[摘要] 目的 檢測30 μmol/L白藜蘆醇對鼻咽癌細胞ATP酶活力及蛋白表達抑制作用。 方法 超微量ATP酶試劑盒檢測白藜蘆醇對鼻咽癌細胞膜的Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶和T-ATP酶活力的變化;Western-blot 檢測白藜蘆醇對鼻咽癌細胞ATP酶蛋白表達差異。 結果 RES能顯著抑制多種鼻咽癌細胞Na+-K+-ATP酶活力(P<0.01) 、Ca2+-Mg2+-ATP酶活力(P<0.01)和T-ATP酶活力(P<0.001),Western-blot 檢測結果顯示白藜蘆醇能濃度依賴性下調ATP的表達(P<0.05)。 結論 白藜蘆醇抑制鼻咽癌細胞株ATP酶活力,顯著下調ATP酶蛋白表達,可能是抑制鼻咽癌細胞株增殖的分子機制之一。
[關鍵詞] 白藜蘆醇;鼻咽癌;ATP酶
[中圖分類號] R739.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-0616(2013)03-
ATP酶又稱為三磷酸腺苷酶,是各種活細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物。它存在于組織細胞及細胞器的膜上,在物質運送、能量轉換以及信息傳遞方面具有重要的作用。ATP酶包含Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶等。近年來,大量研究表明,與正常細胞相比,腫瘤細胞內的ATP酶活性顯著升高,ATP酶在腫瘤細胞的增殖、代謝、遷移和凋亡中起重要作用[1-5]。另有研究報道,ATP酶在腫瘤細胞耐藥中起關鍵作用,它與耐藥蛋白ABCB1、ABCB5、ABCC1和ABCG2等表達有關[6-7]。白藜蘆醇(Resveratrol,RES)是多酚類化合物,主要來源于蓼科植物虎杖的根莖提取物。它是廣泛存在于自然界中的一種天然抗氧化物,具有抗動脈粥樣硬化、延緩衰老和抗腫瘤等作用[8-10]。筆者前期試驗結果發現30 μmol/L白藜蘆醇能選擇性抑制鼻咽癌細胞生長,而對正常細胞無明顯抑制生長作用。本研究采用30 μmol/L白藜蘆醇處理鼻咽癌細胞株,檢測對其ATP酶活力變化,從而探討白藜蘆醇抗鼻咽癌的機制。
1 材料與方法
1.1 試劑和材料
RES購置Sigma公司,新生牛血清購自杭州四季青公司,RPMI 1640培養基購自GIBCO公司。鼻咽癌細胞株CNE-1、CNE-2、5-8F、Sune-1、6-10B由南方醫科大學腫瘤研究所提供。超微量ATP酶測試盒購自南京建成生物工程研究所。小鼠抗人ATP單克隆抗體購自Cell Signaling公司,鼠抗人β-actin單克隆抗體購自武漢博士德公司,山羊抗小鼠二抗IgG(H+L)/TRITC購自invitrogen公司。其它試劑分別為進口分析純。
1.2 細胞培養和藥物的配制
鼻咽癌細胞(含CNE-1、CNE-2、Sune-1、5-8F、6-10B)由南方醫科大學腫瘤所饋贈,培養于含有10%FBS胎牛血清的1640培養基中,置于37℃,5%二氧化碳培養箱培養。電子天平稱取RES粉末22.8 mg加入1 mL DMSO,配制成100 mmol/L的母液凍存于-20℃冰箱,用前以含10% FBS的1640培養基稀釋成不同濃度的工作液。
1.3 超微量ATP酶試劑盒檢測白藜蘆醇對鼻咽癌細胞ATP酶活力影響
1.4 Western-Blot檢測鼻咽癌細胞蛋白的水平
1.5 統計學處理
2 結果
2.1 白藜蘆醇對鼻咽癌細胞CNE-1,CNE-2 Na++K+-ATP酶活力的影響
2.4 Western blot檢測蛋白表達水平
3 討論
鼻咽癌是指發生于鼻炎腔頂部和側壁的惡性腫瘤,是我國南方高發惡性腫瘤之一,發病率為耳鼻咽喉惡性腫瘤之首[11-12]。由于腫瘤原發部位隱蔽,惡性程度高,易呈侵潤性生長及早期轉移,使得鼻咽癌的檢測與治療是非常困難的。白藜蘆醇是一種天然存在的植物抗毒素,其抗腫瘤作用已被明確,但作用機制尚未清楚[13]。ATP酶是腫瘤組織異常增生的物質基礎之一,其中Na+-K+-ATP酶與細胞凋亡[14]、上皮間質轉化[15]、腫瘤的增殖及遷移等[16]相關。有研究發現,在非小細胞肺癌中減少ATP酶α1亞基表達,其增殖和遷移能力明顯被抑制[1];Lefranc F等[2]發現ATP酶α1亞基在部分膠質母細胞瘤中與正常腦組織細胞相比表達是上調的,通過強心甾類物質可以顯著降低膠質瘤細胞中的ATP含量,導致膠質瘤細胞凋亡;在轉移性黑素瘤中,Mathieu V等[4]發現ATP酶α亞基表達水平比非轉移性黑素瘤高;另外Chen JQ等[17]研究表明,抑制Na+-K+-ATP酶活力可作為一種新的治療乳腺癌的手段。所以本研究探討白藜蘆醇對鼻咽癌細胞ATP酶活力影響,將有助于進一步了解白藜蘆醇抗鼻咽癌的作用機制。
綜上所述,白藜蘆醇通過抑制鼻咽癌細胞的ATP酶活力和ATP酶蛋白表達,從而影響腫瘤細胞的增殖、代謝、遷移等能力,促使腫瘤細胞凋亡。這可能是白藜蘆醇抑制鼻咽癌細胞增殖的作用機制之一。
[參考文獻]
[1] Mijatovic T,Roland I,Van Quaquebeke E,et al.The alpha1 subunit of the sodium pump could represent a novel target to combat non- small cell lung cancers[J].J Pathol,2007,212(2):170-179.
[2] Lefranc F,Kiss R.The sodium pump alpha1 subunit as a potential target to combat apoptosis- resistant glioblastomas[J].Neoplasia,2008,10(3):198-206.
[3] Tian J,Li X,Liang M,et al.Changes in sodium pump expression dictate the effects of ouabain on cell growth[J].J Biol Chem,2009,284(22):14921-14929.
[4] Mathieu V,Pirker C,Martin de Lassalle E,et al.The sodium pump alpha1 sub- unit:a disease progression- related target for metastatic melanoma treatment[J].J Cell Mol Med,2009,13(9B):3960-3972.
[5] Lunyin Yu1,Charles A Hales.Long-term exposure to hypoxia inhibits tumor progression of lung cancer in rats and mice[J].BMC Cancer,2011,11:331.
[6] Mourskaia AA,Amir E,Dong Z,et al.ABCC5 supports osteoclast formation and promotes breast cancer metastasis to bone[J].Breast Cancer Res,2012,14(6):R149.
[7] Wu CP,Sim HM,Huang YH,et al. Overexpression of ATP-Binding Cassette Transporter ABCG2 as a Potential Mechanism of Acquired Resistance to Vemurafenib in BRAF(V600E)Mutant Cancer Cells[J].Biochem Pharmacol,2012,12(12):728-729.
[8] Baur JA,Pearson KJ,Price NL,et al.Resveratrol improves health and survival of mice on a high-calorie diet[J].Nature,2006,444(7117):337-342.
[9] Hao HD,He LR.Mechanisms of cardiovascular protection by resveratrol[J].J Med Food,2004,7(3):290-298.
[10] Huiling Yang,Weiqiong Chen,Xuan Cao,et al.Caveolin-1 enhances resveratrol-mediated cytotoxicity and transport in a hepatocellular carcinoma model[J].Journal of Translational Medicine,2009,7(22):1-13.
[11] Chang E T,Adami H. The Enigmatic Epidemiology of Nasopharyngeal Carcinoma[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2006,15(10):1765-1777.
[12] Weiyi Fang,Xin Li,Qingping Jiang,et al.Transciptional patterns, biomarkers and pathways characterizing nasopharyngeal carcinoma of Southern China[J].J Transl Med,2008,6:32.
[13] 陳衛瓊,楊慧齡.白藜蘆醇抗腫瘤作用機制的研究進展[J].國際病理科學與臨床雜志,2008,28(5):403-407.
[14] Shan Ping Yu.Na+-K+-ATPase:the new face of an old player in pathogenesis and apoptotic/hybrid cell death[J]. Biochemical Pharmacology,2003,66:1601-1609.
[15] Sigrid A.Rajasekaran,Thu P. Huynh,Daniel G.Wolle,et al.K-ATPase subunits as markers for epithelial-mesenchymal transition in cancer and fibrosis[J]. Mol Cancer Ther,2010,9(6):1515–1524.
[16] Sonali P.Barwe,Gopalakrishnapillai Anilkumar,Sun Y. Moon,et al.Novel role for Na+-K+-ATPase in phosphatidylinositol 3-kinase signaling and suppression of cell motility[J]. Mol Biol Cell,2005,16(3):1082-1094.
[17] Chen JQ,Contreas RG,Wang R,et al.Sodium potassium ATPase(Na+-K+-ATPase) and ouabain related cardiac glycosides a new paradigm for development of anti-breast cancer drugs?[J]. Breast Cancer Res Treat,2006, 96(1):1-15.
(收稿日期:2012-12-10)