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幽门螺杆菌对胃癌BGC-823细胞中Bcl-xl基因表达的影响及作用*

2012-09-27孙海波艾宽宽何亚龙魏金文

重庆医学 2012年32期
关键词:东亚引物胃癌

吴 莺,孙海波,艾宽宽,何亚龙,魏金文,徐 岷,周 红

(1.江苏大学附属医院消化科,江苏镇江212001;2.江苏大学医学基础与医学技术学院,江苏镇江212001)

幽门螺杆菌(helicobacter pylori,Hp)与胃癌的发生密切相关,其致癌机制仍不十分明确[1]。体内及体外的研究显示,Hp可以刺激胃上皮细胞的增殖[2]。Bcl-xl基因是一种抗凋亡基因,研究显示,Bcl-xl基因在肿瘤的发生发展中扮演着重要的作用[3-4]。RNA干扰技术是与靶基因同源的双链RNA诱导的特异转录后基因沉默现象。本研究用东亚型(W24)及西方型(11637)[两种菌株均为cagA阳性(+)菌株]Hp超声裂解液处理胃癌BGC-823细胞,探讨Hp超声裂解液对胃癌BGC-823细胞增殖以及胃癌BGC-823细胞中Bcl-xl基因mRNA表达水平的影响,设计Bcl-xl基因特异性shRNA沉默Bcl-xl基因的表达,从而抑制胃癌BGC-823细胞增殖,现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料 人胃上皮细胞BGC-823细胞由江苏大学生理教研室提供;东西方型Hp(均为cagA+菌株)来源于江苏大学附属医院消化科[5]。Hp培养相关材料试剂购于德国 Merck公司;Bcl-xl shRNA Plasmid(h)以及Bcl-xl单克隆抗体购于Santa Cruz Biotechnology,Inc。

1.2 方法

1.2.1 细胞培养 BGC-823于含10%新生小牛血清的DMEM培养基,37℃、5%CO2温箱中培养。

1.2.2 Hp培养及菌体超声裂解液的制备 将Hp接种于哥伦比亚固体琼脂培养基,加入10%的新鲜羊血,在微需氧环境,37℃下培养,3d后收集细菌,经鉴定为Hp菌株,然后将Hp刮下后用PBS漂洗2次,悬于不含血清的DMEM培养液中,菌体悬液经超声裂解后浓度调整为(1g/L),-20℃保存备用[6]。

1.2.3 MTT法检测细胞增殖 取1×103/mL细胞悬液接种于96孔培养板内,待细胞贴壁后吸去培养基,实验组分别加入含10%的东亚型和10%的西方型Hp超声裂解液的培养基,并设置5个平行孔;对照组为不含Hp的裂解液成分培养基,并设置5个平行孔;继续培养24h。参照MTT步骤,于490 nm波长测定吸光度值(OD值)。细胞的增值率(%)=OD(实验组-对照组)/OD对照组×100%。

1.2.4 荧光定量PCR检测Bcl-xl mRNA水平表达 取1×105/mL细胞悬液接种于6孔培养板内,37℃、5%CO2温箱中培养,待细胞贴壁后,吸去培养基,实验组分别加入含10%的东亚型和10%的西方型Hp超声裂解液的培养基,对照组为不含Hp的裂解液成分培养基,继续培养24h。提取胃癌BGC-823细胞总RNA,证实提取的总RNA可用(图1)。按照逆转录试剂盒说明书,将细胞的总RNA逆转录成cDNA。引物的设计与合成:上游引物 P1:5′-TGG CAG CAG TAA AGC AAG-3′;下游 引物 P2:5′-CAT TTC CGA CTG AAG AGT GA-3′(GenBank登录号:NM_138578.1),引物由公司合成。引物的长度为137bp。反应体系参照说明书。内参为GAPDH,引物长度为496bp。每个反应至少重复3次。

图1 Hp超声裂解液处理胃癌BGC-823细胞24h后,细胞总RNA的凝胶电泳图

1.2.5 细胞转染 取每毫升3×105细胞悬液接种于6孔培养板内,培养使细胞达到90%~95%的融合。溶液1:在6孔培养板每孔加入无血清DMEM培养基240μL和10μL的脂质体2000(总体积250μL,温育5min);溶液2:Bcl-xl shRNA Plasmid DNA 2μg溶于250μL的无血清DMEM培养基中;空白照为250μL的无血清DMEM培养基;阴性对照为2μg Control shRNA Plasmid DNA溶于250μL的无血清DMEM培养基中。参照说明书转染。转然后继续培养24~72h检测转染水平。

1.2.6 转染水平检测

1.2.6.1 荧光定量PCR检测Bcl-xl mRNA水平表达 转然后24h,提取细胞总RNA,反转录成cDNA进行荧光定量PCR检测(方法如1.2.4)。

1.2.6.2 蛋白印迹法 提取转染后72h的细胞的总蛋白,蛋白上样量为10μL,将蛋白于Bio-Rad标记的转印仪上转移至PVDF膜上,BSA封闭,Bcl-xl单抗、山羊抗鼠IgG孵育,发光剂孵育5min后于成像系统上扫描,以β-actin为内参,测定其比值。

1.2.6.3 转然后MTT法检测细胞增殖 转染24h后以每孔1×103个细胞接种于96孔培养板,每孔终体积为200μL。培养24h后换液开始实验。分别在24、48h和72h3个时间段测OD。

1.3 统计学处理 用SPSS16.0统计软件进行检验,实验数据均以±s表示。多个均数间比较,采用单因素方差分析,两两比较采用SNK检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 Hp超声裂解液促进胃癌BGC-823细胞增殖 与对照组相比,东亚型处理组细胞增值率为29.7%(P<0.01),西方型处理组细胞增值率为18.7%(P<0.01);与西方型处理组相比,东亚型处理组细胞增值率为11%(P<0.01)。见图2。

图2 Hp超声裂解液处理胃癌BGC-823细胞24h后,MTT法检测细胞增殖情况

图3 Hp超声裂解液处理胃癌BGC-823细胞24h后,荧光定量PCR检测细胞中Bcl-xl mRNA水平的表达

图4 Bcl-xl基因RT-PCR后的2%凝胶电泳图

图5 Bcl-xl shRNA转染BGC-823细胞24h后,Bcl-xl mRNA的相对表达量(%)

2.2 Hp超声裂解液可以上调BGC-823细胞中Bcl-xl mRNA水平的表达 与对照组相比,东亚型处理组细胞中Bcl-xl mRNA水平上调了2.39倍(P<0.01),西方型处理组细胞中Bclxl mRNA水平上调了2.06倍(P<0.01);与西方型处理组相比,东亚型处理组细胞中Bcl-xl mRNA水平表达量更高(P<0.05。见图3、4。

图6 Bcl-xl基因RT-PCR后的2%凝胶电泳图

图7 Bcl-xl shRNA 转染 BGC-823细胞72h后,Bcl-xl蛋白的相对表达量的变化

图8 Bcl-xl shRNA 转染 BGC-823细胞72h后,Bcl-xl蛋白的相对表达量的变化

图9 Bcl-xl shRNA分别转染BGC-823细胞24、48h及72h后,MTT法检测BGC-823细胞的增殖情况

2.3 Bcl-xl shRNA 可以沉默Bcl-xl mRNA、蛋白的表达,并抑制BGC-823细胞的增殖 转染24h后,Bcl-xl mRNA水平明显的下调(图5、6)。转染72h后,Bcl-xl蛋白表达水平也明显下调(图7、8)。转染24、48h和72h后,BGC-823细胞的增殖抑制率分别为7.5%、24.7%、53%(均为P<0.01),见图9。

3 讨 论

Hp的毒力因子CagA蛋白与胃癌的发生密切相关[7-8]。CagA蛋白主要有东亚型和西方型2种类型。研究显示,东亚型CagA+Hp与胃癌的发生关系更密切[9]。在本研究中,分别用东亚型和西方型CagA+Hp超声裂解液处理胃癌BGC-823细胞,与对照组相比,处理组细胞均出现增殖,且东亚型处理组细胞增殖更显著,提示东亚型CagA+Hp比西方型CagA+Hp具有更强的生物活性。Bcl-xl是一种抗凋亡基因,在肿瘤的发生发展过程中起着重要的作用。在线粒体凋亡途径中,Bcl-xl通过抑制线粒体细胞色素C的释放,从而影响凋亡复合体的组装而发挥抗凋亡作用;在细胞表面的死亡受体介导的凋亡途径中,Bcl-xl通过阻碍死亡复合体(DISC)的组装而发挥抗凋亡作用。Nardone等[10]临床标本研究发现,Hp阳性患者中Bcl-xl基因的表达显著高于 Hp阴性的患者中Bcl-xl基因的表达。Yang等[11]临床标本研究发现,CagA+Hp患者中Bcl-xl基因的表达显著高于CagA-Hp的患者中Bcl-xl基因的表达。这说明Hp与Bcl-xl基因的表达有一定的相关性,且与CagA毒力因子有关。本研究分别用东亚型和西方型CagA+Hp超声裂解液处理胃癌BGC-823细胞,与对照组相比,处理组细胞均出现增殖,细胞中Bcl-xl mRNA的表达均出现上调,这提示Bcl-xl与胃癌BGC-823细胞的增殖有一定相关性。RNA干扰技术已广泛应用于肿瘤的治疗研究中[12-13]。许多体外研究也表明,Bcl-xl特异性干扰RNA可以抑制人类肿瘤细胞的增殖[14-15]。因此本研究用Bcl-xl特异性干扰RNA转染胃癌BGC-823细胞,观察其对胃癌BGC-823细胞的增殖的影响。将特异性Bcl-xl shRNA质粒转染胃癌BGC-823细胞,结果胃癌BGC-823细胞中Bcl-xl mRNA的表达以及蛋白的表达均显著降低,并且胃癌BGC-823细胞的增殖作用也有不同程度的降低。这说明胃癌BGC-823细胞的增殖与Bcl-xl基因的表达确有一定相关性。

本研究结果显示,Bcl-xl基因在Hp感染相关性胃癌中扮演着重要的作用,尤其在CagA+Hp感染相关性胃癌中所起的作用更显著,Bcl-xl特异的干扰RNA可以抑制胃癌shRNA细胞的增殖。因此,Bcl-xl特异的干扰RNA或许可以作为治疗胃癌的方法。

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