染料木黃酮對人乳腺癌細胞肌動蛋白細胞骨架重組和黏附能力的作用及機制研究.pdf

1、染料木黃酮(genistein)是一種從大豆中提取的天然異黃酮類物質(zhì)，它作為蛋白酪氨酸激酶的抑制劑，能夠促進腫瘤細胞的凋亡，抑制其增殖、浸潤和轉(zhuǎn)移，但其確切的作用機制尚不清楚。眾所周知，腫瘤細胞與細胞外基質(zhì)的黏附是其發(fā)生浸潤和轉(zhuǎn)移的始動因素，腫瘤細胞黏附能力的改變勢必會影響其浸潤和轉(zhuǎn)移。具有維持細胞形態(tài)，調(diào)節(jié)細胞運動等功能的肌動蛋白細胞骨架，在腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要的作用。細胞內(nèi)存在數(shù)十種肌動蛋白結(jié)合蛋白(actin bind

2、ing protein)通過與肌動蛋白的結(jié)合與解離，調(diào)節(jié)其聚合/解聚過程，改變F．肌動蛋白在細胞內(nèi)的含量和分布，影響肌動蛋白細胞骨架的結(jié)構(gòu)和功能，最終實現(xiàn)對眾多細胞功能的調(diào)控。熱休克蛋白27(heat shock protein 27，Hsp27)作為一種重要的肌動蛋白結(jié)合蛋白，在細胞內(nèi)可被p3 8激酶信號途徑磷酸化，進而參與調(diào)節(jié)肌動蛋白聚合/解聚過程，使肌動蛋白細胞骨架發(fā)生重組。已有研究表明，在體外染料木黃酮具有抑制p38激酶活性的作

3、用，因此，我們推測，染料木黃酮可能通過抑制細胞內(nèi)p38激酶的活性，降低Hsp27磷酸化水平，從而誘導腫瘤細胞肌動蛋白細胞骨架重組，影響腫瘤細胞的黏附能力。 為證實以上推測，本研究選用具有高轉(zhuǎn)移潛能的人乳腺癌細胞株(MDA-MB-435細胞)，設計并進行了以下兩部分實驗：(1)觀察染料木黃酮對肌動蛋白細胞骨架重組和細胞黏附能力的影響，進而闡明兩者之間的關系；(2)通過研究p38激酶和Hsp27是否介導染料木黃酮誘導的肌動蛋白細胞骨

4、架的重組，從而初步探討染料木黃酮所致肌動蛋白細胞骨架重組的作用機制。 第一部分不同濃度染料木黃酮(12.5、25、50和100μmol/L)體外孵育MDA-MB-435細胞24h后，分別用熒光染色法、流式細胞術(shù)和免疫印跡法觀察肌動蛋白細胞骨架的重組情況；噻唑藍比色法(MTT)檢測細胞對人工重組基底膜(Matrigel)黏附能力的改變。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，染料木黃酮使MDA-MB-435細胞內(nèi)F-肌動蛋白排列和分布明顯改變，并且其含量明顯降

5、低；同時細胞與Matrigel的黏附率與對照組相比明顯降低，其效應具有劑量依賴性。本研究結(jié)果表明，染料木黃酮可促進MDA-MB-435細胞內(nèi)F-肌動蛋白解聚，誘導肌動蛋白細胞骨架重組是其體外降低細胞黏附能力的關鍵環(huán)節(jié)。 第二部分不同濃度染料木黃酮(12.5、25、50和100μmol/L)體外孵育MDA-MB-435細胞24h后，分別用流式細胞術(shù)觀察細胞的凋亡情況；用免疫印跡法研究細胞內(nèi)ERK1/2和p38激酶的表達及活性的改變

6、，同時分析Hsp27的表達、磷酸化水平及其在細胞內(nèi)定位的改變。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，染料木黃酮處理24h未能誘導細胞發(fā)生明顯凋亡，細胞內(nèi)ERK1/2活性在對照組和各實驗組之間無顯著性差異。p38激酶和Hsp27的蛋白總量無明顯改變，但二者磷酸化水平隨著染料木黃酮處理濃度的增加逐漸降低；與此相應的是Hsp27在胞漿中含量明顯減少，在細胞骨架中含量明顯增多。本研究結(jié)果表明，染料木黃酮引起F-肌動蛋白解聚，進而降低細胞的黏附能力并非由于其改變了細胞內(nèi)ER

7、K1/2的活性，誘導細胞發(fā)生凋亡所致；p38激酶途徑以及Hsp27磷酸化/脫磷酸化過程參與介導染料木黃酮所致MDA-MB-435細胞肌動蛋白細胞骨架的重組。通過以上研究，我們得出以下結(jié)論： 1.染料木黃酮所致-MDA-MB-435細胞內(nèi)F-肌動蛋白解聚，肌動蛋白細胞骨架重組是其體外降低細胞黏附能力的關鍵環(huán)節(jié)之一。 2．p38激酶途徑以及Hsp27磷酸化/脫磷酸化過程參與介導染料木黃酮所致MDA-MB-435肌動蛋白細胞骨