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.     

cyclinD1/E2F通路在苯并(a)芘引起人胚肺成纤维细胞周期改变中的作用

目的探讨细胞周期蛋白D1（cyclinD1）／细胞周期蛋白依赖激酶4（CDK4），E2F-1／4通路在苯并（a）芘[B（a）P]引起的人胚肺成纤维细胞（HELF）周期改变中的作用。方法分别用2μmol／L的B（a）P作用HELF24h和100μmol／LB（a）P作用3次，每次24h，细胞具有转化细胞的部分特征（THELF）。用转染反义cyclinD1和CDK4质粒的HELF（A-D1，A-K4）和T-HELF（T-A-D1，T-A-K4）研究cyclinD1／CDK4与E2F-1／4的上下游关系。用流式细胞仪和Western blot法检测细胞周期、cyclin D1、CDK4和E2F-1／4蛋白表达的改变。结果2μmol／LB（a）P作用24h HELF中G1期细胞数明显减少。在A-D1和A-K4的HELF中，cyclinD1和CDK4表达的抑制阻断了由B（a）P引起的细胞周期从G1期进入S期的变化。B（a）P刺激后HEIF中cyclinD1和E2F-1的表达明显增加。在A-D1中，E2F-1的高表达被抑制。B（a）P作用A-K4细胞后，CDK4表达明显升高，E2F-4表达明显降低。T-A-D1和T-A-K4的T-HELF多数停留在G1期。与HELF相比，T-HELF中cyclin D1的表达明显增加；与T-HELF相比，T-A．D1和T-A-K4中E2F-4表达明显增加。结论在2μmol／L B（a）P作用的HELF中，B（a）P通过cyclinD1／CDK4-E2F-1／4信号转导通路引起细胞周期的改变。在T-HELF中，B（a）P通过cyclinD1／CDK4-E2F-4信号转导通路引起细胞周期的改变。     

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.     

Cyclin D1和CDK4正性调节苯并(a)芘所致人胚肺成纤维细胞周期改变

目的研究苯并(a)芘[B(a)P]对人胚肺成纤维细胞(HELF)的细胞周期分布及细胞周期蛋白D1(cyclin D1)和细胞周期蛋白依赖激酶4(CDK4)蛋白表达的影响,并探讨两种蛋白含量改变与细胞周期效应之间的关系。方法将反义cyclin D1质粒和反义CDK4质粒导入HELF细胞内,建立两种质粒稳定转染的细胞模型。用0.1、0.5、2.5和12.5μmol/L的B(a)P处理HELF细胞24h,用蛋白印迹方法检测cyclin D1和CDK4蛋白表达水平;利用流式细胞技术检测B(a)P处理对HELF细胞及两种稳定转染细胞系细胞周期的影响。结果成功建立了反义cyclin D1和反义CDK4稳定转染的细胞系。不同剂量B(a)P处理可引起cyclin D1蛋白表达的显著增加,但对CDK4蛋白表达无明显影响;2.5μmol/L的B(a)P处理HELF细胞24h后,引起其细胞周期G1期显著下降,S期显著增加;2.5μmol/L的B(a)P处理反义cyclin D1和反义CDK4稳定转染的HELF细胞24h后,对其细胞周期的分布无显著影响。结论Cyclin D1和CDK4基因均参与了B(a)P所致细胞周期改变过程,并发挥正性调节作用。     

全反式视黄酸阻断苯并(a)芘致成纤维细胞周期改变的通路

目的 观察全反式视黄酸（ATRA）逆转苯并（a）芘诱导的人胚肺成纤维细胞（HELF）细胞周期紊乱过程中细胞周期素D1（cyclin D1）、细胞周期素依赖性激酶K4（CDK4）、转录因子E2F-1和E2F-4的作用.方法 用0.1 μmol/L ATRA预处理细胞后,再用2 μmol/L苯并（a）芘作用细胞,用Western blotting方法测定其蛋白表达水平;建立稳定转染了反义cyclin D1质粒和反义CDK4质粒的细胞系,应用反义技术证明上下游关系;用流式细胞技术 测定细胞周期.结果 2μmol/L苯并（a）芘作用于HELF24h后,cyclin D1、E2F-1蛋白表达水平明显增高,CDK4和E2F-4蛋白表达水平无明显变化;用0.1 μmol/LATRA预处理24h后,cyclin D1、E2F-1蛋白表达水平明显下降;与相同作用的对照组相比,苯并（a）芘刺激反义cyclin D1或反义CDK4细胞后E2F-1表达增加的幅度明显降低;与相同作用的对照组相比ATRA预处理的反义cyclin D1或反义CDK4细胞中,苯并（a）芘诱导的E2F-1过表达水平降低的幅度明显降低;流式细胞术测定结果显示,苯并（a）芘诱导细胞从G1期进入S期,ATRA通过聚积G1期细胞而阻滞苯并（a）芘诱导的细胞周期进程.结论 ATRA通过cyclin D1/E2F-1途径阻断苯并（a）芘诱导的HELF的细胞周期改变.     

Cyelin D1和CDK4正性调节苯并(a)芘所致人胚肺成纤维细胞周期改变

目的 研究苯并(a)芘[B(a)P]对人胚肺成纤维细胞(HELF)的细胞周期分布及细胞周期蛋白D1(cyclin D1)和细胞周期蛋白依赖激酶4(CDK4)蛋白表达的影响,并探讨两种蛋白含量改变与细胞周期效应之间的关系.方法 将反义cychn D1质粒和反义CDK4质粒导入HELF细胞内.建立两种质粒稳定转染的细胞模型.用0.1、0.5、2.5和12.5μmol/L的B(a)P处理HELF细胞24h.用蛋白印迹方法检测cvclin D1和CDK4蛋白表达水平;利用流式细胞技术检测B(a)P处理对HELF细胞及两种稳定转染细胞系细胞周期的影响.结果 成功建立了反义cyelin D1和反义CDK4稳定转染的细胞系.不同剂量B(a)P处理可引起cvclin D1蛋白表达的显著增加,但对CDK4蛋白表达无明显影响;2.5/μmol/L的B(a)P处理HELF细胞24h后,引起其细胞周期G1期显著下降,S期显著增加;2.5μmol/L的B(a)P处理反义cyclin D1和反义CDK4稳定转染的HELF细胞24h后,对其细胞周期的分布无显著影响.结论 Cyelin D1和CDK4基因均参与了B(a)P所致细胞周期改变过程,并发挥正性调节作用.     

p53蛋白在苯并(a)芘诱导的p21、E2F-1表达及细胞周期改变中的作用

目的 探讨p53蛋白在苯并(a)芘[benzo(a)pyrene,B(a)P]诱导的人胚肺成纤维细胞(HELF)细胞周期改变中的作用及其与p21、E2F-1的关系.方法 转染p53 siRNA质粒(p53-H)和载体CMV的HELF细胞(HELF/CMV)无血清培养48 h后,加入2 μmol/L B(a)P作用24 h.用流式细胞仪检测细胞周期的变化.用Western blotting检测细胞中p53、p21蛋白含量的改变,利用细胞核、细胞浆分离技术观察其亚细胞定位.用免疫荧光法观察E2F-1蛋白含量及细胞核、细胞浆分布.利用p53 siRNA质粒和化学抑制剂pifithrin-α(PFT)抑制其表达,观察p53与p21、E2F-1的上下游关系以及其在B(a)P引起的细胞周期改变中的作用.结果 2 μmol/L B(a)P作用24 h后,G1期细胞比例由(71±5)%减少为(39±4)%;p53、p21以及E2F-1蛋白含量增加,并且主要分布在细胞核内.用p53 siRNA质粒和PFT抑制p53表达后,B(a)P诱导的p21高表达被抑制,细胞核内的含量明显减少;B(a)P诱导的E2F-1蛋白含量增加以及细胞周期的改变没有明显变化.结论 B(a)P通过p53非依赖的信号通路引起HELF细胞周期的改变;p53对p21的表达具有调节作用,而对E2F-1的表达不具有调节作用.     

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.     

维生素C逆转苯并(a)芘致细胞周期改变的E2F通路

目的探讨转录因子E2F1和E2F4在维生素C逆转苯并(a)芘引起人胚肺成纤维细胞(HELF)细胞周期改变中的作用,及其与细胞周期蛋白D1(cyc lin D1)、细胞周期蛋白依赖激酶4(CDK4)的上下游关系。方法接种细胞到培养瓶,待生长至70%~80%时,维生素C预处理细胞1 h后,用苯并(a)芘刺激细胞24 h,运用流式细胞术测定细胞周期时相分布,用免疫印迹法检测蛋白含量,用Gel-Pro 3.0软件对条带光强度进行分析,脂质体转染法建立稳定转染反义cyc lin D1或反义CDK4的HELF系,应用反义技术证明通路的上下游关系。结果苯并(a)芘诱导HELF中cyc lin D1、CDK4、E2F1和E2F4的蛋白表达升高,并伴随S期细胞百分率从(33.5±3.2)%上升至(41.1±0.2)%。维生素C可降低苯并(a)芘诱导的HELF S期细胞百分率至(33.2±0.6)%,并抑制苯并(a)芘诱导的HELF上述蛋白的表达。反义cyc lin D1和反义CDK4均可抑制苯并(a)芘诱导的HELF上述蛋白的表达,反义cyc lin D1可使苯并(a)芘诱导的HELF S期细胞百分率降低至(31.2±1.3)%。维生素C联合反义cyc lin D1与单独反义cyc lin D1相比,可进一步降低苯并(a)芘诱导的HELF上述蛋白的表达,且能够抑制苯并(a)芘诱导的HELF的S期细胞百分率,使其从(41.1±0.2)%下降为(34.0±0.3)%。维生素C联合反义CDK4可降低苯并(a)芘诱导的HELF的S期细胞百分率,使其从(41.1±0.2)%下降为(33.7±1.5)%,而且与单独反义CDK4相比,可进一步降低苯并(a)芘诱导的HELF的S期细胞百分率。结论维生素C可能通过cyc lin D1-CDK4/E2F-1/4通路逆转苯并(a)芘引起的细胞周期改变。     

p53在苯并[a]芘诱导所致p21和细胞周期蛋白改变中的作用

目的探讨在苯并[a]芘(B[a]P)诱导的人胚肺成纤维细胞(HELF)中p53蛋白对p21、cyclin D1和CDK4蛋白间相互作用的影响。方法向转染p53小干扰RNA(p53siRNA)质粒的HELF细胞即p53-H细胞组、载体CMV的HELF细胞即HELF/CMV细胞组中分别加入2μmol/L B[a]P作用24 h,向p53化学抑制剂Pifithrin-α(PFT-α)组即HELF/CMV+PFT-α细胞组中同时加入2μmol/L B[a]P和20μmol/L PFT-α作用24 h,各组同时设立不做任何处理的对照组。用免疫印迹(Western blot)法检测细胞中p53、p53-ser20以及p21、cyclin D1和CDK4蛋白水平的变化,同时利用免疫沉淀方法分析p53蛋白对p21、cyclin D1以及CDK4蛋白间相互作用的影响。结果利用PFT-α或p53 siRNA技术抑制p53蛋白后,B[a]P诱导的p53蛋白20位丝氨酸磷酸化水平和p21蛋白水平的增高受抑制,B[a]P诱导的cyclin D1水平的增加不受影响,CDK4的水平不受B[a]P的影响;免疫沉淀实验结果表明,B[a]P引起的p21和CDK4结合的增加受到抑制,B[a]P引起的p21与cyclin D1结合的增加不受影响,cyclin D1和CDK4的结合不受B[a]P的影响。结论B[a]P通过p53-ser20影响人胚肺成纤维细胞p21和CDK4的结合。     

苯并芘诱导人胚肺成纤维细胞cyclinD1、CDK4和E2F-1/4的表达改变

目的建立苯并芘诱导的具有转化细胞部分特征的人胚肺成纤维细胞(T-HELF)模型,并观察T-HELF细胞中cyclin D1、CDK4和E2F-1/4蛋白表达的改变。方法以200、100、50、25、5、1μmol/L的苯并芘处理人胚肺成纤维细胞(HELF)24小时,用噻唑蓝(MTT)比色法测定苯并芘的细胞毒性。根据MTT结果确定以100和200μmol/L苯并芘给HELF细胞染毒3次,染毒结束后培养6周观察细胞的形态变化,培养12周后观察其形态变化及软琼脂中细胞克隆的生长。用流式细胞仪检测T-HELF细胞周期的变化,用Western blot检测T-HELF细胞中cyclin D1、CDK4和E2F-1/4蛋白表达的改变。结果MTT结果显示苯并芘浓度在25~200μmol/L之间时,细胞存活率为78%~80%。苯并芘200μmol/L组染毒4周后细胞死亡。100μmol/L组染毒结束后培养6周,观察到细胞变大,核增大或多核;12周后,在软琼脂中可以生长为细胞克隆,说明HELF细胞具有了转化细胞的部分特征。T-HELF细胞在无血清培养时,细胞周期没有停滞。用Western blot检测发现和正常HELF细胞相比T-HELF细胞的cyclin D1表达明显增加,CDK4、E2F-1和E2F-4的表达没有明显变化。结论建立了苯并芘诱导的具有转化细胞部分特征的人胚肺成纤维细胞模型,可用于苯并芘致癌的分子机制研究。无血清培养时,T-HELF细胞周期没有停滞,和正常HELF细胞相比T-HELF细胞cyclin D1表达明显增加,cyclin D1可能与T-HELF细胞的快速增殖有关。     

Ku80在石英诱导细胞周期改变中作用

目的 探讨Ku80蛋白在石英诱导的人胚肺成纤维细胞(HELF)细胞周期改变中的作用及机制。方法 200 μg/mL石英按0、3、6、12、24 h处理各组细胞,采用RNAi技术抑制Ku80蛋白表达(H-Ku80),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,免疫印迹技术检测不同细胞系各时间点细胞周期蛋白D1(cyclin D1)、细胞周期蛋白依赖激酶4(CDK4)、E2增强子连接因子1(E2F1)蛋白表达和视网膜母细胞瘤蛋白(Rb)表达及Rb-ser780磷酸化水平。结果 石英刺激对照细胞,G₁期细胞所占比例从(89.28±2.19)%下降到(68.93±3.79)%;石英刺激H-Ku80,G₁期细胞比例进一步减少,从(85.16±3.73)%下降到(59.92±3.31)%,差异均有统计学意义(P<0.05);抑制Ku80蛋白表达后,Rb蛋白表达水平无变化,石英诱导的Cyclin D1、CDK4水平增高受抑制,而E2F1、Rb-ser780磷酸化水平进一步增高。结论 Ku80参与石英诱导的细胞周期改变,对CyclinD1、CDK4的表达呈正性调节作用;而对E2F1表达及Rb-ser780磷酸化呈负性调节作用。