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EGCG对结肠癌细胞RECK基因甲基化以及p38磷酸化的影响

2010-08-08王柏琦陈艳华

当代医学 2010年10期
关键词:甲基化孵育磷酸化

王柏琦 陈艳华

RECK基因是1998年发现的一种新的抑癌基因,它能在转录后水平抑制基质金属蛋白酶(MMP)的活性[1],而后者能降解基底膜与细胞外基质(ECM),从而导致肿瘤细胞转移。而在肿瘤细胞中,RECK基因几乎不表达或低表达,而且其启动子区域通常有异常的甲基化而失活。表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是从绿茶中提炼出的一种茶多酚。体外研究表明,它能抑制多种肿瘤细胞的生长[2]。本研究试图探讨EGCG对结肠癌细胞RECK甲基化有何影响,以及与细胞增殖、分化与死亡等多种生理活动的关键分子——p38信号通路的激活有何关系。

1 材料和方法

1.1 材料 人结肠癌HT-29细胞株购自中科院上海细胞库。抗P38磷酸化/非磷酸化单克隆抗体购自Cell signaling,EGCG为Sigma产品(纯度98%),SB203580购自Meck。基因甲基化特异性PCR(MSP)扩增试剂盒购自Chemicon,Wizard DNA纯化试剂盒购自Promega,ECL化学发光试剂盒购自Pierce。

1.2 细胞实验、DNA提取及亚硫酸氢盐修饰 HT-29于含McCoy’s 5-A和含10%马血清的培养液(Gibco)中,37℃、5%CO2培养箱中培养。实验前调整密度为104/ml,随后与50μM EGCG孵育36h。完毕后用PBS洗涤,加入细胞裂解液及蛋白酶K37℃23h,随后加平衡酚及氯仿/异戊醇抽提,1/10体积3M醋酸钠和2.5倍体积预冷的无水乙醇沉淀。用70%乙醇洗涤后收集沉淀DNA并测定DNA含量和纯度。亚硫酸氢盐修饰按照试剂盒提供的方法进行。

1.3 PCR 甲基化特异性RECK基因引物按照参考文献提供的方法设计[3],序列由上海生工合成。反应条件:95℃10min预变性后,进入95℃30s,56℃30s,72℃30s的循环,共计40次,末次循环后72℃7min,终止反应。同时选用GAPDH作为内参。扩增产物用1.0%琼脂糖凝胶电泳鉴定。

1.4 Western blot 细胞孵育结束后,加入100~200μl裂解液的比例加入裂解液,充分裂解后,10000rpm离心5分钟,取10μg蛋白经10%聚丙烯酰胺凝胶电泳分离后电转移至硝酸纤维素膜,5%BSA4℃封闭过夜后与抗p38单克隆抗体孵育,经TBST洗膜、孵二抗后ECL显影。

2 结果

2.1 EGCG能降低HT-29细胞RECK基因启动子甲基化水平 如图1所示,HT-29细胞静息状态下可检测出明显的甲基化条带(图1A: lane 1),当与50μM EGCG孵育36h后,其甲基化水平明显降低(图1A: lane 2),而非甲基化基因有所增高(图1 B:lane 2)。内参GAPDH在各组中均保持恒定。p38特异性抑制剂SB203580也具有EGCG类似的效果(图1A、B:lane 3)。

2.2 EGCG能抑制p38磷酸化 HT-29细胞细胞未加入EGCG时,Western blot结果显示p38具有较高的磷酸化水平(图2A:lane 1),当与50μM EGCG孵育36h后,其磷酸化水平明显降低(图2A:lane 2)。而总p38在实验前后保持恒定(图2B)。

3 讨论

在人类探索肿瘤的曲折道路中,肿瘤转移抑制基因,尤其是抑癌基因甲基化失活是近年来的一大研究热点。茶多酚是从绿茶中提取的一种多酚化合物,其中主要活性成分为EGCG,它对多种肿瘤,包括胃肠道肿瘤,前列腺癌,宫颈癌,白血病等具有化学预防作用。迄今为止,有关EGCG对结肠癌细胞生物学功能影响方面的研究相对较少。在本研究过程中,我们试图研究EGCG对结肠癌细胞RECK基因甲 基化是否 具有抑制效 应,并从 肿瘤发生的 重要信号通路p38激酶 出发,探 讨EGCG对p38磷酸化有何 影响,为治疗结肠癌 寻找一种新 的有效化 疗药物提供 理论基础 。

图1 EGCG对HT-29细胞RECK基因启动子甲基化水平的影响

图2 EGCG对HT-29细胞p38磷酸化的影响

本研究通过采用MSP法对RECK基因甲基化进行了研究,结果显示:EGCG处理后的结肠癌HT-29细胞RECK基因启动子区域的甲基化状态明显降低,而非甲基化的RECK基因有所增多,表明EGCG能逆转肿瘤组织中的RECK甲基化水平。癌变是正常细胞分化异常、增殖过度与凋亡受阻的结果,信号传导通路的异常在这些过程中起重要作用,其中,生长因子激活的受体酪氨酸激酶传导通路与细胞的增殖关系密切。P38是丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信号传导通路之一[4],经EGCG孵育后的结肠癌细胞p38磷酸化水平受到明显抑制,同时,经p38特异性抑制剂SB203580处理后的HT-29细胞,RECK甲基化情况与EGCG类似,说明在EGCG诱导HT-29细胞表达RECK的过程中,RECK基因的甲基化水平很可能受到p38的调节。EGCG—p38—RECK—MMP这一传导通路的关系,在EGCG的抗肿瘤过程中很可能具有重要作用。

[1]Takahashi C,Sheng Z,Horan TP,et al.Regulation of matrix metalloproteinase-9 and inhibition of tumor invasion by the membrane-anchored glycoprotein RECK[J].Proc Natl Acad Sci USA,1998 Oct 27,95(22):13221-13226.

[2]Ho YC,Yang SF,Peng CY,et al.Epigallocatechin-3-gallate inhibits the invasion of human oral cancer cells and decreases the productions of matrix metalloproteinases and urokinase-plasminogen activator[J].J Oral Pathol Med,2007 Nov,36(10):588-593.

[3]Fang MZ,Wang Y,Ai N,et al.Tea polyphenol(-)-epigallocatechin-3-gallate inhibits DNA methyltransferase and reactivates methylation-silenced genes in cancer cell lines[J].Cancer Res,2003 Nov 15,63(22):7563-7570.

[4]Feng Y,Wen J,Chang CC.p38 Mitogen-activated protein kinase and hematologic malignancies[J].Arch Pathol Lab Med,2009 Nov,133(11):1850-1856.

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