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藏药湿生扁蕾对IL-6诱导SW480细胞SATA3活化作用的影响



全 文 :·技术与方法·
收稿日期:2013 - 11 - 07
基金项目:国家自然科学基金项目(81360522)
作者简介:王雅莉(1975 -) ,女,副教授,医学硕士,主要从事病理学和病理生理学的教学和科研工作。
通信作者:景明(1963 -) ,男,教授,硕士生导师。研究方向:中藏药新制剂的开发研究。
藏药湿生扁蕾对 IL-6 诱导 SW480 细胞
SATA3 活化作用的影响
王雅莉1,景 明1,2,杨雅丽1,张艳霞1,高 娜1,赵慧巧1,刘娟娟1
(1.甘肃中医学院,甘肃 兰州 730000;
2.甘肃省中药药理与毒理学重点实验室,甘肃 兰州 730000)
摘要:目的 探讨藏药湿生扁蕾对白细胞介素 - 6(IL-6)诱导 SW480 细胞信号转录和转录激活因子
(STAT3)活化作用的影响。方法 选用 SW480细胞为实验对象,以不同质量浓度(0,250,500,1 000 μg /mL)的
湿生扁蕾干预,采用 Bio-plex悬液芯片法检测 SW480 细胞 STAT3 磷酸化的水平。结果 不同质量浓度的湿
生扁蕾均有抑制 SW480 细胞 STAT3 活化的作用,与对照组比较差异有统计意义(P < 0. 05) ,并呈质量浓度
-剂量依赖关系。结论 湿生扁蕾抗结肠癌的作用与其抑制 IL-6 介导的 STAT3 信号通路的活化有关。
关键词:湿生扁蕾;SW480 细胞;STAT3 通路
中图分类号:R285. 5 文献标志码:B 文章编号:1003 - 8450(2014)01 - 0010 - 03
结肠癌是常见的消化系统恶性肿瘤之一,严重
威胁着人类的生命和健康。在我国,随着国民生活
水平的改善和饮食结构的改变,结肠癌的发病率也
呈逐年上升趋势[1]。目前,经典的肿瘤治疗方
法———手术或放射治疗虽然在技术上已经较为完
善,但其 5 年生存率仍维持在 50%左右[2]。导致临
床治疗失败和患者死亡的主要原因是肿瘤的易复
发、转移生物学特性及其耐药性[3 - 4],其次是治疗
结肠癌化疗药物的较大不良反应。因此,探寻出低
毒有效的抗肿瘤药物是当前临床研究的主要内容之
一。
细胞信号传导系统具有调节细胞增殖、分化和
凋亡等作用,它们的异常与肿瘤、心血管病、糖尿病
等的发生、发展密切相关。多种信号传导通路中被
激活的蛋白激酶和磷酸酶能通过对各种效应蛋白可
逆的磷酸化修饰,快速调节它们的活性和功能,影响
神经的兴奋性、肌肉的收缩等生物效应,磷酸化修饰
亦可以影响转录因子的活化,如提高存在于胞浆的
信号转录和转录激活因子(signal transducer and ac-
tivator of transcription 3,STAT3)的活性,进而调节基
因表达[5]。STAT3 通路的异常活化会造成抗凋亡
蛋白 Bcl-2 以及细胞周期蛋白 Cyclin D1的表达显著
增强,继而促进细胞生长、抑制细胞凋亡,最终导致
细胞异常增殖和恶性转化[6 - 7]。
湿生扁蕾为龙胆科扁蕾属植物 Gentianopsis pa-
ludosa(Munro)Ma. 的干燥全草,具有清热解毒、健
脾止泻的功效[8]。有研究发现湿生扁蕾提取物能
够稳定抑制动物体内 S180 肉瘤及其他瘤株的生长,
其成分 1 -羟基 - 3,7,8 -三甲氧基口山酮及 1,7 -二
羟基 - 3,8 -二甲氧基口山酮对卵巢癌细胞 HO-8910
亦具有毒性作用[9 - 10]。但其对 STAT3 活化的影响
尚未见报道,本实验对藏药湿生扁蕾影响 SW480 细
胞 STAT3 信号通路的作用进行研究,探讨藏药湿生
扁蕾抑制白细胞介素 - 6(IL-6)诱导 SW480 细胞
SATA3 活化的作用机制,为结肠癌的治疗和新药开
发开拓思路。
1 实验材料
1. 1 药物
藏药湿生扁蕾提取物(GTP,由甘肃中医学院科
研实验中心提供) ,每克浸膏含生药 10 g。
1. 2 细胞株
结肠癌细胞株(SW480) ,购自齐氏生物科技有
限公司。
1. 3 主要试剂
DMEM培养基(Hyclone 公司) ,0. 25%胰蛋白
酶(trypsin,Hyclone 公司) ,胎牛血清(FBS,Hyclone
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公司) ,二甲基亚砜(DMSO,Gibco 公司) ,蛋白提取
试剂盒和 BCA蛋白浓度测定试剂盒(碧云天生物技
术有限公司) ,IL-6(Sigma 公司) ,p-STAT3 检测试剂
盒(Bio-Rad公司)。
1. 4 仪器
超净工作台(苏州净化设备公司) ,二氧化碳培
养箱(德国 Heraeus 公司) ,5417R 高速冷冻离心机
(德国 Eppendorf公司) ,Bio-plex2000 悬液芯片分析
系统(美国 Bio-Rad公司)。
2 方法
2. 1 细胞培养
将 SW480 细胞置于含 10% FBS、青霉素和链霉
素各 100 U /mL 的 DMEM 培养液中,于 37℃、5%
CO2、饱和湿度的细胞培养箱中培养。当细胞单层
贴壁生长至 80% ~ 90%融合时,以 0. 25%胰蛋白
酶 /EDTA消化,并传代培养。
2. 2 细胞分组
将处于对数生长期的细胞分成以下 5 组:空白
对照组(加等体积的 PBS) ,IL-6 对照组(加入 1
0 ng /mL IL-6) ,IL-6 (10 ng /mL)加湿生扁蕾组
(250,500,1 000 μg /mL)。
2. 3 Bio-plex悬液芯片检测 STAT3 磷酸化水平
处于对数生长期的 SW480 细胞,用 0. 25%胰酶
消化,用 DMEM培养液制成细胞悬液,并进行计数,
调整细胞密度约为 1 × 105个 /mL,接种于 25 mL 的
培养瓶中,常规培养 24 h 后,分别用不同质量浓度
的湿生扁蕾干预 1 h,然后加入 IL-6(10 ng /mL)。
继续培养 24 h后,去除培养液,收集细胞,用总蛋白
提取试剂盒提取总蛋白,用 BCA法定量蛋白浓度。
在抽滤板中加入 50 μL偶联好的微球,避光,洗
板 2 次后,加入 25 μL Testing detection 和 25 μL 蛋
白样品(蛋白质量浓度为 500 μg /mL) ,避光,室温
振荡、孵育过夜,洗板 3 次;然后加入检测抗体 2
5 μL,避光振荡、孵育 30 min,洗板 3 次;再加入 5
0 μL PE,避光振荡、孵育 15 min,洗板 3 次。最后加
入 125 μL Resuspension buffer重悬,采用 Bio-plex蛋
白悬液芯片系统检测。设置管家基因 Housekeeping
磷酸化蛋白为内参。
2. 4 统计方法
采用 SPSS 16. 0 软件进行统计分析,实验数据
用 珋x ± s表示,2 组间比较采用 t检验,多组间比较采
用 ANOVA方差分析。
3 结果
研究结果表明,不同质量浓度的湿生扁蕾均有
抑制 SW480 细胞 STAT3 活化(磷酸化)的作用,与
IL-6 对照组比较,差异有统计意义(P < 0. 05) ,并呈
质量浓度 -剂量依赖关系。结果见图 1。
与 IL-6 对照组比较* P < 0. 05。
图 1 藏药湿生扁蕾对 IL-6 诱导 SW480 细胞
SATA3 活化作用的影响
4 讨论
STAT家族是一组 DNA 结合蛋白,与酪氨酸磷
酸化信号通路偶联,发挥转录调控作用,介导多种生
物学效应,在肿瘤的发生、发展过程中起重要作用。
目前已发现,哺乳动物中 STAT 家族有 7 个成员,其
中 STAT3 具有内源性诱导肿瘤发生的潜能,它负责
将细胞外的信号传递到细胞核,通过诱导靶基因转
录而表达生物刺激的效应[11]。细胞因子(如 IL-6、
肿瘤坏死因子 - α)、生长因子(如 EGF,TGF-β)和
致癌因子(如 LPS)等能够激活 STAT3 信号通路。
持续激活的 STAT3 蛋白能够直接诱导抗凋亡蛋白
Bc-lXL活化。如果抑制 IL-6 诱导的 STAT3 信号通
路则能抑制 Bc-lXL 的蛋白表达,从而诱导细胞凋
亡[12 - 13]。因此,抑制 STAT3 信号能阻止肿瘤细胞
增殖,诱导细胞凋亡。
在结肠癌等肿瘤细胞内,因生长因子等的失调,
STAT3 的酪氨酸残基持续磷酸化,使活化的 STAT3
处于异常升高的水平,从而导致细胞凋亡增殖失衡
以及肿瘤血管新生的发生。STAT3 等信号传导通路
不仅与许多肿瘤的发生、发展密切相关,而且在肿瘤
干细胞自我更新、增殖分化、自我调控等生物学功能
中也起着重要的调节作用。这些信号通路的持续或
异常激活造成肿瘤细胞的凋亡、增殖失衡而引起肿
瘤的发生。同时,这些通路的调控失常往往还会刺
激血管新生,从而促使肿瘤发生浸润与转移[1 4]。
本实验结果表明,与 IL-6 对照组比较,藏药湿
生扁蕾作用于结肠癌 SW480 细胞后,STAT3 活化明
显减少,并呈现明显的质量浓度 - 剂量依赖关系。
说明结肠癌的发生可能与 STAT3 信号传导通路异
常激活及其介导的 Bcl-2,Cyclin D1等的过度表达有
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关。而通过湿生扁蕾对 STAT3 活化的抑制性调节,
可能有助于结肠癌及其他肿瘤病情的改善及治疗。
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[编辑:于霞]
Influence of Gentianopsis paludosa Ma on the expression of SATA3 phosphorylation
induced by IL-6 in cell line SW480
Wang Yali1,Jing Ming1,2,Yang Yali1,Zhang Yanxia1,Gao Na1,Zhao Huiqiao1,Liu Juanjuan1
(1. Gansu College of Traditional Chinese Medicine,Lanzhou 730000,China;
2. Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Pharmacology and Toxicology of
Gansu Province,Lanzhou 730000,China)
Abstract:Objective To observe the effect of Gentianopsis paludosa Ma on the expression of SATA3 phos-
phorylation induced by IL-6 in cell line SW480. Methods SW480 K562 cells were treated at different dosages
(0,250,500,and 1000 μg /mL)of Gentianopsis Paludosa Ma,respectively. The expression of STAT3 phospho-
rylation was determined by the way of bio-plex liquid chip. Results Compared with the control group,STAT3
phosphorylation was decreased significantly in SW480 cells treated with different dosages of gentianopsis paludosa
ma in a time and dose dependent manner. Conclusion Gentianopsis paludosa Ma has the effect on SW480 cells
may be related to the inhibition of STAT3 phosphorylation mediated induced by IL-6.
Key words:Gentianopsis paludosa Ma;SW480 cell;STAT3
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