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1、目的:DNA損傷修復(fù)是腫瘤細(xì)胞對(duì)鉑類藥物耐藥的重要機(jī)制,F(xiàn)A/BRCA通路在鉑類藥物所致細(xì)胞DNA損傷的修復(fù)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。本研究通過抑制人肺鱗癌細(xì)胞SK-MES-1株FA/BRCA通路上游蛋白FANCM和去泛素化蛋白USP1,觀察FA/BRCA通路激活狀態(tài),探討這些干預(yù)對(duì)化療藥物順鉑(DDP)敏感性的影響。
方法:體外培養(yǎng)人肺鱗癌SK-MES-1細(xì)胞,按照脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑盒說明書介紹的程序?qū)⑻禺愋葬槍?duì) FANCM和 USP1
2、基因的siRNA( FANCM-siRNA和USP1-siRNA)分別和共轉(zhuǎn)染于SK-MES-1細(xì)胞株。采用蛋白質(zhì)印跡法(Western Blot)測(cè)定轉(zhuǎn)染后FANCM和USP1蛋白表達(dá)以驗(yàn)證siRNA轉(zhuǎn)染效率確保轉(zhuǎn)染成功;Annexin V/PI流式細(xì)胞術(shù)測(cè)定轉(zhuǎn)染前后SK-MES-1細(xì)胞經(jīng)10μg/ml DDP處理24h后的早期凋亡率變化; CCK-8(Cell Counting Kit-8)法測(cè)定轉(zhuǎn)染前后細(xì)胞經(jīng)10μg/ml DDP
3、處理24h和48h后的生存率;蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后細(xì)胞經(jīng)不同濃度梯度DDP處理后FANCD2蛋白單泛素化水平,以及免疫熒光染色檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后細(xì)胞核內(nèi)FANCD2核聚小體的表達(dá)狀態(tài)。
結(jié)果:(1)SK-MES-1細(xì)胞分別經(jīng)FANCM-siRNA和USP1-siRNA轉(zhuǎn)染后,與空白對(duì)照組和陰性對(duì)照組比較,F(xiàn)ANCM蛋白和USP1蛋白表達(dá)均明顯降低(兩者均P<0.05),表明FANCM-siRNA轉(zhuǎn)染和USP1-siRNA轉(zhuǎn)染皆有
4、效;(2)肺鱗癌細(xì)胞SK-MES-1分別轉(zhuǎn)染和雙轉(zhuǎn)染FANCM-siRNA和USP1-siRNA后,用10μg/ml DDP處理24h,流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示細(xì)胞的早期凋亡率明顯高于未轉(zhuǎn)染的細(xì)胞。但轉(zhuǎn)染USP1-siRNA的細(xì)胞早期凋亡率高于轉(zhuǎn)染FANCM-siRNA的細(xì)胞。USP1-siRNA和FANCM-siRNA雙轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞早期凋亡率明顯高于單轉(zhuǎn)染FANCM-siRNA細(xì)胞的早期凋亡率(P<0.05),而與單轉(zhuǎn)染USP1-siR
5、NA細(xì)胞的早期凋亡率比較無明顯差異(P>0.05)。(3)肺鱗癌細(xì)胞SK-MES-1分別轉(zhuǎn)染和雙轉(zhuǎn)染FANCM-siRNA和USP1-siRNA后,用10μg/ml DDP分別處理24h和48h,細(xì)胞生存率和半數(shù)抑制率(IC50)明顯下降,與未轉(zhuǎn)染組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);轉(zhuǎn)染USP1-siRNA細(xì)胞的生存率低于轉(zhuǎn)染FANCM-siRNA的細(xì)胞(P<0.05)。USP1-siRNA和FANCM-siRNA雙轉(zhuǎn)染后經(jīng)DDP處理
6、24h和48h的細(xì)胞生存率和IC50明顯低于單轉(zhuǎn)染FANCM-siRNA細(xì)胞生存率(P<0.05),而與單轉(zhuǎn)染USP1-siRNA細(xì)胞生存率比較無明顯差異(P>0.05)。(4)肺鱗癌SK-MES-1細(xì)胞經(jīng)FANCM-siRNA轉(zhuǎn)染并經(jīng)DDP處理后,以FANCD2-L/S比值所表示的FANCD2單泛素化水平下調(diào),同時(shí)胞核內(nèi)的FANCD2核聚小體表達(dá)降低,提示FA/BRCA通路上游基因FANCM沉默導(dǎo)致FANCD2單泛素化受抑制。轉(zhuǎn)染US
7、P1-siRNA后,DDP誘導(dǎo)的FANCD2單泛素化水平上調(diào),核內(nèi)FANCD2核聚小體表達(dá)增強(qiáng),提示FANCD2去泛素化酶USP1被抑制后,造成單泛素化的FANCD2堆積。此外,雙轉(zhuǎn)染FANCM-siRNA和USP1-siRNA后,DDP誘導(dǎo)的細(xì)胞FANCD2單泛素化水平明顯高于單轉(zhuǎn)染FANCM-siRNA的細(xì)胞,但低于單轉(zhuǎn)染USP1-siRNA的細(xì)胞,胞核內(nèi)FANCD2核聚小體表達(dá)無明顯改變,這一結(jié)果的機(jī)制如上所述。
結(jié)論:
8、沉默F(xiàn)ANCM基因后通過抑制FA/BRCA通路FANCD2蛋白單泛素化,使得FA/BRCA通路下游蛋白不能被激活,從而無法對(duì)DDP誘導(dǎo)的DNA損傷實(shí)施修復(fù);沉默USP1基因后可使FANCD2去泛素化受抑制,導(dǎo)致已泛素化的FANCD2在細(xì)胞內(nèi)堆積,亦不能激活FA/BRCA通路下游蛋白。兩者都可阻斷FA/BRCA通路,抑制DNA損傷修復(fù),導(dǎo)致SK-MES-1細(xì)胞對(duì)DDP的敏感性增高,值得注意的是沉默USP1基因后對(duì)DDP的增敏效應(yīng)更為明顯。
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