依托泊苷诱导胃腺癌细胞凋亡
依托泊苷诱导胃腺癌细胞凋亡
胃癌是常见的恶性肿瘤之一。化疗药物依托泊苷(又名VP16、鬼臼乙叉甙)为细胞周期特异性抗肿瘤药物,依托泊苷可以与DNA拓扑异构酶II相互作用形成药物酶DNA稳定的可逆性复合物,阻碍DNA修复,从而诱导细胞凋亡。BH3only蛋白是近些年来研究比较热门的一类bcl2家族中具有凋亡启动作用的亚家族,包括Bim(bcl2 interacting mediator of cell death),Noxa(PMAIP1),Puma(p53 upregulated modulator of apoptosis),Bad,Bmf等,通过与bcl2/bax相互作用启动“内源性”凋亡途径,引起细胞凋亡。
Noxa和PUMA主要受p53调节,细胞DNA损伤后通过p53可以上调Noxa和PUMA的表达; Bim主要结合在微管动力蛋白上,受到细胞因子去除、紫外线照射、微管动摇、Ca2+流出和紫杉醇等刺激后可以转移到线粒体膜上[2],从而发挥促凋亡活性。本研究使用依托泊苷作用胃腺癌细胞,检测BH3only蛋白的表达与细胞凋亡之间的关系,研究依托泊苷诱导胃腺癌细胞凋亡的分子机制。
1 材料和方法
1.1 材料
依托泊苷购自沈阳科瑞斯德医药科技有限公司;SGC7901和BGC823胃腺癌细胞购自上海生命科学院细胞库,Annexin V 为caltag公司产品;TRIzol为Invitrogen公司产品;逆转录试剂盒为Promega公司产品;引物由上海生工生物工程公司合成。
1.2 主要实验仪器
流式细胞仪型号为FACScalibur;PCR仪为MJ RESEARCH .INC公司的PTC100;凝胶成像系统为黑马公司产品;电泳仪为北京六一仪器厂产品。
1.3 细胞培养及药物配制
SGC7901和BGC823细胞接种于含有10%小牛血清(FCS)、1%双抗、1%L谷胺酰胺的DEME培养液中,在37℃,CO2浓度为5%的培养箱中生长,每2~3d传代一次。依托泊苷用DMEM培养液配制成10 000��M储存液,在-20℃中保存,临用前稀释成所需浓度。
1.4 流式细胞术
用酶消化法收集不同浓度依托泊苷诱导各个时点的细胞,冰冷PBS洗涤两遍,binding buffer重悬细胞,调整细胞密度为5�105/ml,取195��l细胞悬液加5��l Annexin V混匀避光作用30min。流式细胞仪在488nm激发波长处进行检测,实验重复3次,取平均值,结果用WINMDI2.8软件分析。
1.5 RNA提取及质量鉴定
按TRIzol说明提取细胞总RNA,紫外分光光度计鉴定样品的纯度和浓度。测得的A260/A280均在1.8~2.0之间,RNA电泳可见清晰的28S、18S和5S三条带,RNA用PCR扩增GAPDH无产物,表明所提取的RNA中没有DNA污染。
1.6 半定量RT
PCR 逆转录依照Promega逆转录试剂盒说明操作,各个标本调整到同一浓度再进行逆转录。内参照为GAPDH,引物:GAPDH(580bp)上游:AATCCCATCACCA TCTTCCA,下游:CCTGCTTCACCACCTTCTTG,Noxa(196),上游:AGATGC CTGGGAAGAAG,下游:AGTCCCCTCATGCAAGT,Bim(204bp),上游:GCCCCT ACCTCCCTACAGAC,下游:ATGGTGGTGGCCATACAAAT,Puma(212bp),上游:GCCCAGACTGTGAATCCTGT,下游:TCCTCCCTCTTCCGAGATTT,PCR的反应程序为:94℃ 5min后进入循环,每循环为94℃ 30s,55℃ 30s 72℃ 30s,32个循环,较后是72℃延伸7min ,内参照GAPDH的引物在第8个循环后加入,扩增24个循环。取8��l PCR反应产物,在1.5%琼脂糖凝胶上电泳,80V,1h,在黑马凝胶成像系统拍照。以GAPDH的表达强度为对照观察Noxa、Bim和Puma的相对表达强度。
2 结果
2.1 依托泊苷诱导胃腺癌细胞凋亡
我们用50��M、100��M、250��M和400��M四个浓度的依托泊苷作用SGC7901细胞48h,然后用FITCAnnexin V染色流式细胞仪检测凋亡细胞。结果显示随着依托泊苷浓度的增加,细胞的凋亡率不断增加,见图1a,半数抑制浓度IC50为100��M。然后我们用100��M的依托泊苷作用SGC7901细胞8h、16h、24h、36h和48h,流式细胞仪检测细胞的凋亡率,结果显示依托泊苷作用8h即有细胞发生凋亡,随着时间的增加,凋亡也不断增加,48h达到50%。
由此我们可以得出依托泊苷诱导SGC7901胃腺癌细胞凋亡具有剂量和时间依赖性。然后我们用100��M的依托泊苷作用BGC823胃腺癌细胞48h,流式细胞仪检测凋亡率为20%,与SGC7901的结果比较,我们得出SGC7901为依托泊苷敏感细胞株,而BGC823为不敏感细胞株。 流式细胞仪检测细胞凋亡结果见图2。
2.2 依托泊苷能上调敏感细胞株SGC
7901中Noxa mRNA表达 在SGC7901和BGC823细胞株中Bim的mRNA表达都上调。
将100��M的依托泊苷分别作用SGC7901和BGC823胃腺癌细胞0h、4h、8h、16h和24h,然后检测Noxa、Bim和PUMA的mRNA表达水平。结果显示在SGC7901细胞中,Noxa的mRNA表达早在4h即开始明显增加,8h达到高峰,见图3a。在BGC823细胞中,Noxa的mRNA表达无明显变化。
Bim的mRNA在两个细胞系中均表达上调,不过开始升高的时间靠后,在SGC7901中8h开始升高,见图3c,在BGC823中16h开始升高,见图3d,而且升高的幅度没有Noxa的mRNA大。两个细胞系在依托泊苷诱导后PUMA的mRNA表达没有变化(结果尚未发表)。
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