铜蓝蛋白在石英诱导的JNK/ERK/AP-1信号通路改变中的作用

目的探讨铜蓝蛋白(Cp)在石英诱导的人胚肺成纤维细胞(HELF)中JNK/ERK/AP-1信号通路改变中的作用。方法分别在100μg/ml石英作用前1 h、同时和作用后1h加入30μg/ml Cp,同时设立单独用石英和单独用Cp处理以及不做任何处理的细胞组,刺激细胞24 h后,用噻唑蓝(MTT)比色法观察Cp对石英诱导的HELF细胞增殖的影响。用100μg/ml石英分别作用于HELF细胞、转染JNK显性失活突变体质粒的HELF细胞(DN-JNK)和转染ERK显性失活突变体质粒的HELF细胞(DN-ERK)24 h;用100μg/ml石英作用1 h后,加入30μg/ml Cp作用24 h;同时设立不做任何处理的对照组。用MTT法检测分别抑制JNK和ERK后对细胞增殖的影响;用蛋白免疫印迹(Western blotting)实验检测JNK、ERK、c-Jun、c-Fos及其磷酸化水平的改变。结果石英作用1 h后加入Cp,对石英诱导的细胞增殖有促进作用,后续的实验选择这种作用模式。Cp可以明显增加JNK、ERK蛋白及磷酸化ERK(pERK)、磷酸化JNK(p-JNK)、磷酸化c-Jun(p-c-Jun)和磷酸化c-Fos(p-c-Fos)蛋白水平。抑制JNK蛋白活性后,Cp诱导的p-JNK、p-c-Jun和p-c-Fos蛋白水平的增加被抑制,Cp、石英以及Cp和石英共同诱导的细胞增殖加快被抑制;抑制ERK蛋白后,Cp诱导的p-ERK和p-c-Fos的增加被抑制,Cp、石英以及Cp和石英共同诱导的细胞增殖加快被抑制。结论 Cp通过JNK/c-Jun和c-Fos及ERK/c-Fos通路进一步增强石英诱导的促细胞增殖作用。     

石英通过丝裂素活化蛋白激酶通路引起人胚肺成纤维细胞周期的改变

目的 探讨在石英刺激的人胚肺成纤维细胞(human embryo lung fibroblasts,HELF)中细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、应激活化蛋白激酶(JNK),细胞周期蛋白DI(cyclin D1)通路在石英诱导的细胞周期改变中的作用.方法 建立稳定转染转录因子AP-1荧光素酶报告基冈质粒的HELF系(HELF-AP-1)及AP-1荧光素酶报告基因质粒与丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)显性失活突变体质粒(DN-ERK、DN-JNK和DN-p38)分别共转染的HELF系(简称DN-ERK、DN-JNK和DN-p38).将HELF-AP-1、DN-ERK、DN-JNK和DN-p38细胞分为对照组和石英组(共8组),各对照组不加任何处理,石英组用200 μg/ml石英处理HELF细胞24 h.用免疫印迹(Western blot)法和免疫荧光法检测cyclin D1、细胞周期蛋白依赖激酶4(CDK4)和E2F-4蛋白表达;采用显性失活突变体技术验证MAPKs信号转导通路的上下游关系及其与细胞周期的关系;用流式细胞术检测细胞周期变化.结果 HELF-AP-1+石英组G1期细胞所占比例下降,S期细胞所占比例升高,与HELF-AP-1对照组的差异有统计学意义(P＜0.05).抑制ERK或JNK表达后,与HELF-AP-1对照组比较,DN-ERK+石英组和DN-JNK+石英组G1期细胞百分比无明显变化.抑制p38后,DN-p38+石英组G1期细胞百分率明显下降,与HELF-AP-1对照组的差异有统计学意义(P＜0.05).与HELF-AP-1石英组比较,DN-ERK+石英组和DN-JNK+石英组CDK4表达降低和E2F-4表达增多,而DN-p38+石英组CDK4表达和E2F-4表达没有改变.与HELF-AP-1+石英组比较,DN-ERK+石英组和DN-JNK+石英组cyclin D1表达降低,而DN-p38+石英组cyclin D1没有改变.结论 ERK和JNK通过cyclin D1和CDK4介导石英诱导的HELF的细胞周期改变,而石英诱导的细胞周期改变与p38无关.

Abstract：

Objective To investigate the roles of mitogen-activated protein kinases (MAPK) on silica-induced cell cycle changes. Methods After cells were treated with 200 μg/ml silica, Western blot and Immunofluorescence assays were utilized to detect the expression of cyclin D1, CDK4 and E2F-4, Flow cytometry was used to detect cell cycle progression, the dominant negative mutants techniques were used to investigate silica-induced signal pathway and the effects of which in silica-induced cell cycle changes. Results After cells were exposed to 200 μg/ml silica 24 h, the results of present study showed the proportion of cells in G1 phases was decreased. Silica-induced cell cycle alternation was markedly impaired by stable expression of a dominant negative mutants of ERK or JNK, but not p38. It was found that ERK and JNK were involved in silica-induced cyclin D1 and CDK4 overexpression and the decreased expression of E2F-4. Conclusion ERK and JNK, but not p38, mediated silica-induced cell cycle changes in human embryo lung fibroblasts.     

石英致MAPK/cyclinD1-CDK4信号转导通路的活化

目的探讨石英诱导的人胚肺成纤维细胞(HELF)中丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)/细胞周期蛋白和细胞周期蛋白依赖激酶(cyclin D1-CDK4)信号转导通路的活化。方法两种处理方式:(1)石英刺激细胞2h后,收获细胞;(2)石英长时间(2个月)作用于细胞,使细胞具有部分转化细胞的特征(S-HELF),检测信号蛋白因子和细胞周期的变化。分别采用Western blot、免疫细胞化学和流式细胞术方法检测细胞内信号蛋白和细胞周期的改变。选用特异化学抑制剂或分子抑制剂抑制上游激酶,检测下游激酶的变化。结果HELF暴露于石英粉尘2 h后,可以导致MAPK家族中ERK1/2、p38和JNK1/2 3个亚家族的磷酸化水平升高。在S-HELF中,只有细胞外调节蛋白激酶(ERK)和C-Jun氨基末端激酶[JNK1(p46)]较未处理的HELF磷酸化水平增高,而JNK2(p54)的磷酸化水平没有变化,p38的磷酸化水平反而下降。cyclin D1和CDK4蛋白在S-HELF中较HELF中表达增多。抑制ERK和JNK活化或者抑制核转录因子活化蛋白1(AP- 1)的活化后,S-HELF中cyclin D1和CDK4蛋白过表达得到控制。而抑制p38的活性不能改变cyclin D1和CDK4蛋白过表达。结论石英刺激HELF2h后可诱导ERK、JNK和p38的活化,而S-HELF中ERK、JNK活化,p38没有被活化。S-HELF中,cyclin D1和CDK4蛋白质过表达与ERK、JNK和AP-1活化有关。     

细胞外信号调节激酶/c-Jun氨基末端激酶在炭黑诱导的人胚肺成纤维细胞毒性中对激活蛋白-1信号通路的作用

目的探讨细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinases, ERK)/c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinases, JNK)在炭黑诱导的人胚肺成纤维细胞(human embryonic lung fibroblasts, HELF)毒性中对激活蛋白-1(activator protein-1,AP-1)信号通路的作用。方法分别在含0、15、30、60、120和240μg/mL炭黑的RPMI 1640培养液中培养HELF细胞24 h,用噻唑蓝比色法确定炭黑致HELF细胞毒性的剂量。100μg/mL炭黑分别处理HELF细胞(CB)、转染ERK显性失活突变体质粒(DN-ERK)HELF细胞(CB-DN-ERK)、转染JNK显性失活突变体质粒(DN-JNK)HELF细胞(CB-DN-JNK),同时设立细胞不做任何处理的对照组。CB组在染毒0、1、2、4、8、12、24和36 h用Western blot实验检测ERK、JNK、p38、c-Jun、c-Fos及其磷酸化水平,用荧光素酶法检测其AP-1活性。CB-DN-JNK和CB-DN-JNK组在染毒24 h用荧光素酶法检测AP-1活性,用Western blot实验检测ERK、JNK、c-Jun、c-Fos及其磷酸化水平。结果 CB组ERK和p-ERK蛋白表达水平在1～36 h各时间点均大于0 h时,而p38蛋白在1～36 h各时间点均小于0 h时;AP-1活性在8 h时下调至最低(0.72±0.12),在36 h时则上调至峰值(1.38±0.11);c-Fos、p-c-Fos、c-Jun蛋白表达水平在染毒1～24 h各时间点均大于0 h时,且p-c-Jun蛋白表达水平在1、2、4、8和36 h也大于0 h时。CB组AP-1活性,以及ERK、JNK、p38、c-Fos及其磷酸化蛋白水平变化呈双相模式。与CB组HELF细胞相比,虽然CB-DN-ERK组(1.02±0.04)及CB-DN-JNK组(1.09±0.10)AP-1活性差异均无统计学意义(分别为:t=0.16,P=0.88;t=0.73,P=0.50),但CB-DN-JNK组c-Fos(t=5.31,P=0.01)、p-c-Fos(t=4.33,P=0.01)、p-c-Jun(t=10.95,P0.01),以及CB-DN-ERK组c-Fos蛋白表达水平(t=42.72,P0.01)均显著降低。结论在炭黑诱导HELF细胞ERK、c-Jun、c-Fos及其磷酸化蛋白表达水平增高过程中,JNK正调控c-Fos、p-c-Fos、p-c-Jun蛋白表达水平,ERK正调控c-Fos蛋白表达水平。     

活化蛋白-1和细胞周期蛋白在石英诱导的细胞周期改变中的作用

目的 探讨在石英刺激的人胚肺成纤维细胞(HELF)中AP-1/细胞周期蛋白D1 (cyclin D1)通路在细胞周期改变中的作用.方法 建立稳定转染空载体PXJ的HELF系(HELF-PXJ)及空载体PXJ与反义cyclin D1质粒或反义细胞周期蛋白依赖激酶(CDK4)质粒分别共转染的HELF系(简称anti-D1和anti-K4),将HELF-PXJ、anti-D1和anti-K4细胞分为对照组和石英刺激组(共6组),各对照组不加任何处理,石英刺激组用200 μg/ml石英处理细胞24h.检测AP-1对石英诱导的cyclin D1、CDK和E2F-4表达改变的影响.AP-1的化学抑制剂姜黄素(curcumin) 20μmol/L预处理细胞1h后,200 μg/ml石英刺激24 h,将HELF分为4组,分别为HELF对照组、HELF+石英组、HELF+curcumin对照组、HELF+curcumin+石英组.用免疫印迹(Western blot)法和免疫荧光法检测cyclin D1、CDK4和E2F-1/4蛋白表达;运用反义RNA技术证明通路的上下游关系;用流式细胞术检测细胞周期变化.结果 200 μg/ml石英处理HELF细胞,cyclin D1和CDK4蛋白表达升高,E2F-4蛋白表达明显降低,而E2F-1蛋白的表达没有明显改变.HELF-PXJ+石英组G1期细胞所占比例下降,S期细胞所占比例升高,与HELF-PXJ对照组的差异有统计学意义(P＜0.05).抑制cyclin D1或CDK4表达后,与对照组比较,anti-D1+石英组和anti-K4+石英组G1期细胞和S期细胞百分比无明显变化.抑制AP-1活性,与HELF+石英组比较,HELF+curcumin+石英组cyclin D1和CDK表达均减低,E2F-4表达增多.结论200μg/ml石英可诱导cyclin D1和CDK4蛋白表达增高,E2F-4蛋白表达减少,并通过AP-1/cyclin D1通路诱导细胞周期改变.     

石英诱导细胞cyclin D1-CDK4蛋白表达的降低及其影响因子

目的 探讨石英暴露的人胚肺成纤维细胞(human embryonic lung fibroblast,HELF)中细胞周期蛋白D1(cyclin D1)-细胞周期依赖蛋白依赖激酶4(CDK4)蛋白的表达水平,同时探讨细胞外调节蛋白激酶(ERK)、JNK、p38和核转录因子(AP-1)等信号蛋白在石英诱导eyelin D1-CDK4蛋白表达改变中的作用.方法 石英刺激HELF后,收获细胞,检测cyclin D1和CDK4蛋白表达.选用特异化学抑制剂或分子抑制剂抑制ERK、JNK、p38或AP-1的活性后,分别采用免疫细胞化学和免疫蛋白印迹方法检测HELF中cyclin D1和CDK4蛋白表达变化.结果 HELF暴露于石英粉尘2h后,cyclin D1和CDK4蛋白表达水平分别为(7.91±0.29)x103和(5.17±0.28)x104,均明显低于HELF组,差异有统计学意义(P＜0.05).用ERK的化学抑制剂或分子抑制剂抑制ERK的活力后,能够防止石英诱导的cyclin D1和CDK4蛋白表达降低.用SP600125抑制JNK的活力后,可以防止cyclin DI和CDK4蛋白表达降低.但是抑制p38的活力对石英诱导的cyclin D1和CDK4蛋白表达降低均没有作用.用姜黄素抑制AP-1的活性后,只能防止石英诱导的CDK4的表达降低,而对cyefin D1表达降低没有影响.结论 石英诱导HELF中cyclin D1和CDK4蛋白表达降低与ERK和JNK蛋白激酶有关.AP-1与石英诱导的CDK4蛋白表达降低有关.     

p53表达在石英诱导的细胞周期改变及DNA损伤修复中的作用

目的 探讨p53表达在石英致人胚肺成纤维细胞(HELF)细胞周期改变及DNA双链断裂(DNA double strand breaks,DSBs)修复中的作用.方法 3种方式分组处理细胞:(1)不同浓度(0、25、50、100、200、300、400μg/ml)的石英刺激HELF细胞12 h;(2)200 μg/ml石英刺激HELF细胞O、1、2,6、12、24 h;(3)200μg/ml石英刺激H-CMV和H-p53细胞O、12、24 h.用中性彗星试验检测石英所致的DSBs损伤强度,并计算DNA修复能力(DNA repair compentence,DRC),用免疫印迹法检测蛋白表达和磷酸化水平,用流式细胞仪检测细胞周期的变化.结果 (1)200μg/ml的石英作用HELF细胞不同时间,p53表达及p53-Ser15磷酸化水平随着作用时间的延长逐渐升高,12 h达峰值,24 h较12 h略有降低;不同浓度的石英作用HELF细胞12 h,随着石英浓度的增加,p53表达及p53-Ser15磷酸化水平逐渐增强,呈现剂量-反应关系.(2)石英作用于p53 siRNA的阴性对照细胞H-CMV,DRC为57.19%:石英作用沉默p53表达的H-p53细胞后,DSBs的修复能力增强,DRC为87.68%.(3)石英作用p53siRNA的阴性对照细胞24 h后,S期细胞比例由(24.3±3.8)%增加到(31.8±1.1)%,差异有统计学意义(P<0.05);沉默p53表达后,石英诱导的HELF细胞S期细胞比例[(41.4±0.6)%]与同期对照组[(25.4±1.9)%]相比有明显增加.差异有统计学意义(P<0.05).结论 石英可诱导p53表达及磷酸化水平的增加,p53表达上调可抑制石英所致S期细胞百分比的增加及石英所致DNA双链断裂的修复.     

ERK和JNK/活化蛋白-1通路在苯并(a)芘诱导人胚肺成纤维细胞周期改变中的作用

目的探讨丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/转录因子活化蛋白-1(AP-1)信号通路在调控苯并(a)芘[B(a)P]致人胚肺成纤维细胞(HELF)周期改变中的作用。方法用AP-1荧光素酶报告基因技术检测AP-1荧光素酶活力,流式细胞术测定细胞周期时相分布,免疫印迹法检测MAPK[包括细胞外调节蛋白激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38激酶]总量及磷酸化水平,用MAPK显性失活突变体(DN)(DN-ERK2、DN-JNK1和DN-p38)证明通路的上下游关系。结果2μmol/L B(a)P分别处理细胞0、6、122、4 h,AP-1活力在12 h达峰值,是对照组的2.22倍,差异有统计学意义(P<0.05);ERK1/2、JNK1/2和p38蛋白激酶的磷酸化水平明显提高,分别是对照组的2.5、14.0和2.1倍;B(a)P处理组S期细胞比例(50.2%±4.6%)与对照组(16.7%±8.1%)相比明显增加,差异有统计学意义(P<0.01);ERK2和JNK1显性失活突变体的过表达均可明显降低B(a)P诱导的AP-1活力增强,并且明显降低B(a)P处理组S期细胞比例(分别为33.3%±1.7%,30.8%±3.9%),差异均有统计学意义(P<0.05);p38显性失活突变体的过表达对B(a)P引起的AP-1活力增强及S期细胞比例增加无影响。AP-1化学抑制剂姜黄素(20μmol/L)可明显降低B(a)P引起的S期细胞比例增加(13.6%±2.9%),差异均有统计学意义(P<0.05)。结论ERK和JNK通过活化AP-1介导B(a)P诱导的细胞周期改变;而B(a)P诱导的AP-1活力增强及细胞周期改变与p38无关。     

DNA-PKcs在石英诱导的DNA双链断裂修复中的作用

目的 探讨DNA依赖性蛋白激酶催化亚单位(DNA-dependent protein kinase catalytic subunit,DNA-PKcs)在石英致人胚肺成纤维细胞(HELF)DNA双链断裂修复中的作用.方法 脂质体转染法建立DNA-PKcs的小干扰RNA(siRNA)及其阴性对照重组质粒稳定转染HELF系(简称HELF-PKcs和HELF-NC).3种方式分组及对细胞的处理:(1)25、50、100、200、300、400μg/ml浓度的石英刺激HELF 12 h;(2)200μg/ml的石英刺激HELF 0、1、2、6、12、24 h;(3)200μg/ml的石英刺激HELF-PKcs和HELF-NC 0、12、24 h.用免疫印迹法检测DNA-PKcs表达、磷酸化H2AX(H2AX)的水平.用Image-Pro plus6.0软件对条带光强度进行半定量分析;用中性彗星实验(彗尾DNA百分含量值)判断石英诱导的DNA舣链断裂损伤强度.结果 不同浓度的石英刺激HELF 12 h,γH2AX水平及彗尾DNA百分含量随着石英浓度的增加逐渐升高.200 μg/ml的石英刺激HELF6 h时,彗尾DNA百分含量[(38.7±6.9)%]与对照组相比明显增加,并且在12h达峰值,24h相对12h时点明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05).在抑制DNA-PKcs的表达的细胞,12 h时,石英刺激的HELF-PKcs的石英诱导的γH2AX水平增加受抑制,彗尾DNA百分含量为(43.09±3.68)%,与石英刺激的HELF-NC相比,差异无统计学意义(P>0.05);24 h时,石英刺激的HELF-PKcs的石英诱导的γH2AX水平与石英刺激的HELF-NC相比无明显筹异,差异无统计学意义(P>0.05).石英刺激的HELF-PKcs的彗尾DNA百分含量(35.79±4.26)%]明显高于石英刺激的HELF-NC,差异有统计学意义(P<0.05).结论 石英可诱导DNA双链断裂损伤,DNA-PKcs是石英诱导的DNA双链断裂损伤的感受器,通过磷酸化H2AX,促进石英诱导的DNA双链断裂损伤的修复.     

苯并(a)芘通过活化蛋白-1-细胞周期蛋白D1/E2F-1信号通路引起细胞周期的改变

目的 探讨活化蛋白-1(activated protein-1,AP-1)在苯并(a)芘[benzo(a)pyrene,B(a)P]引起的人胚肺成纤维细胞(HELF)周期改变中的作用以及AP-1与细胞周期蛋白D1(cyclin D1)、细胞周期蛋白依赖激酶4(CDK4)和E2F-1/4的上下游关系.方法 转染AP-1荧光报告质粒的HELF细胞(AP-H)无血清培养48 h后,加入2μmol/L B(a)P作用24 h,用荧光检测法检测AP-1的相对活性.用AP-1的化学抑制剂姜黄素(curcumin)抑制其活性,观察它与cyclin D1/CDK4和E2F-1/4的上下游关系.采用流式细胞仪检测细胞周期的变化,用Western blot检测细胞中cyclin D1、CDK4和E2F-1/4蛋白水平的改变.结果 2 μmol/LB(a)P作用24 h后,G1期细胞比例由(71±2)%减少为(48±3)%,差异有统计学意义(P＜0.05);AP-1的活性增加;cyclin D1/E2F-1的蛋白含量增加;CDK4/E2F-4的蛋白水平没有明显改变.抑制AP-1活性后,B(a)P诱导的细胞周期的改变被逆转,B(a)P诱导的cyclin D1/E2F-1蛋白含量的增加被抑制,CDK4/E2F-4蛋白含量没有明显改变.结论 B(a)P通过AP-1引起HELF周期的改变.AP-1是cyclin D1/E2F-1的上游信号分子,但对CDK4/E2F-4的表达不具有调节作用.     

磷脂酰肌醇-3激酶在石英诱导的DNA双链断裂修复中的作用

目的 探讨磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)在石英致人胚肺成纤维细胞(HELF)DNA双链断裂修复中的作用.方法 用200μg/ml的石英刺激HELF和用显性失活突变体抑制P13K功能的HELF(DN-Δp85)不同时间.免疫印迹法检测磷酸化H2AX(γH2AX)的水平以及DNA依赖性蛋白激酶(DNA-dependent protein kinase,DNA-PK)的组成成分Ku70、Ku8和DNA-PKcs的蛋白水平,并用Image-Pro plus 6.0软件对条带光强度进行半定量分析.中性彗星试验检测DNA双链断裂损伤,用彗尾DNA百分含量值观察DNA双链断裂损伤程度变化,并计算DNA修复能力.结果 γH2AX的水平在石英刺激3 h明显增高,12 h达峰值,24 h下降.与HELF相比,石英诱导的DN-Δp85细胞γH2AX水平增高受到抑制.石英刺激HELF和DN-ΔP85细胞12 h组Ku70、Ku80和DNA-PKcs的蛋白水平(0.58±0.09、0.95±0.21、0.55±0.06,0.37±0.14、0.55±0.17、0.52±0.07)均高于相应的无石英刺激组(0.26±0.10、0.69±0.26、0.43±0.11,0.11±0.07、0.27±0.14、0.39±0.07),差异有统计学意义(P<0.05).与石英刺激HELF 12 h组比较,石英刺激DN-ΔP85 12 h组的Ku70、Ku80蛋白水平增高受到抑制,差异均有统计学意义(P<0.05).石英刺激的HELF12 h组和DN-Δp85 12h组的彗尾DNA百分含量分别为9.78±1.15和11.79±4.90,明显高于同细胞系的无石英刺激组(2.40±0.69,3.31±1.35),差异有统计学意义(P<0.05);与石英刺激HELF 12 h组相比,石英刺激HELF细胞24 h组彗尾DNA百分含量明显降低(4.19±0.47),差异有统计学意义(P<0.05).石英刺激DN-Δp85 24 h组的彗尾DNA百分含量为(7.58±4.32),明显高于无石英刺激DN-Δp85组和石英刺激HELF 24 h组,差异有统计学意义(P<0.05).HELF的DNA修复能力为75.74%,DN-Δp85的DNA修复能力为49.64%.结论 石英可诱导DNA双链断裂损伤,PI3K与DNA损伤修复有关,通过调节Ku70和Ku80的水平,可促进石英诱导的DNA双链断裂损伤的修复.     

DNA依赖性蛋白激酶在石英诱导的细胞周期蛋白E和细胞周期蛋白依赖激酶2蛋白表达及细胞周期改变中的作用

目的 探讨DNA依赖性蛋白激酶(DNA dependent protein kinase,DNA-PK)在石英诱导的人胚肺成纤维细胞(HELF)中细胞周期蛋白E(CyclinE)、细胞周期蛋白依赖激酶2(CDK2)蛋白表达及细胞周期改变中的作用.方法 200μg/ml石英处理阴性对照细胞(H-NC)及采用RNAi技术分别抑制DNA-PKcs和Ku80蛋白表达的细胞系(H-PKcs和H-Ku80)0、3、6、12、24 h,采用流式细胞术检测石英刺激24 h不同细胞系的细胞周期变化情况,免疫印迹(Western blot)技术检测不同细胞系各时间点CyclinE、CDK2蛋白的表达水平,并用Image-Pro plus 6.0软件对条带光强度进行半定量分析.结果 石英刺激H-NC,G1期细胞所占比例从83.53%±2.24%下降到69.11%±3.12%;石英刺激H-Ku80,石英诱导的G1期细胞的比例进一步减少,从85.16%±3.73%下降到59.92%±3.31%;石英刺激H-PKcs,G1期细胞比例也显示进一步减少,从75.06%±2.23%下降到58.32%±1.35%,差异均有统计学意义(P＜0.05).石英刺激H-NC,CyclinE和CDK2蛋白表达随时间延长有增高趋势,并在12 h达峰值;石英刺激H-Ku80,H-PKcs和CyclinE蛋白表达水平在各时间点均低于H-NC,差异有统计学意义(P＜0.05),CDK2蛋白的表达水平变化不明显.结论 DNA-PK参与石英诱导的细胞周期改变,对CyclinE的表达呈正性调节作用.

Abstract：

Objective To study the roles of DNA dependent protein kinase (DNA-PK)in silicainduced cell cycle changes and expressions of CyclinE and CDK2 in human embryo lung fibroblasts (HELF).Methods The expressions of Ku80 and DNA-PKcs proteins were inhibited by siRNA plasmids, respectively.Flow cytometry was used to detect the distributions of cell cycle and western blot assay was used to determine the expression levels of CyclinE and CDK2 after cells were exposed to 200 μg/ml silica for 0,3,6,12,24 h.Results The proportion of G1 phases in negative control cells decreased from 83.53%±2.24% to 69.11%±3.12%after exposure to silica; the proportion of G1 phases in H-Ku80 and H-PKcs cells exposed to silica decreased from 85.16%±3.73% to 59.92%±3.31% and from 75.06%±2.23% to 58.32%±1.35%, respectively (P＜0.05).The exposure to silica resulted in the increasing protein expression levels of CyclinE and CDK2 in negative control cells, and the expression levels of CyclinE were obviously suppressed in H-Ku80 and H-PKcs as compared with control cells. However, the expression level of CDK2 protein did not change significantly.Conclusion DNA-PK might play a role in silica-induced alternations of cell cycle and regulate silica-induced overexpression of CyclinE in human embryo lung fibroblasts.     

Ku80/p53通路在石英诱导的细胞周期改变中的作用

目的 探讨在石英刺激的人胚肺成纤维细胞(human embryo lung fibroblasts,HELF)中Ku80蛋白表达的变化及Ku80/p53通路在石英诱导的细胞周期改变中的作用.方法 RNAi技术抑制Ku80蛋白表达,流式细胞技术检测细胞周期,免疫印迹技术检测Ku80、p53、p21蛋白的表达及p53-ser15磷酸化水平,并用Image-Pro plus 6.0软件对条带光强度进行半定量分析.结果 Ku80蛋白表达与石英刺激呈剂量-反应和时间-反应关系;石英刺激阴性对照H-NC细胞,G1期细胞所占比例从89.28%±2.19%下降到68.93%±3.79%;抑制Ku80蛋白表达的HELF细胞(H-Ku80)的G1期细胞所占比例进一步减少,从85.16%±3.73%下降到59.92%±3131%,差异均有统计学意义(P<0.05);抑制Ku80蛋白表达后,石英引起的p53、p21蛋白及p53-ser15磷酸化水平增高受抑制.结论 Ku80对p53、p21蛋白表达及p53-ser15磷酸化水平起调节作用,Ku80/p53通路可能参与了石英诱导的细胞周期改变.

Abstract：

Objective To study the roles of Ku80/p53 pathway in silica-induced cell cycle changes in human embryo lung fibroblasts (HELF). Methods Ku80 siRNA expression vectors were transfected into HELF by lipofectamine. Flow cytometry was used to detect the distributions of cell cycle and western blot assay was used to determine the expression level of Ku80, p53 and p21 proteins or the phosphorylation levels of p53-serl5 after cells were exposed to silica. Results The expression levels of Ku80 protein increased in concentration-dependent and time-dependent manners after cells were exposed to silica. The proportion of G1 phases in H-NC cells (controls) decreased from 89.28%±2.19% to 68.93%±3.79% after exposure to silica, and the proportion of G1 phases in HELF cells (H-Ku80) decreased from 85.16%±3.73% to 59.92%±3.31% after exposure to silica (P<0.05). The expression levels of Ku80, p53 protecns or p21 proteins or phosphorylation level of p53-serl5 were obviously suppressed in H-Ku80, as compared with H-NC. Conclusion Ku80/p53 pathway plays a role in the cell cycle charges induced by silica in human embryo lung fibroblasts.