不同浓度AcD联合肿瘤坏死因子诱导人离体HL7702肝细胞株凋亡及其作用机理论文_陈琳,刘锐,章炜,通讯作者:刘锐

【摘要】目的 探讨不同浓度AcD联合肿瘤坏死因子诱导正常人HL7702肝细胞凋亡及PI3K/Akt信号通路对此过程的作用。方法 采用HL7702正常人肝细胞株,MTT法检测AcD对其存活力的影响;Hoechst33342形态学染色;流式细胞仪检测细胞凋亡情况;Westernblot方法检测细胞总Akt(丝氨酸苏氨酸蛋白激酶)及p-Akt蛋白表达。结果 AcD联合肿瘤坏死因子可诱导HL7702肝细胞凋亡,其浓度在20-50ng/ml范围内呈现剂量效应关系;PI3K/Akt特异性抑制剂wortmamiin能够增强AcD联合肿瘤坏死因子诱导的肝细胞凋亡。结论 AcD联合肿瘤坏死因子可诱导肝细胞凋亡,其机理可能是抑制PI3K/Akt信号通路。

【关键词】AcD;肿瘤坏死因子;细胞凋亡;肝细胞

肝细胞凋亡与多种肝脏疾病密切相关。放线菌素D(AcD)是一种转录抑制剂,主要作用是抑制DNA依赖性的RNA多聚酶活性,插入嘌呤嘧啶碱基对,阻断mRNA的生物合成,诱导例如ECV304NIH3T3等多种细胞凋亡[1-2]。目前AcD已成为在细胞和分子水平上研究机体细胞凋亡的重要实验工具,但对其单独作用诱导肝细胞凋亡则未见报道,2015年9月—2016年9月,我们观察了AcD对肝细胞凋亡的诱导作用,并探讨其可能的分子机制。

1材料与方法

1.1细胞系和主要试剂正常人HL7702肝细胞株(中科院上海细胞所,用含10%新生牛血清RPMI1640,于37°C、5%CO2,饱和湿度条件下培养),AcD渥曼青霉素 wortmannin Hoechst33342(美国Sigma公司),Akt抗体(Cell Signaling Technology公司),ser473磷酸化Akt抗体(Santa Cruz公司)。

1.2方法

1.21 AcD对肝细胞存活力影响的检测 采用MTT法,将对数生长期的肝细胞以2<104个/孔的密度接种于96孔细胞培养板,置37°C、5%CO2,饱和湿度条件下培养24h细胞贴壁后,吸出培养液;分别用AcD浓度为10 20 25 30 50 75ng/ml的培养液处理5h;每孔用RPMI 1640培养基冲洗3次,37°C 5%CO2继续培养24h,每孔加入20μ/L的MTT,温育4h,去培养基及MTT,每孔加入100μL DMSO,振荡数分钟,30min内在酶标仪(BioTek)上读取570nm处吸光度值(A570mm),以值表示细胞存活力。

1.2.2 细胞形态学观察取AcD处理组,wortmannin预处理2h,加入AcD处理组和正常培养组细胞,吸去培养基后,用预冷PBS洗3次,40g/L多聚甲醛在4下固定10mia弃固定液,PBS洗3次,自然晾干后用5mg/LHoechst33342室温闭光染色10min,PBS洗3次,室温晾干后于荧光显微镜下观察细胞形态并随机拍照。

1.2.3细胞凋亡率检测以每孔6*105个肝细胞置于6孔板,37°C、24h,细胞贴壁后加入200nmol/L浓度的wortmannin预处理2h;加入终浓度为g/ml的AcD正常对照组加入等量培养液作用5h后,胰酶消化,收集细胞,制成单细胞悬液,用PBS洗3次,70%乙醇固定,4°C过夜,pbs洗3次,RNA酶37°C作用30min,加入PI染色剂,4。作用30min,FAC Sort型流式细胞仪测定。

1.2.4 Akt(丝氨酸苏氨酸蛋白激酶)和p-Akt蛋白表达检测肝细胞用冷PBS洗3次,加入200μl裂解液,置冰上30min后,用细胞刮取器刮下细胞,4。,14000r/min离心10min,上清即为总的细胞蛋白溶解成分。按常规方法进行SDS-PAGE电泳1h,分离胶为傷;80V转膜(经甲醇处理的PVDF膜)3h,%BSA封闭2h后,置于兔抗人一抗(用封闭液1:1000稀释)中,4C过夜,TBST洗3次,每次10min置辣根过氧化物酶标记的羊抗兔IgG二抗(用封闭液1:1000稀释)中1.5h,TBST洗3次,每次10min用ECL系统检测Akt和p-Akt蛋白,X线片曝光,凝胶图像分析仪扫描图像。

1.3统计学方法采用SPSS21.0统计软件分析,检测数据用x±s表示,作单因素方差分析t检验。

2结果

2.1 AcD对肝细胞存活力的影响用AcD处理肝细胞5h,在一定浓度范围可导致细胞存活力显著降低。如表1所示,随着AcD的浓度的增高,其对细胞的抑制程度增加, AcD浓度20~50ng/ml范围内,对细胞存活力的抑制程度呈现出明显的量效关系。

注:组2和组3比较,ΔP<0.05;组2和组1比较,*P<0.05;组3和组1比较,*P<0.05

2.4 Akt蛋白表达阴性对照组p-Akt有一定表达,但加入AcD处理5h则表达明显减少,先加入PI3K/Akt抑制剂wortmannin预作用细胞2h再加入AcD处理5h基本未见p-Akt蛋白表达-不同方法处理后总Akt蛋白表达无明显差异。

3讨论

AcD是一种作用于DNA依赖性的RNA多聚酶的转录抑制剂,插入嘌呤嘧啶碱基对可阻断mRNA的生物合成,诱导多种细胞凋亡本研究发现,AcD具有稳定的诱导HL7702肝细胞凋亡作用[3-4];且其诱导凋亡作用在一定范围内呈剂量效应关系,故其可作为诱导肝细胞凋亡的稳定细胞模型。

近年来,PI3K/Akt作为细胞内信息物质引起了人们的关注,PI3K是一种细胞内磷脂酰肌醇激酶,是许多生命活动中关键的信号分子,参与调节细胞的分裂分化、凋亡等活动[5]。有研究发现[6-8],AcD诱导ECV304细胞凋亡的机制可能是其作为一种转录抑制剂,阻断Akt的转录;或者是与PI3K/Akt通路上的某一蛋白结合,从而阻断Akt蛋白磷酸化及其活性。本研究通过Hoechst33342荧光染色以及流式细胞技术检测细胞的凋亡发现,AcD能够诱导肝细胞凋亡,为进一步了解这种诱导细胞凋亡的作用与PI3K/Akt信号通路的关系,我们在研究中选用了wortmannin,其为PI3K特异性的抑制剂,其可与PI3K的ATP结合区中某一赖氨酸残基共价结合,在纳摩尔浓度即能抑制PI3K及相关酶的活性。本研究发现wortmannin能增强AcD诱导的肝细胞凋亡在加入AcD诱导细胞凋亡后磷酸化Akt蛋白的表达较对照组明显降低,说明AcD诱导细胞凋亡的作用可能与PI3K/Akt信号通路有关[9]。而wortmannin预处理再用AcD诱导,则基本上未见磷酸化Akt蛋白的表达-说明wortmannin增强AcD诱导细胞凋亡的作用可能与进一步PI3K/Akt信号通路有关,由此进一步证明了AcD诱导细胞凋亡的作用可能与抑制PI3K/Akt信号通路相关[10-11]。

综上所述,AcD能稳定诱导HL7702肝细胞株凋亡;PI3K/Akt信号通路的抑制有可能只是其诱导细胞凋亡的机制之一,由AcD引发的其他信号通路的激活或者抑制有待于进一步研究证实。

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论文作者:陈琳,刘锐,章炜,通讯作者:刘锐

论文发表刊物:《中国医学人文》2019年12期

论文发表时间:2020/1/2

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不同浓度AcD联合肿瘤坏死因子诱导人离体HL7702肝细胞株凋亡及其作用机理论文_陈琳,刘锐,章炜,通讯作者:刘锐
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