痕缺口。
2.3 SAHA抑制了乳腺癌細(xì)胞系細(xì)胞侵襲力 從圖3 Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn),SAHA處理后的乳腺癌細(xì)胞穿透Transwell膜的數(shù)量明顯少于對照組和Leptin處理組,并且穿過膜的細(xì)胞生長狀態(tài)不好,大多已聚團(tuán)死亡。而Leptin處理組的細(xì)胞穿透Transwell膜的細(xì)胞數(shù)量明顯增多,細(xì)胞鋪展良好,顯示較好的生長狀態(tài)。
組蛋白是真核生物核染色體的重要組成成分。核心組蛋白可以通過乙?;腿ヒ阴;揎椪{(diào)控DNA的表達(dá),因此組蛋白乙?;腿ヒ阴;揎検巧矬w內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的關(guān)鍵調(diào)控系統(tǒng)。SAHA通過促使染色體的解聚,激活抑癌基因的轉(zhuǎn)錄而影響腫瘤細(xì)胞的增殖過程[8-10]。
圖2 細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)檢測SAHA對乳腺癌MCF-7細(xì)胞游走性的影響(Leica DMI6000 B顯微鏡,20×)
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示SAHA顯著限制MCF-7游走性。經(jīng)10μmol/L SAHA處理MCF-7細(xì)胞后劃痕邊緣細(xì)胞明顯減少、脫落,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化,細(xì)胞呈星狀、針形。細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)可以看出,SAHA處理后的細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)呈放射狀向外突出,并發(fā)生胞質(zhì)外滲現(xiàn)象,熒光點(diǎn)散在分布于細(xì)胞內(nèi),核周分布較少。Transwell實(shí)驗(yàn)顯示,SAHA處理后的細(xì)胞穿透Transwell膜的數(shù)量明顯少于對照組和Leptin處理組,并且穿過膜的細(xì)胞生長狀態(tài)不好,大多已聚團(tuán)死亡。這些形態(tài)學(xué)的觀察都證實(shí)SAHA確實(shí)限制了MCF-7細(xì)胞的侵襲能力。
本文從形態(tài)學(xué)角度觀察了SAHA對乳腺癌MCF-7細(xì)胞侵襲力的影響,具有重要的科學(xué)和臨床應(yīng)用價值,但其具體的作用途徑有待進(jìn)一步研究。
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