肿瘤防治研究  2014, Vol.41 Issue (6): 545-548.   PDF    
胃泌素及其受体拮抗剂对人胃癌细胞株MKN45增殖及TFF1、TFF3表达的影响
杨莹莹,吴会超 ,穆媛媛,苏 薇    
563003 贵州遵义,遵义医学院附属医院消化内科
摘要目的 探讨17肽胃泌素(Gas-17)及其受体拮抗剂对人胃癌细胞株MKN45增殖及三叶因 子1(TTF1)、三叶因子3(TFF3)表达的影响,并分析TTF1、TFF3在胃癌病变过程中的作用。方法 培养人胃癌细胞株MKN45后按药物干预分组:第1组:17肽胃泌素组,培养液中Gas-17终浓度为 1~1000 nmo1/L;第2组:丙谷胺(PGL)组,培养液中PGL终浓度为0.1~10 mmol/L;第3组:17肽胃 泌素+丙谷胺组(联合用药组),培养液中Gas-17终浓度为100 nmo1/L 、PGL终浓度为1~10 mmol/L; 以不加药培养液为对照组。采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法观察各组细胞增殖活力。蛋白免疫 印迹法(Western blot)测定17肽胃泌素组(培养液中Gas-17终浓度为1~100 nmo1/L),丙谷胺组(PGL 终浓度为10mmol/L),联合用药组(Gas-17终浓度为100 nmo1/L、PGL终浓度为10 mmol/L)及不加 药对照组中TFF1和TFF3蛋白的表达变化。结果 MTT结果显示:Gas-17在1~1000 nmo1/L时具有明 显的促MKN45细胞增殖作用(P<0.05);PGL在1~10 mmol/L时有显著的抑制MKN45细胞增殖作用 (P<0.05);Gas-17+PGL组中,PGL(1~10 mmol/L)能阻断并抑制Gas-17对胃癌细胞MKN45的促增殖作用(P<0.05)。Western blot结果显 示:在Gas-17组中TFF1蛋白表达减 弱(P<0.05),而TFF3蛋白表达增 强(P<0.05);PGL组中TFF1蛋白表 达增强而TFF3蛋白表达减弱;Gas- 17+PGL组中,PGL能阻断Gas-17诱 导的TFF1蛋白表达下调(P<0.05),阻断Gas-17诱导的TFF3蛋白表达上调(P<0.05)。结论 Gas-17可诱导人胃癌细胞MKN45增殖,其受体抑制剂 PGL能阻断并抑制这一作用。胃癌细胞株MKN45中有TFF1 和TTF3蛋白的表达,Gas-17促进TFF1蛋白表达下调,而促 进TFF3蛋白表达上调,这可能是胃泌素诱导胃癌发生发展 的的机制之一。
关键词: 17肽胃泌素     三叶因子1     三叶因子3     胃癌    
Effects of Gastrin and Its Antagonist on Cell Proliferation and Expression of TFF1, TFF3 in Human Gastric Cancer Line MKN45
YANG Yingying, WU Huichao, MU Yuanyuan, SU Wei    
Department of Gastroenterology, Affi liated Hospital of Zunyi Medical College, Zunyi 563003, China
AbstractObjective To explore the effects of gastrin-17 and its antagonist PGL on cell proliferation and the expression of trefoil factor1(TFF1), trefoil factor3(TFF3) in human gastric cancer line MKN-45, and to analyze the function of TFF1 and TFF3 in the development of gastric lesions. Methods MKN45 cells were incubated in the medium with Gas-17 (1~1000 nmo1/L) , proglumide (1~10 mmol/L) and the combination of these two agents (100nmo1/L Gas-17 and 1~10 mmol/L proglumide). Medium with no drug was used as control. Cell growth and proliferation of MKN45 were analyzed with MTT assay. The expression of TFF1 and TFF3 were determined by Western blot in MKN45 cells which were incubated with Gas-17 (1~100nmo1/L), proglumide (10 mmol/L), the combination (100nmo1/L Gas-17 and 10mmol/L proglumide) and the control group. Results MTT showed Gas-17 signifi cantly promoted cell proliferation at the concentration of 1~1000 nmo1/L (P<0.05); PGL signifi cantly inhibited cell proliferation at the concentration of 1~10mmol/L (P<0.05); In the combination group, PGL (1~10mmol/L) signifi cantly blocked and inhibited cell proliferation induced by Gas-17 (P<0.05). Meanwhile, Western blot showed the expression of TFF1 and TFF3 protein was found in gastric cancer cell line MKN45; Gas-17 signifi cantly increased TFF3 while inhibited TFF1 (P<0.05); PGL signifi cantly up-regulated TFF1 while inhibited TFF3. In the combination group, PGL signifi cantly inhibited the down-regulation of TFF1 and up-regulation of TFF3 stimulated by Gas-17 (P<0.05).Conclusion Gas-17 would induce cell proliferation in human gastric cancer line MKN45 while its antagonist PGL could signifi cantly block and inhibit this effect. Gas-17 could inhibit TFF1 and increase TFF3 which may be one of the mechanisms of Gas-17 inducing the development of gastric carcinoma.
Key words: Gas-17     Trefoil factor1     Trefoil factor3     Gastric cancer    
0 引言

胃癌是消化系统最常见的一种恶性肿瘤。研 究发现胃泌素可通过多种途径促进胃癌的发生发 展[1],其受体拮抗剂能拮抗胃泌素这一作用,其具 体作用机制目前还不完全清楚,是否还有其他因 子与其促癌作用有关尚待实验证明。目前研究发 现三叶因子家族(TFFs)成员分别具有胃肠道黏 膜保护和修复、肿瘤抑制、信号转导、抑制细胞 凋亡等功能[2, 3, 4] 。生理条件下,TFF在胃肠道的表 达呈部位特异性[5],但在病理条件下,这种表达特 异性消失,可在胃肠道所有黏膜损伤部位表达。 近年有研究显示TFF1在胃癌发生过程中表达呈逐 步降低,是一种肿瘤抑制因子[6] 。另据文献报道 TFF3具有同血管内皮生长因子、转化生长因子的促 血管形成作用,被认为可促进肿瘤生长和转移[7]。 那么胃泌素是否可通过TFF1和TFF3途径对胃癌生 长产生影响,目前尚鲜见研究报道。本研究采用 MTT法证实胃泌素及其受体拮抗剂丙谷胺及胃癌 细胞的促增殖作用,再用WB法观察胃泌素及丙谷 胺是否可对胃癌细胞株MKN45中TFF1、TFF3蛋 白表达有调节作用,从而探求胃泌素是否可通过 TFF1、TFF3途径促癌细胞增殖。 1 资料与方法 1.1 材料

人低分化胃腺癌细胞株MKN45由遵义医学 院基础学院微生物学教研室惠赠。17肽胃泌素 购自美国GenScript公司;丙谷胺购自湖北健源 化工有限公司;MTT(四甲基偶氮唑盐)购自 AMERESCO公司;兔抗人单克隆抗体购自Abcam 公司。 1.2 方法 1.2.1 细胞培养

人胃癌细胞株MKN-45用RPMI 1640培养液在37℃、5%CO2条件下常规培养。 1.2.2 MTT法测定细胞增殖

实验时取处于对数 生长期细胞,调整细胞浓度为5×104 cells/ml,每 孔200 μl接种于96孔板中,无血清培养液同步化24 h。实验分4组:17肽胃泌素组:终浓度为1、10、 100、1000 nmol/L;丙谷胺组:终浓度为0.1、1、 10 mmol/L;17肽胃泌素+丙谷胺组:17肽胃泌素 终浓度为100 nmol/L,丙谷胺终浓度为0.1、1、 10 mmol/L;对照组:培养液不加17肽胃泌素或 丙谷胺。每组加6个复孔。孵育48 h后每孔加MTT 20 μl(5 mg/m1),再培养4 h,弃上清液,每孔加 入DMSO150 μl终止反应,恒温振荡器水平振荡10 min。酶联免疫检测仪于490 nm波长处测定每孔 吸光度(OD值),用对照组的OD值调零,实验重复 3次。细胞生长抑制率(IR)=(OD对照组值-OD实验组值) / OD对照组值×100%。若该值为正说明药物对细胞增殖 具有抑制作用,该值为0说明对细胞增殖无影响, 该值为负说明对细胞增殖具有促进作用。 1.2.3 Western blot 检测TFF1和TFF3表达

取17肽 胃泌素和丙谷胺处理48 h后的各组细胞,蛋白定 量后与Buffer以3:1比例混合,超声10 min,20℃ 冻存备用。常规行SDS-PAGE电泳后转印至PVDF 膜,分别将兔抗人TFF1、TFF3抗体作为第一抗 体,HRP标记的羊抗兔IgG为第二抗体。化学发光 显色,将胶片结果扫描。 1.3 统计学方法

采用SPSS 13.0 统计软件进行统计分析,计量 资料用均数±标准差(x±s)表示,组间显著性比较采 用单因素方差分析(ANOVA)。设P<0.05为差异 有统计学意义。 2 结果 2.1 17肽胃泌素对MKN45胃癌细胞增殖的影响

相比对照组,17肽胃泌素在1~1000 nmo1/L 时具有促MKN45细胞增殖作用(P<0.05),且 17肽胃泌素浓度为100 nmo1/L时作用最显著(P <0.01),见表 1

表 1 17肽胃泌素对人胃癌细胞MKN45增殖的影响 Table 1 The effects of Gastrin-17 on cell proliferation in human gastric cancer line MKN45
2.2 丙谷胺对MKN5胃癌细胞增殖的影响

与对照组相比,丙谷胺在 1~10 mmol/L时有显 著的抑制MKN45细胞增殖作用(P<0.05),10 mmo1/L时作用最明显(P<0.01);PGL在0.1mmo1/L时, 无明显抑制作用(P>0.05),见表 2

表 2 丙谷胺对人胃癌细胞MKN45增殖的影响 Table 2 The effects of PGL on cell proliferation in human gastric cancer line MKN45
2.3 17肽胃泌素联用丙谷胺对胃癌细胞MKN45的 增殖影响

17肽胃泌素促MKN45细胞增殖作用可以被丙 谷胺所阻断,在17肽胃泌素+丙谷胺组中,丙谷胺 (1~10 mmol/L)能明显阻断并抑制17肽胃泌素对 胃癌细胞MKN45的促增殖作用(P <0.05),且 10 nmo1/L时作用最明显(P <0.01),而0.1 mmo1/L 时对17肽胃泌素促进的MKN45细胞增殖无明显抑 制作用(P >0.05),见表 3

表 3 17肽胃泌素(100 nmol/L)及其受体拮抗剂丙谷胺对 MKN45细胞增殖的影响 Table 3 The effects of Gastrin-17(100 nmol/L)and its antagonist PGL on cell proliferation in human gastric cancer line MKN45
2.4 不同浓度17肽胃泌素对TFF1表达的影响

胃癌细胞株MKN45中有TFF1蛋白的表达。17 肽胃泌素在1~100 nmo1/L时可显著减弱MKN45细 胞中TFF1蛋白表达,17肽胃泌素浓度为100 nmo1/L 时作用最明显;其受体拮抗剂丙谷胺能明显促进 TFF1蛋白表达,见图 1

图 1 Western blot检测胃泌素对胃癌细胞MKN45中TFF1 蛋白表达的影响 Figure 1 The effects of Gastrin-17 on TFF1 expression in human gastric cancer line MKN45 detected by Western blot
2.5 不同浓度胃泌素对TFF3表达的影响

胃癌细胞株MKN45中有TFF3蛋白的表达。胃 泌素-17在1~100 nmo1/L时可显著增强MKN45细胞 株中TFF3蛋白表达,100 nmo1/L时作用最明显; 丙谷胺可明显抑制TFF3蛋白表达,见图 2

图 2 Western blot检测胃泌素对胃癌细胞MKN45中TFF3 蛋白表达的影响 Figure 2 The effects of Gastrin-17 on TFF3 expression in human gastric cancer line MKN45 detected by Western blot
3 讨论

胃泌素是人们研究最早、最多的胃肠肽类激素,已有大量研究报道胃泌素能够促进胃癌的形 成及发展,本研究通过MTT法先观察外源性17肽 胃泌素对胃癌细胞MKN45增殖的影响。结果表 明,17肽胃泌素在1~1 000 nmol/L时具有明显的促 MKN45细胞增殖作用(P<0.05),联用其受体阻断 剂丙谷胺时该促进作用被阻断。这说明17肽胃泌 素可促进体外培养的胃癌细胞增殖。因此阻断17 肽胃泌素的促癌细胞生长作用,就可能为治疗胃 癌提供新的突破口。胃泌素促癌机制的研究现已 成为国内外热点,但具体作用机制还不明确。国 内外研究显示:胃泌素除本身的促肿瘤增殖作用[8] 外,还可通过COX-2、MMPs及EGF等下游因子参 与胃癌的发生和发展,但是否还有其他因子与其 促癌作用有关尚待实验证明。

三叶因子家族(trefoil factor family,TFFs)主 要是胃肠道黏液细胞分泌的一类具有特定三叶结 构域的小分子多肽。包括TFF1、TFF2及TFF3三 位成员,在正常组织中其主要表达位点分别为胃 基底和胃体(TFF1)、胃窦深部的小凹(TFF2)及杯 状细胞(TFF3)。既往研究主要集中在TFFs胃肠道 黏膜保护和促黏膜愈合作用。最近研究发现在肠 增生性息肉及胃癌、胆道系统肿瘤等均可见TFFs 表达,使TFFs与肿瘤相关的研究日渐增多,成为 癌症研究的新热点之一。有研究发现胃癌发生时 人染色体21q22常有等位基因的缺失[9],此位点正 是TFFs的基因所在位置,其缺失可能影响相关癌 基因及抑癌基因的改变。而这其中对TFF1和TFF3的研究格外引人注意。据国外研究报道[10]在敲除 TFF1基因小鼠模型中,所有小鼠胃上皮细胞均表 现为严重增生、高度发育不良甚至胃窦部腺瘤形 成,部分发展为浸润型胃癌,有力证明了TFF1是 一种肿瘤抑制因子。据文献报道TFF3可通过环氧 合酶(COX)-2、EGF受体(EGFR)相关途径促进新生 血管形成[6, 11],而血管形成又是肿瘤形成的关键, 由此推断TFF3可促进肿瘤的生长、转移。将TFF3 转染至鼠肠癌细胞或成纤维细胞后,其侵袭能力变 强,而阻断TFF3则可抑制肿瘤细胞的生长。并有研 究表明TFF3与胃癌的预后有一定的关系,Im 等[12] 在20例正常胃组织中没有测检到TFF3,而在292例 胃癌组织有44.2%显示出高的表达水平,且TFF3的 高表达与胃癌的淋巴结转移、淋巴管浸润、静脉 浸润显著相关。与之相反,53.8%胃癌组织中TFF1 表达降低。因此他认为,TFF3表达增高可被确定 为一个独立的预后不良的标志。Cobler等[13]研究发 现在胃癌细胞恶化过程中TFF1的表达下调与NF- κB途径的活化有关。以上研究说明,TFF1可能 是特异性肿瘤抑制因子,而TFF3却促进肿瘤细胞 生长和血管形成,并参与了肿瘤转移等过程。因 此,我们有理由认为,胃泌素与TFF1和TFF3及胃 癌之间或许存在着密切的联系。胃泌素是否通过 TFF1和TFF3作为其下游因子参与胃癌的发展,目 前鲜见研究报道。本研究通过Western blot法观察 胃泌素及丙谷胺是否对胃癌细胞MKN45中TFF1和 TFF3蛋白水平具有调节作用,结果显示:浓度为1~1 000 nmol/L的Gas-17可增强MKN45细胞中TFF3蛋 白表达(P<0.05)并减弱 TFF1蛋白表达(P<0.05),且 在100 nmol/L时作用最显著(P<0.01)。丙谷胺阻断 Gas-17促进的TFF3蛋白表达上调和TFF1蛋白表达 下调作用,这一结果与胃泌素促进胃癌细胞增殖 的结论一致,说明TFF1、TFF3是胃泌素促癌作用 的下游目标之一。这与上述国外动物实验报道结 果一致,但胃泌素及丙谷胺对TFF1、TFF3蛋白在 细胞水平表达的研究国内外未见相关报道。由于 TFF1可抑制肿瘤生长,而TFF3却促进肿瘤细胞生 长和转移,因此,胃泌素对TFF1和TFF3的调节作 用具有重要意义。随着对胃泌素促癌作用机制的 深入研究,相信我们对胃癌的发病的认识将更加 清晰,从而为胃肠肿瘤的综合防治开辟新的途径。

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