材料与方法
1.实验材料MKN-45低分化人胃癌细胞株系上海瑞金医院馈赠,RPMI-1640、10%的胎牛血清、L-谷氨酰胺和RNA抽提试剂盒均购自Gibco公司。N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙碘酸(HEPES)、RA和FA及DNA酶Ⅰ产于Sigma公司。α-32P dCTP随机引物试剂盒为Pharmacia公司产品,野生型p53 cDNA探针(1.8 kb)和原位DNA断段切口标记(TUNEL)试剂盒购自华美公司。
2.方法细胞培养与干预:细胞在含有5% CO2、95%空气中,37℃的潮湿70 cm2的玻瓶中培养(培养液15 ml)。RA的工作浓度10-6(低浓度RA组,LR)和10-5 mol/L(高浓度RA组,HR)。FA贮存液浓度为0.4 g/L,工作时以培养液稀释为2×10-33 g/L(低浓度FA,LF)和10-2 g/L(高浓度FA,HF),对照组未经任何处理。培养72 h后收集瓶中细胞。用于TUNEL者培养在含有玻片的48 cm2平皿中(培养液10 ml);RNA抽提和Northern blot:RNA抽提试剂盒(Trizol),按1 ml/10 cm2培养细胞比例溶解贴壁之细胞;以移液管吹打后将溶解产物移至1.5 ml之微量离心管中,15℃~30℃温育5 min,按0.2 ml/ml Trizol比例加氯仿,匀之及同样温育2 min,低温离心15 min、12000g;吸取水相,加异丙醇及再离心析出RNA,在含有1 μg/ml的溴乙啶的1.5%的琼脂糖凝胶中电泳,虹吸转膜;随机引物法标记探针,预杂交和杂交,洗膜;-70℃放射自显影4天,读片分析。
3.TUNEL应用RA干预完成后,取粘满细胞的玻片,空气中干燥,并先后浸泡在12%的中性甲醛和75%乙醇溶液中固定;按试剂盒说明并稍加改良操作;先后以dUTP、TdT37℃温育2 h,PBS冲洗后以封闭液和亲和素-辣根过氧化酶处理,并再次37℃温育1 h;DAB染色及苏木素复染和脱水、透明与封片;300~600倍光镜下检测。在玻片上任选5~10个视野,计数被DAB染成棕黄色的细胞数,以百分数表示之。阳性对照系在以下TdT处理前先经1.0 μg/50 μl的DNA酶Ⅰ温育20 min;阴性对照者不经TdT处理。
结果
1.人胃癌细胞系MKN-45有野生型p53基因mRNA的表达(如图1)。
2.FA对p53基因的表达无大的影响。
3.高浓度的RA可提高p53基因mRNA的表达水平(如图1)。
1MKN-45细胞野生型p53基因mRNA的Northern blot. Lane 1,2,3,4,5分别为对照组、LF组、HF组、LR组和HR组;HR处理者mRNA表达明显高于其他组。
4.TUNEL方法的结果:在以LR或HR处理的MKN-45细胞系中,凋亡小体数目明显增多,而低浓度者尤甚(见插页2图1);其胞浆内空泡样变并出现嗜碱性的凋亡小体。凋亡指数(%)对照组3.87±2.59,HR组6.99±1.63,LR组为10.70±5.97最高,对照组与LR,HR之比较P<0.05具有统计学显著意义。
图1MKN-45细胞系被LR(A),HR(B)干预后的凋亡情况,(C)为对照组,箭头示凋亡 细胞
讨论
野生型p53基因作为一抑癌基因广泛存在于正常组织细胞中[6],在胃癌等恶性肿瘤中常发生突变。同时也是细胞凋亡的诱导基因[2,3]。有关野生型p53基因的mRNA表达研究和p53在各种肿瘤细胞凋亡中作用已有多篇报道。Gotlieb氏发现[7],TNFα诱导卵巢癌凋亡的同时野生型p53基因表达增强,认为前者正是通过后者而发挥作用的。在人卵巢细胞系3AO和AO中,孕酮可诱发细胞凋亡和野生型p53基因表达,且该凋亡的发生与p53基因表达的增加有关[8]。
RA是一组天然存在的与维生素A分子结构相似的物质,可同时诱导HL-60细胞[9]和肝癌细胞的分化和凋亡[10]。FA是一种水溶性维生素,可抑制结肠粘膜上皮细胞的增生而抗结肠癌[11]。两者与癌基因或抑癌基因表达的关系的研究尚不多见。
有人曾对人结肠癌细胞的凋亡和p53基因表达进行研究[12],发现以137Cs-γ射线照射后,原有野生型p53基因表达的V411细胞系,p53基因的mRNA表达增强伴有细胞凋亡的增加;而原无野生型p53基因的表达的SW480细胞系,不出现p53基因的mRNA表达和细胞凋亡的变化。因此,本研究显示RA可提高MKN-45细胞系的p53基因mRNA表达水平,尚需进行深入研究。
细胞凋亡的发生不仅仅归因于野生型p53基因的表达,往往需要活化的fas基因[13]。本实验中不同浓度RA对凋亡的影响与p53基因表达的影响不一致,也说明要完全弄清RA等影响细胞凋亡和抗癌的机理,应观察多种基因的变化。
本课题承蒙卫生部科学基金资助(批准号:96-1-329)
第一作者简介房静远,男,医学博士,副教授。
参考文献
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(收稿:1998-03-02修回:1998-06-26)
