Perifosine通过抑制PI3K/Akt途径调节人胶质瘤U251细胞增殖、凋亡与自噬

 目的: 探讨Akt激酶抑制剂perifosine对人胶质瘤U251细胞凋亡、细胞周期和自噬的影响,确定perifosine诱导的细胞自噬与其促进胶质瘤细胞凋亡的相关性。方法: Perifosine处理U251细胞后,采用MTT法检测细胞活力;流式细胞术分析perifosine对U251细胞周期的影响;Annexin V-FITC/PI双标法检测perifosine对胶质瘤细胞凋亡的作用;免疫印迹法检测细胞内P21、P27和cyclin B1等细胞周期调控相关蛋白以及caspase-9、PARP等细胞凋亡相关蛋白的表达水平;通过观察细胞内自噬标志分子LC3-Ⅱ的分布与表达来确定perifosine对自噬的诱导作用。结果: Perifosine剂量依赖性地抑制U251细胞活力,能够通过抑制cyclin B1的表达而阻滞胶质瘤细胞周期于G₂期。Perifosine促进了U251细胞内caspase-9和PARP的剪切,抑制survivin表达,从而诱导胶质瘤细胞发生凋亡。同时,perifosine与自噬抑制剂氯喹联用后,U251细胞凋亡数量明显增加。结论: Perifosine能够抑制U251细胞的增殖,同时诱导细胞发生凋亡与自噬,抑制自噬促进了perifosine诱导的胶质瘤细胞凋亡。     

甲氟喹对胶质瘤细胞的放射增敏作用

目的:研究甲氟喹对胶质瘤细胞的放射增敏作用,并对其机制进行初步探索。方法:取指数生长期的胶质瘤U251细胞,采用CCK-8检测法研究甲氟喹作用后U251细胞的存活率;细胞克隆形成实验评估甲氟喹对U251细胞的放射增敏效果;流式细胞技术检测甲氟喹联合X射线作用后U251细胞的活性氧水平和细胞凋亡率,探索联合作用下U251细胞的死亡机制。结果:甲氟喹对胶质瘤细胞具有良好的放射增敏效果,其对U251细胞的最大放射增敏比为1.64。X射线联合甲氟喹作用于U251细胞后,细胞的凋亡水平增加,活性氧水平增加,活性氧抑制剂谷胱甘肽能抑制X射线联合甲氟喹作用诱导的U251细胞凋亡。结论:甲氟喹对U251细胞有放射增敏作用,其作用机制可能为通过增加细胞活性氧水平、诱导细胞凋亡导致放射敏感性增加。     

GDC-0032抑制U251胶质瘤细胞活力并诱导DNA损伤

目的:探讨磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)抑制剂GDC-0032对人胶质瘤U251细胞活力、细胞周期和DNA损伤的影响。方法:GDC-0032处理U251细胞,MTT实验检测细胞活力;流式细胞术分析GDC-0032对细胞周期的影响;Western blot检测细胞内蛋白表达的变化;免疫荧光检测组蛋白γ-H2AX在细胞内的表达与分布。结果:GDC-0032剂量依赖性地抑制U251细胞活力;U251细胞经GDC-0032作用后,处于G1期的细胞数量明显增多,同时p27的表达水平增加,而细胞分裂周期蛋白2(Cdc2)的表达则受到抑制;在GDC-0032作用的细胞中,γ-H2AX焦点的生成和表达水平明显升高;另外,GDC-0032上调胶质瘤细胞中丝裂原活化蛋白激酶家族成员细胞外信号调节激酶(ERK)和c-Jun氨基末端激酶(JNK)的磷酸化水平,而survivin的表达则受到抑制。结论:GDC-0032能够通过抑制细胞活力和阻滞细胞于G1期而抑制U251细胞的增殖,并且诱导胶质瘤细胞发生DNA损伤;GDC-0032的抑癌活性与其调控ERK和JNK的活性及下调survivin的表达相关。     

CUDC-907诱导胶质瘤细胞DNA损伤与自噬的实验研究

目的:探讨新型组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)/磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidyl-inositol 3-kinase,PI3K)双靶点抑制剂CUDC-907对人胶质瘤U251细胞DNA损伤、细胞周期及自噬的影响。方法:采用不同浓度的CUDC-907处理U251细胞24 h,MTT法检测细胞活力的变化;激光共聚焦显微镜观察DNA损伤标志物γ-H2AX在细胞内的分布;流式细胞术分析CUDC-907对细胞周期的影响;Western blot实验检测细胞内相关蛋白表达水平的变化。结果:CUDC-907能够抑制U251细胞活力。在CUDC-907处理的细胞中,蛋白激酶B(PKB)/Akt和p70核糖体蛋白S6激酶(p70s6K)的磷酸化水平降低,γ-H2AX的焦点数量与蛋白表达显著升高(P 0.05);U251细胞经CUDC-907作用后,G2/M期细胞数量增多;Western blot实验结果表明,CUDC-907促进p21的表达,同时抑制细胞周期素B1(cyclin B1)的蛋白表达和细胞分裂周期蛋白2(Cdc2)的磷酸化水平(P 0.05);另外,CUDC-907能够诱导细胞自噬,抑制自噬可促进CUDC-907诱导的DNA损伤。结论:CUDC-907能够显著抑制PI3K/Akt信号通路,诱导胶质瘤细胞发生DNA损伤,并阻滞细胞于G_2/M期,同时可诱导胶质瘤细胞发生保护性自噬。     

siRNA沉默p75神经营养因子受体逆转胶质瘤恶性表型

目的 利用小干扰RNA(siRNA)技术沉默与胶质瘤细胞凋亡和侵袭密切相关的p75神经营养因子受体(p75NTR)基因,观察其逆转胶质瘤恶性表型的治疗效果.方法 设计靶向p75NTR基因的siRNA片段,脂质体转染人U251胶质瘤细胞系,逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫细胞化学方法 检测p75NTR的mRNA和蛋白表达;Transwell细胞侵袭实验检测U251细胞的侵袭力;软琼脂集落形成实验检测细胞集落形成能力;建立裸鼠颅内U251胶质瘤荷瘤模型,原位重复注射siRNA-p75NTR/脂质体复合物3次,MRI检测颅内瘤体积,免疫细胞化学SP法检测p75NTR、神经生长因子(NGF)和细胞周期蛋白(cyclin)D2表达,用TUNEL法做移植瘤细胞原位细胞凋亡检测.结果 转染siRNA基因片段的U251细胞p75NTR mRNA和蛋白质表达水平显著下降(P<0.05),细胞侵袭能力及软琼脂集落形成能力均显著降低(P<0.05);体内实验显示p75NTR的表达程度与NGF的表达呈正相关,与cyclin D2表达及原位细胞凋亡数量呈负相关,MRI示瘤体积增长缓慢,边界轮廓清晰,动物生存期明显延长(P<0.05).结论 靶向p75NTR的siRNA技术可有效降低胶质瘤细胞的侵袭及增殖能力,诱导肿瘤细胞凋亡.     

肾上腺素对U251细胞增殖及凋亡的影响

目的:探讨肾上腺素对人胶质瘤细胞系U251细胞增殖、凋亡、周期的作用。方法:应用RT-PCR方法检测U251细胞中β-肾上腺素能受体(β-AR) mRNA的表达。MTT法检测肾上腺素对U251细胞增殖的影响;克隆形成实验检测肾上腺素对U251细胞克隆形成的影响; Annexin V-FITC/PI检测肾上腺素对U251细胞凋亡的影响;流式细胞术检测肾上腺素对U251细胞周期的影响; Western Blot检测周期、凋亡和自噬相关蛋白表达变化。结果:人胶质瘤细胞U251表达β-AR;肾上腺素以浓度依赖性的方式抑制U251细胞增殖(P 0. 05);肾上腺素抑制U251细胞的克隆形成(P 0. 05);流式结果显示,随着肾上腺素浓度的增加,细胞的凋亡率明显增加(P 0. 05),G_0/G_1期细胞比例显著增加(P 0. 05),G_2/M期细胞比例下降(P 0. 05);肾上腺素处理U251细胞48 h,细胞周期蛋白Cyclin D表达下调,促凋亡蛋白Bax表达上调,自噬相关蛋白LC3-II/LC3-I比值升高。结论:肾上腺素可能通过激活细胞自噬抑制人胶质瘤细胞的增殖,使细胞阻滞在G_0/G_1期。     

miR-130b在胶质瘤对替莫唑胺耐药中的作用

目的:探讨微小RNA-130b(microRNA-130b,miR-130b)在胶质瘤细胞中的表达及其调控体外胶质瘤细胞对替莫唑胺(temozolomide,TMZ)耐药中的作用。方法:利用RT-qPCR法检测miR-130b在胶质瘤细胞株U251、SHG-44和U87中的表达水平;计算TMZ对不同胶质瘤细胞株(U251、SHG-44和U87)的半数抑制浓度(IC_(50));通过不同浓度梯度的TMZ作用于体外U251细胞,从而获得相对稳定的对TMZ耐药的U251(U251/TMZ resistance,U251/TR)细胞,计算TMZ对U251/TR细胞的IC_(50)及耐药指数(resistance factor,RF);使用miR-130b模拟物(miR-130b mimics)和miR-130b抑制物(miR-130b inhibitor)瞬时转染体外胶质瘤细胞;CCK-8法检测体外胶质瘤细胞的活力;流式细胞术检测胶质瘤细胞凋亡;通过生物信息学工具分析miR-130b可能的靶基因,萤光素酶报告基因实验测定萤光素酶活性;电泳迁移率变动分析检测核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)的活性;Western blot法测定肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、Bcl-2、X连锁凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)和survivin蛋白在胶质瘤细胞中的表达水平。结果:TMZ对不同胶质瘤细胞株(U251、SHG-44和U87)的IC_(50)分别为54.8、94.8和149.6μmol/L;TMZ对U251/TR细胞的IC_(50)为(446.5±61.3)μmol/L,其RF为8.1;转染miR-130b mimics可明显增强TMZ对U251/TR细胞的生长抑制和凋亡诱导作用;转染miR-130b inhibitor可显著抑制TMZ对U251/TR细胞的生长抑制和凋亡诱导作用;萤光素酶报告基因实验验证TNF-α是miR-130b的直接作用靶点;与mimics NC组相比,转染miR-130b mimics后U251/TR细胞中的NF-κB活性及TNF-α、Bcl-2、XIAP和survivin蛋白表达均明显下调;与inhibitor NC组相比,转染miR-130b inhibitor后U251细胞中的NF-κB活性及TNF-α、Bcl-2、XIAP和survivin蛋白表达均显著上调(P0.05);NF-κB抑制剂Bay 11-7082可增强TMZ对U251/TR细胞凋亡的诱导作用。结论:miR-130b在耐药型胶质瘤细胞中表达下调,并通过靶向调控TNF-α/NF-κB通路增强TMZ对体外胶质瘤细胞的作用。     

CHK1抑制剂SCH900776抑制胶质瘤细胞U251的增殖及迁移

目的:本研究以胶质瘤细胞U251为实验用细胞株,探讨细胞周期检测点激酶1(CHK1)抑制剂SCH900776对其增殖及迁移的影响。方法:MTT法和细胞集落形成实验观察SCH900776对细胞增殖的影响;流式细胞术分析SCH900776对细胞周期分布的影响;划痕实验观察SCH900776对细胞迁移的影响;Western blot实验检测相关蛋白的表达水平。结果:SCH900776能够明显抑制U251细胞的增殖,诱导细胞发生S期或G2/M期阻滞,同时下调细胞分裂周期蛋白2(Cdc2)和p-Cdc2的水平;SCH900776对细胞迁移表现出明显的抑制作用;Western blot结果表明,SCH900776可升高p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的磷酸化水平,同时抑制蛋白激酶B(Akt)的磷酸化激活。结论:CHK1抑制剂SCH900776能够抑制胶质瘤细胞U251的增殖与迁移,其机制可能与其激活p38MAPK和抑制Akt活性相关。     

慢病毒介导的靶向骨桥蛋白的siRNA对人脑胶质瘤细胞侵袭和凋亡的影响

目的 研究骨桥蛋白(osteopontin,OPN)下调后对胶质瘤细胞侵袭和凋亡的影响.方法 在体外以慢病毒介导的OPN小干扰RNA(small interference,siRNA)感染胶质瘤细胞系U251细胞,实时PCR和Western印迹检测OPN表达.通过Transwell实验、流式细胞仪检测,观察OPN表达下调后对胶质瘤细胞侵袭和细胞凋亡的影响.结果 慢病毒介导的OPN siRNA感染能显著降低U251细胞OPNmRNA水平及蛋白表达,有效抑制U251细胞侵袭能力,并诱导其凋亡,OPN siRNA感染组中Bcl-2、尿激酶型纤溶酶原激活剂(uPA)、MMP-2和MMP-9明显减少,Bax显著增多.结论 慢病毒介导的OPNsiRNA可显著抑制U251细胞的侵袭,并促进其凋亡.     

RAS蛋白在胶质瘤中的表达及其对胶质瘤细胞生长的影响

目的 探讨RAS蛋白在胶质瘤中的表达及其对人脑胶质瘤细胞生长的影响.方法 用免疫组化染色法检测RAS蛋白在正常脑组织及各级别胶质瘤组织中的表达水平,并采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法和流式细胞技术检测降低RAS活性后U251细胞的增殖和凋亡情况;用Western印迹法检测ERK和AKT信号通路.结果 胶质瘤组织中RAS的表达随胶质瘤恶性程度增高而增强.抑制RAS 蛋白活性后,RAS信号通路的下游分子ERK和AKT蛋白磷酸化水平降低;U251胶质瘤细胞生长受抑制,细胞生长阻滞在G1期且凋亡增加.结论 RAS蛋白在胶质瘤中高表达,抑制其活性可下调ERK和AKT 信号通路,进而调控细胞的生长.     

LRIG1 enhances the radiosensitivity of radioresistant human glioblastoma U251 cells via attenuation of the EGFR/Akt signaling pathway

The radiotherapy as a local and regional modality is widely applied in treatment of glioma, but most glioblastomas are commonly resistant to irradiation treatment. It remains challengeable to seek out efficient strategies to conquer the resistance of human glioblastoma cells to radiotherapy. Leucine-rich repeats and immunoglobulin-like domains protein 1 (LRIG1) is a newly discovered tumor suppressor which involved in regulation of chemosensitivity in various human cancer cells. In the present study, we established a radioresistant U251 cell line (U251R) to investigate the role of LRIG1 in regulation of radiosensitivity in human glioblastoma cells. Significantly decreased expression level of LRIG1 and enhanced expression of EGFR and phosphorylated Akt were detected in U251R cells compared with the parental U251 cells. U251R cells exhibited an advantage in colony formation ability, which accompanied by remarkably reduced X-ray-induced γ-H2AX foci formation and cell apoptosis. LRIG1 overexpression significantly inhibited the colony formation ability of U251R cells and obviously enhanced X-ray-inducedγ-H2AX foci formation and cell apoptosis. In addition, up-regulated expression of LRIG1 suppressed the expression level of EGFR and phosphorylated Akt protein. Our results demonstrated that LRIG1 expression was related to the radiosensitivity of human glioblastoma cells and may play an important role in the regulation of cellular radiosensitivity of human glioblastoma cells through the EGFR/Akt signaling pathway.     

Knockdown of Gli1 by small-interfering RNA enhances the effects of BCNU on the proliferation and apoptosis of glioma U251 cells

Aims: The present study is to investigate the effect of the combination of small-interfering RNA (siRNA) treatment with bis-chloroethylnitrosourea (BCNU) on the proliferation and apoptosis of glioma cells. Methods: According to different treatments, glioma U251 cells were randomly divided into blank group, Lipofectamine group, siRNA-Gli1 group, BCNU group and combination group. After treatments, the morphology of U251 cells was visualized under the microscope. Afterwards, semi-quantitative real-time polymerase chain reaction and Western blotting were used to determine Gli1, Bcl-2, Bax and cyclin D1 mRNA levels and protein expression, respectively. MTT assay was used detect the proliferation of U251 cells, while flow cytometry was performed to determine cell apoptosis and cell cycle. Results: The combination of siRNA-Gli1 and BCNU caused more severe damages to U251 cell shapes compared with siRNA-Gli1 or BCNU alone. The combination of BCNU and siRNA-Gli1 altered mRNA level and protein expression of Bcl-2 and Bax, but not those of Gli1 and cyclin D1. The combination of siRNA-Gli1 and BCNU promoted U251 cell apoptosis. The combination of siRNA-Gli1 and BCNU enhanced the arrestment of U251 cells in G0/G1 phase. The combination of siRNA-Gli1 and BCNU significantly inhibited U251 cell proliferation. Conclusions: The present study demonstrates that combined treatment with siRNA-Gli1 and BCNU significantly inhibits the proliferation and promotes the apoptosis of glioma U251 cells, possibly by the up-regulation of Bax and the down-regulation of Bcl-2. The combination of siRNA-Gli1 and BCNU enhances the inhibition of cell cycles, but does not down-regulate the expression of cell cycle protein cyclin D1.     

Knockdown of microRNA-127 reverses adriamycin resistance via cell cycle arrest and apoptosis sensitization in adriamycin-resistant human glioma cells

The aim of this study was to investigate signaling pathways for reversal of microRNA-127-mediated multi-drug resistance (MDR) in gliomas cells. Adriamycin-resistant glioma cell lines U251/adr and U87-MG/adr were established and we found that anti-microRNA-127 markedly reduced microRNA-127 expression levels in a time-dependent manner, leading to distinct inhibition of cell proliferation and increased apoptosis and the content of intracellular Rh123. Silencing of microRNA-127 significantly increased the sensitivity of U251/ADR and U87-MG/adr cells to adriamycin, compared to cells transfected with negative control siRNA. Silencing of microRNA-127 also significantly reduced the mRNA and protein expression levels of MDR1 and MRP1, which are major ATP-binding cassette (ABC) transporter linked to multi-drug resistance in cancer cells. And Runx2, p53, bcl-2 and survivin, which are important role in cell apoptosis, also markedly changed after microRNA-127 silencing. In addition, down-regulating microRNA-127 decreased the level of phosphorylated-Akt. Our data indicate that down-regulation of micorRNA-127 can trigger apoptosis and overcome drug resistance of gliomas cells. Therefore, this resistance of adriamycin in gliomas can be cancelled by silencing expression of microRNA-127.     

Zeste基因增强子同源物2通过调控Wnt/β-catenin信号通路影响脑胶质瘤细胞凋亡

目的:探讨zeste基因增强子同源物2(EZH2)通过调控Wnt/β-catenin信号通路对脑胶质瘤细胞凋亡的影响。方法:以RT-q PCR和Western blot检测胶质瘤U87、H4和U251细胞及正常人脑星形细胞(NHA)中EZH2的表达水平。在H4细胞中转染EZH2 siRNA和siRNA control,MTT测定细胞活力,流式细胞术测定细胞凋亡,分光光度计法检测caspase-3的活性,Western blot检测Wnt/β-catenin信号通路中关键蛋白β-连环蛋白(β-catenin)和下游靶分子c-Myc的蛋白表达。用Wnt/β-catenin信号通路激活剂处理转染EZH2 siRNA的H4细胞,流式细胞术测定细胞凋亡,Western blot测定β-catenin和c-Myc的表达。结果:胶质瘤U87、H4和U251细胞中EZH2的mRNA和蛋白水平均明显高于NHA(P0.05),并且H4细胞中EZH2 mRNA和蛋白水平高于U87和U251细胞(P0.05)。EZH2 siRNA可以明显下调H4细胞中EZH2的mRNA和蛋白水平。EZH2表达下调后的H4细胞从48 h开始细胞活力降低,并且细胞凋亡率也明显升高,细胞中caspase-3活性也明显升高(P0.05),同时EZH2表达下调还可以抑制β-catenin和c-Myc的表达。Wnt/β-catenin信号通路的激活剂可以减少EZH2诱导的H4细胞凋亡,降低细胞中caspase-3的活性。结论:EZH2在脑胶质瘤细胞中过度表达,下调其表达可以通过抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活而诱导胶质瘤细胞凋亡。     

siRNA沉默p75神经营养因子受体逆转胶质瘤恶性表型

目的 利用小干扰RNA(siRNA)技术沉默与胶质瘤细胞凋亡和侵袭密切相关的p75神经营养因子受体(p75NTR)基因,观察其逆转胶质瘤恶性表型的治疗效果.方法 设计靶向p75NTR基因的siRNA片段,脂质体转染人U251胶质瘤细胞系,逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫细胞化学方法 检测p75NTR的mRNA和蛋白表达;Transwell细胞侵袭实验检测U251细胞的侵袭力;软琼脂集落形成实验检测细胞集落形成能力;建立裸鼠颅内U251胶质瘤荷瘤模型,原位重复注射siRNA-p75NTR/脂质体复合物3次,MRI检测颅内瘤体积,免疫细胞化学SP法检测p75NTR、神经生长因子(NGF)和细胞周期蛋白(cyclin)D2表达,用TUNEL法做移植瘤细胞原位细胞凋亡检测.结果 转染siRNA基因片段的U251细胞p75NTR mRNA和蛋白质表达水平显著下降(P<0.05),细胞侵袭能力及软琼脂集落形成能力均显著降低(P<0.05);体内实验显示p75NTR的表达程度与NGF的表达呈正相关,与cyclin D2表达及原位细胞凋亡数量呈负相关,MRI示瘤体积增长缓慢,边界轮廓清晰,动物生存期明显延长(P<0.05).结论 靶向p75NTR的siRNA技术可有效降低胶质瘤细胞的侵袭及增殖能力,诱导肿瘤细胞凋亡.