DHA誘導胃癌細胞凋亡中MAPKs信號轉導通路的作用分析

姚曉媛，宋曉環，王忠超，鐘志偉

(長春醫學高等專科學校，長春 130031)

二十二碳六烯酸(DHA)為一種ω-3多不飽和脂肪酸(ω-3PUFAs)。有研究發現，與普通人群相比，長期攝入水平較高的ω-3PUFAs人群，發生惡性腫瘤如結腸癌、乳腺癌的風險較低。越來越多的文獻表明，ω-3PUFAs不僅可以對體外腫瘤細胞的增殖進行抑制，還能使小動物體內的腫瘤體積縮小，誘導其凋亡，但尚不明確其作用機制，因此對凋亡誘導過程中凋亡蛋白caspase-3和細胞外信號調節激酶(ERK1/3)的作用進行了探討，報告如下。

1 材料與方法

1.1 細胞培養

選擇人低分化胃腺癌細胞系SGC-7901，由吉林省科學醫學院提供，在鏈霉素100 U/mL+青霉素100 U/mL+10%胎牛血清的RPMI1640培養基中進行常規培養，并研究處于生長期的細胞。

1.2 儀器和試劑

選擇美國Beckman Coulter公司生產的Epics-XL型流式細胞儀。試劑包括辣根酶標志的山羊抗鼠二抗、Phospho-ERK、蛋白提取試劑盒、Annexin V/碘化丙啶(PI)試劑盒、四甲基偶氮唑藍(MTT)、RPMI1640培養基、10%胎牛血清、DNA。

1.3 方法

1.3.1 MTT法對細胞增殖抑制率進行檢測

在96孔培養板上接種細胞懸液，100 μL/孔，經24 h培養，然后將不同DHA作用濃度作為基本依據，設置3組，6孔/組，加入濃度為10、30以及50 μg/mL的DHA，控制好每個孔的體積，一般為200 μl。同時，再設置一個對照組，將培養基加入，經過24 h、48 h以及72 h的平行培養后，將5 mg/mLMTT 20 μL加入，繼續進行4 h孵育，棄上清，將150 μL DMSO加入，然后在570 mm波長處，運用酶標儀對每孔吸光度(OD)值進行測定，并對細胞增殖抑制率進行計算。

1.3.2 細胞凋亡率分析

運用DHA 10 μg/mL、30 μg/mL以及50 μg/mL對SCG-7901細胞進行24 h作用后，對1×106個細胞進行收集，經過1次鈣緩沖液洗滌后，將10 μL AnnexinV-FITC加入后，在4℃條件下進行20 min靜置，采用流式細胞儀分析細胞凋亡率。

1.3.3 運用Western blot對細胞凋亡相關蛋白進行檢測

在100 mL培養瓶中加入SCG-7901細胞后，在10 μg/mL、30 μg/mL以及50 μg/mL DHA培養基中培養24 h后，將含藥培養基棄去，運用預冷的PBS對細胞進行沖洗后，倒盡PBS后吸盡，在冰上放置，然后將含1%PMSF的蛋白裂解液加入，裂解一段時間，一般為30 min，然后刮下細胞，在4℃條件下對上清液進行提取，并且運用BCA法對蛋白質濃度進行測定，對上樣量進行計算。同時，運用TBST進行洗滌后，將ECL化學發光劑加入，其中參比蛋白為β-actin，并且在對caspase蛋白和ERKI/2蛋白表達量進行測定時，采用LAS-4000圖像軟件。

1.4 統計學分析

本數據由SPSS 20.0軟件分析，個組間對比經單因素方差分析，采用T檢驗組間計量資料對比，以P<0.05表示有差異。

2 結果

2.1 DHA抑制SCG07901細胞增殖

DHA可以有效抑制胃癌細胞增殖，并且具有濃度和時間依賴性的特點(P<0.05)，見圖1。

圖1 DHA可以抑制SCG-7901胃癌細胞增殖

2.2 DHA影響SCG-7901細胞凋亡

對照組的細胞凋亡率為(1.42±0.19)%，而DHA 50 μg/mL、30 μg/mL以及10 μg/mL作用于SCG-7901的細胞凋亡率分別為(14.34±3.11)%、(8.14±2.53)%、(5.29±1.11)%，組間比較有差異(P<0.05)。

2.3 分析P-ERK1/2活性

在DHA實驗組和對照組中，ERK1/2的表達相對恒定，但是與10 μg/mL組和對照組相比，DHA 50 μg/mL和30 μg/mL組的ERK1/2活性下降明顯，組間對比差異顯著(P<0.05)，見圖2。

注：1—對照組；2-10μg/ml DHA組；3—30μg/ml DHA組；4—50μg/ml DHA組

2.4 分析caspase-3活性

隨著DHA濃度的增加，caspase-3的表達明顯升高(P<0.05)，見圖3。

圖3 caspase-3蛋白表達

3 討論

近年來，隨著人們生活方式和飲食習慣的改變，我國胃癌患者人數明顯增加。因為起病隱匿，再加上早期癥狀不典型，患者不容易察覺，大多數患者在晚期或中期確診，其預后差，5年生存率低，嚴重危害患者身心健康。MAPKs作為細胞內的一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，在多種細胞的外刺激下可以將其激活，其對細胞的凋亡、增殖、分化以及生長控制主要靠信號轉導途徑實現[1]。有文獻報道，細胞的增殖和凋亡與MAPKs信號系統中的ERK1/2信號通路蛋白有關，其中活化的ERK1/2細胞通路蛋白能夠將核內的c-Fos、c-Jun等轉錄因子激活，并且在細胞增殖和轉化調控中發揮著極其重要的作用[2]。通常情況下，如果長時間使ERK1/2處于活化狀態，可對細胞惡性轉化和增殖起到一定的促進作用[3]。有研究發現，DHA不僅能對結腸癌細胞的增殖進行抑制，還可以對ERK1/2信號通路的磷酸化過程進行抑制，說明ERK途徑與DHA對SCG細胞增殖的抑制有關[4]。在本研究中，DHA在對SCG-7901細胞凋亡進行誘導時，ERK1/2通路往往處于抑制狀態，而DHA與CSG-7901細胞中的P-ERK1/2表達具有濃度依賴性的特點，說明抑制ERK1/2活性，可能是DHA對SCG-細胞增殖進行抑制的一個分子機制[5]。caspase作為白細胞介素-1β的一種轉化酶，不僅是凋亡的執行者，也是接受者，并且可以改變細胞形態學，從而導致細胞凋亡[6]。同時，本次研究還發現，caspase-3的表達與DHA濃度的升高呈正比關系，說明DHA在對SCG-7901胃癌細胞進行誘導時，caspase-3的激活是比較重要的一個環節[7]。

綜上所述，DHA能夠對EPK1/2的磷酸化過程進行下調，將凋亡蛋白caspase-3的表達激活，從而對胃癌細胞凋亡發揮誘導作用。