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12-脂氧化酶影响胃癌细胞AGS中P21及bcl-2的表达

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J Fu.萼 ian Med Univ 2011 Octob…er'…v0 …1 45 No  5 323 12一脂氧化酶影响胃癌细胞AGS中P21及bcl一2的表达 陈丰霖,王小众,李建英,陈治新,黄月红 摘要: 目的研究12一脂氧化酶(12一LOX)对胃癌细胞中P21、bcl一2及磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)表达的影 响及与ERK1/2信号传导通路的关系。 方法 胃癌细胞AGS常规培养于含1o 胎牛血清的RPMI-1640培养 液中24 h至对数生长期,改用无血清RPMI一1640培养基培养24 h加入干预药物。P21、bcl一2及p—ERK1/2表达采 用Western blot法测定。分别采用100 nmol/L的12一LOX催化合成产物12一羟基廿碳四烯酸(12 HETE)及 40“mol/L的12一LOX特异性抑制黄苓素干预AGS细胞24 h,测定P21、bcl 2及p-ERK1/2含量;采用ERK抑制剂 PD98059预处理AGS细胞2 h后,再分别用100 nmol/L的12一HETE及4O ̄tmol/L黄苓素干预24 h后再测定 P21、bcl 2及p-ERK1/2含量。 结果经100 nmol/L的12:HETE干预24 h后,p-ERK1/2、P21、bcl一2均显著高 于末干预组(P<0.05),而40 mol/L黄苓素干预24 h后,P ERK1/2、P21、bcl一2显著低于对照组(P%0.05);采用 ERK抑制剂PD98059预处理AGS细胞2 h后再分别用100 nmol/L的12 HETE及40 t ̄mol/L黄苓素干预与未采 用PD98059预处理组相比,PD98059预处理后12一HETE干预组bcl一2水平低于仅用12一HETE干预组,PD98059 预处理后黄苓素干预组bcl一2水平高于仅用黄苓素干预组(P<O.05)。而PD98059预处理后2组P21水平含量均 无明显差异。 结论12 LOX对胃癌细胞P21及bc[-2表达具有调节作用,12 LOX通过其合成产物12一HETE 促进ERK1/2的磷酸化,并通过ERK1/2途径调节bcl一2的表达,P21的表达不受ERK1/2途径。 关键词: 胃肿瘤;脂氧化酶;花生四烯酸类;原癌基因蛋白质c—bcl 2;原癌基因蛋白质p21(ras);肿瘤细 胞,培养的 中图分类号: R735.202;R341;R394.3 文献标识码: A 文章编号: 1672—4194(2011)05—0323—04 脂氧化酶(LOx)是催化体内花生四烯酸代谢 公司);胰酶(美国Sigma公司);小牛血清(杭州四 的两个关键酶之一。LOX同功酶中12一LOX及其 季青生物工程材料有限公司);PD98059(美国Up— 催化产物12一羟廿碳四烯酸(12一HETE)与肿瘤关系 state公司)。磷酸化特异性ERK1/2抗体、P21及 最为密切,笔者前期的研究已证实12一LOX通过其 bcl一2单克隆抗体(美国Santa Cruz公司)。其余试 催化合成产物12一HETE具有抑制胃癌细胞凋亡的 剂均为国产生化试剂。 作用_1 ;同时已有研究表明,原癌基因ras的激活 1.2方法 和/或其产物P21蛋白以及bcl一2的过量表达与胃 1.2.1 细胞培养 AGS细胞培养于含10 胎牛 癌的发生和发展有关,12一LOX合成产物12~HETE 血清的RPMI一1640培养液中,在37℃、体积分数为 能促进细胞内一些分子量在40~50 kD的酪氨酸蛋 0.05的CO。及100 湿度条件下常规培养。培养液 白磷酸化 ]。因此,笔者对胃癌细胞中12一LOX合 均含有100 U/mL青霉素及100 U/L链霉素。 成产物12一HETE及12一LOX抑制剂黄苓素对 1.2.2药物干预 AGS细胞培养24 h至对数生 ERK1/2的磷酸化及P21与bel一2表达的影响进行 长期,改用无血清RPMI一1640培养基培养24 h后 研究,探讨12一LOX与胃癌细胞内信号分子ERK1/2 加入干预药物。分别采用100 nmol/L 12一HETE 的磷酸化及P21与bcl一2表达之间的关系。 及4O ̄mol/L黄苓素干预AGS细胞24 h;ERK抑 1材料与方法 制剂PD98059预处理AGS细胞2 h后再分别用 100 nmol/L的12一HETE及40/ ̄mol/L黄苓素干预 1.1材料人胃癌细胞系AGS(中分化胃腺癌细 24 h后再测定P21、bcl一2及p-ERK1/2含量。未经 胞系,中国科学院上海细胞生物研究所);黄苓素 干预的细胞在同样条件下培养作为对照组。每个 (美国Alexis Biochemicals公司);12一HETE(美国 浓度及时问均重复5次。 Cayman Chemical公司);RPMF1640(美国Gibco 1.2.3 Western—blot处理结束后分别裂解细胞, 4℃、10 000 r/min离心10 min后取裂解液上清,测 收稿日期: 2O1 1一O6—27 基金项目: 福建省科技厅科研基金(2007F3034) 定蛋白浓度,加上样缓冲液并于沸水中煮5 min后 作者单位: 福建医科大学附属协和医院消化科,福州 350001 以12 SDS一聚丙烯酰胺凝胶进行电泳分离,电 作者简介: 陈丰霖(1970一),男,副主任医师,副教授,医学博士 通讯作者: 王小众,Email:Drwangxz@pub6.fz.fj.cn 泳完毕后胶上的蛋白电转移到纤维素膜上,用 陈丰霖等:12一脂氧化酶影响胃癌细胞AGS中P21及bcl一2的表达 325 增殖和分化,最终导致细胞癌变和促进癌肿的生物 学行为发展_8]。bcl一2家族是主要的凋亡调节基因, 其中bcl一2、bcl—X 为凋亡抑制基因,而bax、bcl:X 、 bad、bak及bik为促凋亡基因。bcl一2高表达能够抑 制多种凋亡诱导因素所诱发的细胞凋亡。为阐明 12-HETE抑制胃癌细胞凋亡的机制及信号传导机 制,本研究对12一LOX与凋亡相关基因bcl一2、Ras之 间的关系进行研究。结果显示,黄苓素干预导致 bcl一2表达显著下降而12一HETE干预则bcl一2表达 显著增强,12一LOX对bcl-2具有调节作用。也就是 说AGS细胞中12一Lox活性增强导致凋亡受抑制 是通过提高bcl-2的表达来实现的。 ERK1/2属于酪氨酸蛋白激酶,可被许多生长 因子、细胞因子激活,介导细胞的增殖、分化等信号 的传导,ERK1/2只有在磷酸化以后才能发挥其活 用 进 参 _二 性。1wase等报道ERK1/2及其通路活性增高可促 进胃黏膜细胞的增殖并且与正常胃黏膜细胞的恶 性转化有关,表明ERK1/2通路的过度激活可能在 胃癌的发生中起重要作用[9]。为探讨12一LOX调节 bcl一2表达、抑制胃癌细胞凋亡的信号传导机制,本 实验对ERK1/2通路进行研究。研究表明,胃癌细 胞AGS中12一HETE具有促进ERK1/2活化的作 用,12一HETE在这一过程中起ERK1/2活化因子 的作用,12一HETE抑制胃癌细胞凋亡的这一作用是 通过促进ERK1/2活化来实现的,而12一LOX抑制 剂黄苓素能够抑制ERK1/2的活化。 为进一步探讨12一LOX介导的ERKl/2激活与 bcl一2及P21表达之间的关系,本实验采用ERK抑 制剂PD98059对AGS细胞进行预处理后再分别用 12一HETE与黄苓素进行干预。结果显示,PD98059 能够抑制12一HETE与黄苓素对bcl一2表达的影响 但不影响P21的表达。表明12一LOX通过其合成产 物12-HETE促进ERK1/2的磷酸化,磷酸化的 ERK1/2发挥其催化活性并凋亡相关基因bcl一2 的表达,导致AGS细胞凋亡受抑制是12一LOX致癌 作用的可能机制之一。结果同时显示,12一LOX不 通过ERK1/2途径影响P21的表达,12一HETE促 进P21的表达可能存在其他途径。已有研究表明, 12一HETE具有活化AGS细胞中PKC活性的作 啪 326 福建医科大学学报2011年i0月 第45卷第5期 12一Lipoxygenase Affect the Expression of bc1.2 and P21 in Human Gastric Cancer AGS Cells CHEN Fenglin,WANG Xiaozhong,LI Jianying,CHEN Zhixin,HUANG Yuehong Department of GastroenteroIogy,The Affiliated Union Hospital,Fujian Medical University,Fuzhou 350001,China ABSTRACT: Objective To investigate the effects of 12一lipoxygenase(12一LOX)and its inhibitor。 baicalein,on ERK1/2 activation and the expression of bcl一2 and P2 1 in human gastric cancer AGS ce11s. Methods Human gastric cancer AGS cells were cultured in a RPMI一1640 medium with 10%letal bovine serum(FBS). After overnight incubation,AGS cells were cultured in a fresh RPMI1 640 medium with— out FBS for another 24 h and then treated with various drugs. AGS cells were treated with 12一LOX in— hibitor,baicalein,or its met;abolite 12一HETE respectively.The concentration of phosphorylated ERK (p-ERK),bcl一2 and P21 was examined by Western—blot. Results Western blotting analysis results re— vealed that the concentration of p-ERK1/2 in cells treated with 100 nmol/L 12一HETE was significantly(P <O.05)higher than in the untreated group and the concentration of phosphorylated ERK1/2 in cells trea— ted with 40 mol/L baicalein was significantly(P<0.05)lower than in the untreated group.The expres— sion level of bcl— 2 and P2 1 was up—regulated and down—regulated after separate treatment with 1 2——H ETE and baicalein respectively,and these effects on the expression of bcl一2 could be blocked by PD98059. Conclusions 12一LOX activates ERK1/2 pathway,12一LOX affect the expression of P21 and bcl一2. KEY WORDS: stomach neoplasms;lipoxygenase;arachidonic acids;proto—oncogene proteins c—bcl一 2;proto—oncogene proteins p2 1(ras);tumor cell,cultured (编辑:常志卫) (上接第322页) and sperm viability decreased by 8O percent and 74 percent respectively,the sperm malformation rate in— creased by 6 folds,the serum testosterone level decreased by 5O percent in model group. Compared to model group,those parameters from i00 and 200 mg/kg TP groups were partially recovered(P<0.05); (2)Compared to negative control group。cadmium accumulation in the semen increased by 40 folds.MDA content increased by 1 fold,the activity of SOD was inhibited by 50 percent in model group. Compared to model group,animals treated with middle and high dose TP had lower cadmium concentration in semen. 1ower MDA level and higher SOD activity in testis.(3)In comet assay,1 3 fold more testicular cells from model group had distinctive longer tails compared to negative control group;however numbers for 50,100 and 200 mg/kg TP group animals were significantly lower than that of model group. Conclusion TP show protective effects on cadmium—induced sperm toxicity in male rats.The underlying mechanisms may link to their functions in promoting cadmium excretion,inhibiting oxidative stress and repairing damaged DNA. KEY WORDS: cadmium;tea;phenols;spermatozoa;DNA damage;rats,Sprague—Dawley (编辑:张慧茹) 

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