日柏醇通过内质网应激途径诱导软骨肉瘤细胞凋亡的体外研究

摘 要：［目的］ 探索日柏醇体外杀伤软骨肉瘤细胞系SW1353的疗效及可能涉及的作用机制。［方法］ 不同浓度日柏醇处理软骨肉瘤细胞后,根据MTS实验绘制细胞杀伤曲线;以Hoechst染色观察细胞凋亡细胞核形态改变。流式细胞术行凋亡双染检测明确凋亡分布情况。通过装载ER Tracker探针荧光显微镜下观察内质网应激状态下细胞内质网肿胀情况。透射电镜观察细胞内质网肿胀的亚显微结构。Western blot分析内质网应激及凋亡相关蛋白表达的改变。通过应用内质网选择性通路抑制剂Salubrinal反向验证PERK-eIF2α信号通路在治疗中所起作用。［结果］ 日柏醇体外诱导软骨肉瘤细胞凋亡,并且呈浓度梯度及时间梯度依赖。日柏醇诱导软骨肉瘤细胞发生内质网应激,出现内质网肿胀。Western blot检测到内质网应激时PERK-eIF2α相关信号通路分子蛋白表达改变,活化Caspase cascade级联反应,活化凋亡效应蛋白cleaved PARP,诱导细胞发生凋亡。使用eIF2α选择性抑制剂能明显阻断日柏醇诱导软骨肉瘤细胞凋亡作用。［结论］ 日柏醇在体外诱导软骨肉瘤细胞发生内质网应激,激活未折叠蛋白反应,进而通过激活PERK-eIF2α信号通路,最终启动Caspase cascade级联反应,诱导软骨肉瘤细胞凋亡。     

自噬在索拉菲尼诱导肝癌细胞凋亡中的作用

目的：研究索拉菲尼（Sorafenib）诱导的自噬在肝癌细胞凋亡中的作用。方法：体外培养肝癌细胞Huh7和 LH86细胞株。分为对照组、Sorafenib 处理组、Bafilomycin 处理组、Sorafenib + Bafilomycin 处理组。将构建的质粒表达载体 pEGFP - N1- LC3分别转染 Huh7和 LH86细胞株,用索拉菲尼或者索拉菲尼加 Bafilo-mycin 同时处理细胞,通过荧光显微镜观察对照组和处理组细胞内细胞自噬小体形成情况。免疫印迹（West-ern blot）方法检测细胞自噬作用标志蛋白 LC3以及细胞凋亡蛋白 Caspase 3切割条带在各组中的表达, Heochst 33342染料对各组细胞核进行染色,以评估细胞自噬作用对索拉菲尼诱导细胞凋亡的影响。结果：在荧光显微镜下,可以观察到 Sorafenib 能够显著诱导两种肝癌细胞株发生自噬作用。抑制剂 Balfilomycin 能够显著抑制 Sorafenib 诱导的自噬作用。Balfilomycin 抑制自噬能够显著增强 Sorafenib 诱导的细胞凋亡。结论：Sorafenib 能够诱导肝癌细胞产生自噬作用。这种自噬作用在 Sorafenib 诱导的肝癌细胞凋亡中起到负调控作用。     

自噬在吉西他滨诱导肺癌细胞A549凋亡中的作用及其相关机制

  目的  研究自噬对吉西他滨(gemcitabine, GEM)诱导的肺癌细胞A549凋亡的影响并探讨其可能机制。  方法  MDC染色后采用荧光显微镜对自噬进行形态观察; 以CCK8检测3-MA抑制自噬前后经吉西他滨诱导的A549细胞存活率; RT-PCR检测自噬相关基因Beclin-1表达的变化。Western blot分别检测自噬相关性蛋白Beclin-l及凋亡活化蛋白Caspase-3的变化。  结果  吉西他滨可诱导肺癌细胞A549产生自噬, 自噬在基因及蛋白水平表达均增加; 3-MA和吉西他滨联合用药可增强肺癌A549细胞凋亡。  结论  吉西他滨诱导肺癌细胞A549凋亡的过程中自噬可能起到保护作用, 3-MA特异性抑制自噬后可增强吉西他滨诱导的A549细胞凋亡。      

桧木醇激活膀胱癌J82细胞自噬诱导细胞凋亡

背景与目的：膀胱癌是我国最常见的泌尿系统恶性肿瘤,近年来发病率逐年上升,严重威胁着人类的健康。本研究旨在探讨桧木醇对人膀胱癌J82细胞增殖、凋亡及自噬的作用,并初步阐明其作用机制。方法：采用CCK-8法检测细胞的增殖活力,采用流式细胞术检测细胞的凋亡状态,采用蛋白[质]印迹法(Western blot)检测cleaved caspase 3、LC3及P62蛋白的表达,转染EGFP-LC3后在激光共聚焦显微镜下观察细胞自噬状态。结果：桧木醇能够显著抑制J82细胞的增殖活力,通过激活caspase途径诱导肿瘤细胞凋亡,Z-VAD-FMK能够部分抑制桧木醇的凋亡诱导作用。桧木醇能够激活J82细胞发生自噬,上调LC3蛋白的表达,下调P62蛋白的表达。3-MA抑制自噬之后能够部分逆转桧木醇的抗肿瘤作用。结论：桧木醇可以显著抑制J82细胞增殖并通过过度激活自噬促进膀胱癌细胞凋亡。     

双泛素蛋白诱导自噬对肝癌细胞放射敏感度的影响

目的 探讨双泛素蛋白（FAT10）对肝癌细胞自噬水平的调节作用,并进一步明确FAT10诱导自噬对肝癌细胞放射敏感度的影响。方法 本实验首先通过Western blot及免疫组织化学方法分别从肝癌细胞及临床标本中验证FAT10对自噬相关蛋白的调控作用,进而通过克隆存活实验以明确FAT10诱导自噬对肝癌细胞放射敏感度的调节作用。结果 FAT10过表达可促进自噬相关蛋白Beclin1和LC3-Ⅰ/Ⅱ表达并抑制p62的表达,且经X射线照射后上述表达改变更明显。免疫组织化学分析结果显示FAT10与Beclin1具有显著相关性（P<0.01）,高表达FAT10的肝癌标本同时伴有Beclin1表达升高。克隆存活实验表明FAT10过表达增加肝癌细胞的放射抵抗性,敲除FAT10则增加肝癌细胞的放射敏感度。当使用自噬抑制剂3-MA或特异性干扰Beclin1以抑制肝癌细胞发生自噬后则上述FAT10表达改变不能引起肝癌细胞的放射敏感度的改变。结论 FAT10表达增加可通过诱导自噬形成进而增强肝癌细胞的放射抵抗性。     

携带mda-7基因的复制缺陷型腺病毒通过促进线粒体释放促凋亡蛋白杀伤肝癌细胞

目的 探讨黑色素瘤分化相关基因7/白介素24(mda-7/IL-24)基因选择性杀伤肝癌细胞的机制.方法 应用携带mda-7基因的复制缺陷型腺病毒Ad.mda-7感染正常肝细胞L02和肝癌细胞HepG2.通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)、酶联免疫吸附实验(ELISA)及Western blot方法,观察mda-7/IL-24基因的表达;应用Hoeehst染色和流式细胞仪观察mda-7/IL-24对肝癌细胞的杀伤作用;采用RT-PCR和Western blot方法,观察Bcl-2家族和caspase-9基因表达的变化,分离不同感染时点细胞内线粒体和胞浆蛋白,并检测线粒体释放促凋亡蛋白细胞色素C(Cyt-C)和Smac/DIABLO的变化过程.结果 Ad.mda-7能介导mda-7/IL-24在两种细胞株中的高效表达.能选择性杀伤肝癌细胞,感染24 h后,HepG2细胞凋亡率为24.0%±4.6%,而对正常的肝细胞没有影响.RT-PCR和亚细胞蛋白的分析结果显示,胞浆内Bel-2和Bcl-xL的表达在HepG2细胞中明显下降,而在L02细胞中的表达无变化,Bax在肝癌细胞中的表达明显增强,Bak的表达无变化;Ad.mda-7能促进细胞线粒体释放cyt-C和Smac/DIABLO蛋白,并促进caspase-9的表达.结论 Ad.mda-7能选择性杀伤肝癌细胞HepG2,通过促进线粒体促凋亡蛋白的释放而诱导肝癌细胞凋亡.     

芹菜素诱导胃癌SGC-7901细胞自噬及其对凋亡 的影响

目的：探讨芹菜素（API）是否诱导胃癌SGC-7901细胞发生自噬及其对细胞凋亡的影响。方法：采用不同浓度（0、20、40、60、80 μmol/L）的API处理胃癌SGC-7901细胞24 h,MTT法检测API对细胞生长的抑制情况。分别采用不同浓度（0、20、40、60、80 μmol/L）API处理细胞24 h,及60 μmol/L的API处理不同时间（0、12、24、36、48 h）,Western blot检测自噬标志蛋白微管相关蛋白l轻链3（LC3）、Beclin-1和磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/Akt/mTOR信号通路中关键分子p-Akt、p-mTOR的表达;电子显微镜下观察细胞自噬情况。细胞经自噬抑制剂氯喹（CQ）或3-甲基腺苷（3-MA）预处理后再加入API,Western blot检测聚二磷酸腺苷-核糖体聚合酶（PARP）的表达;流式细胞术流检测细胞凋亡率。结果：API对胃癌SGC-7901细胞生长具有明显抑制作用并呈剂量-效应关系。随着API浓度和作用时间的增加,SGC-7901细胞LC3Ⅱ与Beclin-1蛋白表达均增加,各剂量组与对照组相比较差异均具有统计学意义（P < 0.05）;API处理后的细胞逐渐出现自噬囊泡和自噬溶酶体;p-Akt、p-mTOR蛋白表达降低。采用自噬抑制剂抑制细胞自噬后,除API组LC3Ⅱ与Beclin-1蛋白表达明显高于对照组外（P < 0.05）,各组蛋白表达无显著差异。API+CQ组和API+3-MA组的PARP蛋白剪切片段表达及凋亡率均高于对照组和API组（P < 0.05）。结论：API可以诱导胃癌SGC-7901细胞发生自噬,其机制可能与抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路关键分子p-Akt、p-mTOR活性有关;抑制API诱导的自噬能够增强API的凋亡诱导效应,从而增强对胃癌SGC-7901细胞的杀伤作用。     

促凋亡蛋白Bax和自噬相关蛋白LC3-Ⅱ参与穿心莲内酯对结肠癌细胞的抑制作用

摘 要：［目的］ 观察穿心莲内酯（Andrographolide,Andro）对不同分化结肠癌细胞克隆形成、迁移及凋亡的影响,检测凋亡蛋白Bax和自噬蛋白LC3-Ⅱ表达改变,探讨其分子机制。［方法］ 不同浓度Andro分别作用人结肠癌细胞株Caco-2（高分化）和Lovo（低分化）24h后,MTT法检测药物细胞毒性;划痕愈合、transwell观察细胞迁移能力;检测细胞克隆形成能力;流式细胞术检测细胞凋亡;Western blot检测Bax、LC3-Ⅱ及cleaved-caspase-3的蛋白表达水平。［结果］ （1）Andro以时间和浓度依赖的方式抑制结肠癌细胞生长,Lovo 细胞对Andro的敏感性高于Caco-2细胞。（2）Andro明显抑制Caco-2和Lovo细胞的迁移及克隆形成能力,Lovo细胞的效应更为显著。（3）Andro增加Bax和LC3-Ⅱ表达,且在Lovo细胞中表现更明显。（4）凋亡酶caspase-3的激活参与了Andro诱导Caco-2和Lovo细胞的凋亡。［结论］ 低分化结肠癌细胞Lovo对Andro的敏感性明显高于高分化Caco-2细胞,Andro通过增加Bax的表达,激活caspase-3介导凋亡信号通路,同时通过增强LC3-Ⅱ表达,促进自噬过程,最终抑制结肠癌细胞生长。     

抑制自噬促进贝伐珠单抗对结肠癌细胞的生长抑制和凋亡诱导

目的：探讨抑制肿瘤血管内皮生长因子和自噬的相互关系。方法：利用贝伐珠单抗和（或）自噬抑制剂氯喹与结肠癌细胞 HT -29共同孵育后,检测其生长抑制,凋亡及自噬发生的情况。结果：在人结直肠癌石蜡切片中,VEGF 的表达明显增高,并且表达高的患者预后较差。利用贝伐珠单抗可以抑制结肠细胞的增殖、凋亡以及诱导细胞保护性自噬的发生。利用氯喹抑制自噬后,能够促进贝伐珠单抗对细胞的增殖抑制和凋亡诱导。结论：抑制自噬能够促进贝伐珠单抗对结肠癌细胞的生长抑制和凋亡诱导。     

银杏叶提取物EGb761通过caspase-3抑制TNF-α诱导HeLa细胞凋亡

目的探讨caspase-3的活化在银杏叶提取物EGb761对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导HeLa细胞凋亡中的影响.方法采用流式细胞术检测细胞凋亡,Western blot检测caspase-3 p20活性片段,Caspase-3 Colorimetric Assay试剂盒测定caspase-3活性.结果流式细胞术分析结果显示,EGb761在10～40 mg/L终浓度范围内对重组人肿瘤坏死因子-α(rhTNF-α)诱导的HeLa细胞凋亡均有显著的抑制作用(P＜0.01),呈剂量依赖关系;Western blot检测显示,rhTNF-α诱导的HeLa细胞caspase-3 p20活性片段水平增高,能被不同剂量EGb761(10～40 mg/L)明显抑制,且随EGb761浓度增加抑制效果增强;caspase-3活性测定结果显示,EGb761对rhTNF-α诱导的caspase-3活化有显著的抑制作用,且随剂量增加抑制作用增强.结论结果提示,EGb761抑制TNF-α诱导的HeLa细胞凋亡可能与其抑制caspase-3活化有关.     

Inhibiting autophagy with chloroquine enhances the anti-tumor effect of high-LET carbon ions via ER stress-related apoptosis

Energetic carbon ions (CI) offer great advantages over conventional radiations such as X- or γ-rays in cancer radiotherapy. High linear energy transfer (LET) CI can induce both endoplasmic reticulum (ER) stress and autophagy in tumor cells under certain circumstances. The molecular connection between ER stress and autophagy in tumor exposed to high-LET radiation and how these two pathways influence the therapeutic effect against tumor remain poorly understood. In this work, we studied the impact of autophagy and apoptosis induced by ER stress following high-LET CI radiation on the radiosensitivity of S180 cells both in vitro and in vivo. In the in vitro experiment, X-rays were also used as a reference radiation. Our results documented that the combination of CI radiation with chloroquine (CQ), a special autophagy inhibitor, produced more pronounced proliferation suppression in S180 cells and xenograft tumors. Co-treatment with CI radiation and CQ could block autophagy through the IRE1/JNK/Beclin-1 axis and enhance apoptotic cell death via the activation of C/EBP homologous protein (CHOP) by the IRE1 pathway rather than PERK in vitro and in vivo. Thus, our study indicates that inhibiting autophagy might be a promising therapeutic strategy in CI radiotherapy via aggravating the ER stress-related apoptosis.     

The BH3 mimetic S1 induces autophagy through ER stress and disruption of Bcl-2/Beclin 1 interaction in human glioma U251 cells

Previous results showed that a novel BH3 mimetic S1 could induce cell death in a wide range of cancer types in vitro through Bax/Bak-dependent apoptosis. We demonstrated that in addition to mitochondrial pathway apoptosis, endoplasmic reticulum (ER) stress-associated apoptosis was also induced by S1. Moreover, S1 can induce autophagy in U251 cells, which may occur through ER stress and disruption of the association of Bcl-2 and Beclin 1. Inhibition of autophagy by the autophagic inhibitors 3-methyladenine (3-MA) or chloroquine (CQ) increased S1-induced apoptosis. In conclusion, autophagy plays an important role in S1-induced U251 cell death.     

Inhibition of autophagy enhances cisplatin cytotoxicity through endoplasmic reticulum stress in human cervical cancer cells

The function of autophagy in cisplatin-treated cancer cells is not fully understood. Cisplatin treatment induced degradation of ubiquitinated proteins by autophagy, which reduced apoptosis induced by endoplasmic reticulum (ER) stress and downregulated the mitochondrial pathway of apoptosis. Inhibition of autophagy using 3-methyladenine (3-MA) or chloroquine (CQ) increased the levels of intracellular misfolded proteins, which enhanced cellular apoptosis. We found that tunicamycin, an ER stress inducer, augmented cisplatin cytotoxicity by upregulating ER stress-mediated apoptosis. Our data indicates that autophagy plays an important role in preventing cisplatin-induced apoptosis in HeLa cells, thus inhibition of autophagy may improve cisplatin chemotherapy.     

维生素E琥珀酸酯处理人胃癌细胞过程中自噬与内质网应激的交互作用

目的:探讨维生素E琥珀酸酯(VES)处理人胃癌SGC-7901细胞过程中自噬与内质网应激的交互作用。方法:用不同剂量(0、5、10、15、20 μg/mL)VES处理人胃癌SGC-7901细胞24 h后,激光共聚焦显微镜观察细胞内自噬标志蛋白微管相关蛋白l轻链3(LC3)荧光强度和分布情况,Western blot分别检测内质网应激标志物葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、葡萄糖调节蛋白94(GRP94)和LC3、Beclin-1的表达情况;在分别加入自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)和氯喹(CQ)以及内质网应激抑制剂4-苯基丁酸(4-PBA)预处理2 h后,以20 μg/mL VES处理人胃癌SGC-7901细胞24 h,Western blot分别检测内质网应激标志物GRP78、GRP94及自噬标志蛋白LC3、Beclin-1的变化。结果:与阴性对照组比较,随着VES剂量的增加,激光共聚焦显微镜观察到LC3在细胞内点状分布逐渐聚集和增强,GRP78和GRP94表达先降低后升高(P均<0.05),LC3和Beclin-1表达逐渐升高(P均<0.05);VES+3-MA组及VES+CQ组的GRP78和GRP94蛋白表达均高于单独VES组(P均<0.05);VES+4-PBA组的LC3和Beclin-1蛋白表达均低于单独VES组(P均<0.05)。结论:VES处理人胃癌细胞过程中自噬与内质网应激可以相互调节,具有交互作用。     

Blocking Bcl-2 Leads to Autophagy Activation and Cell Death of the HEPG2 Liver Cancer Cell Line

Background: Apoptosis may be induced after Bcl-2 expression is inhibited in proliferative cancer cells. Thisstudy focused on the effect of autophagy activation by ABT737 on anti-tumor effects of epirubicin. Methods:Cytotoxic effects of ABT737 on the HepG2 liver cancer cell line were assessed by MTT assay and cell apoptosisthrough flow cytometry. Mitochondrial membrane potential was measured by fluorescence microscopy.Monodansylcadaverin (MDC) staining was used to detect activation of autophagy. Expression of p53, p62, LC3,and Beclin1, apoptotic or autophagy related proteins, was detected by Western blotting. Results: ABT737 andepirubicin induced growth inhibition in HepG2 cells in a dose- and time-dependent manner. Both ABT737 andepirubicin alone could induce cell apoptosis with a reduction in mitochondrial membrane potential as well asincreased apoptotic protein expression. Further increase of apoptosis was detected when HepG2 cells were cotreatedwith ABT373 and epirubicin. Furthermore, our results demonstrated that ABT373 or epirubicin ccouldactivate cell autophagy with elevated autophagosome formation, increased expression of autophagy relatedproteins and LC3 fluorescent puncta. Conclusions: ABT737 influences cancer cells through both apoptoticand autophagic mechanisms, and ABT737 may enhance the effects of epirubicin on HepG2 cells by activatingautophagy and inducing apoptosis.     

曲格列酮增强乳腺癌细胞对表阿霉素敏感性的研究

背景与目的:过氧化物酶增殖体激活受体γ(peroxisomeproliferator-activatedreceptorγ,PPARγ)在乳腺癌组织中呈高表达,其特异性配体噻唑烷二酮(thiazolidinediones,TZD)类药物作用于肿瘤细胞后可抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡。本研究探讨TZD类药物曲格列酮的使用与雌激素受体(estrogenreceptor,ER)阴性乳腺癌细胞对表阿霉素化疗敏感性的关系。方法:通过MTT法和流式细胞仪检测曲格列酮、表阿霉素单独和联合使用时,对ER阴性人乳腺癌细胞系MDA-MB-435S和MDA-MB-231增殖、凋亡的影响。Westernblot和划痕实验分别检测不同药物处理下,乳腺癌细胞中Bcl-2蛋白表达水平和细胞迁移能力的变化。结果:在4～24μmol/L浓度范围内,曲格列酮与表阿霉素协同抑制乳腺癌细胞的增殖,IC50是表阿霉素单独使用时的60%。曲格列酮和表阿霉素单独作用于乳腺癌细胞时并无明显的凋亡发生,而两种药物联合作用时,MDA-MB-435S和MDA-MB-231细胞的凋亡率分别为(5.48±0.45)%、(10.08±1.89)%。联合使用曲格列酮下调了Bcl-2蛋白的表达,降低了乳腺癌细胞的迁移能力。结论:曲格列酮不仅促进了表阿霉素对乳腺癌细胞的增殖抑制和凋亡诱导作用,而且明显抑制了乳腺癌细胞的迁移能力,从而增强乳腺癌细胞对表阿霉素的敏感性。     

Preferential killing of triple-negative breast cancer cells in vitro and in vivo when pharmacological aggravators of endoplasmic reticulum stress are combined with autophagy inhibitors

The cellular processes of autophagy and endoplasmic reticulum stress (ERS) appear to be interconnected, and it has been proposed that autophagy may serve to reduce ERS via removal of terminally misfolded and aggregated proteins. Conversely, there are indications that blockage of autophagy may increase ERS. Based on earlier work demonstrating that pharmacologically aggravated ERS can result in tumor cell killing, we investigated whether blockage of autophagy would enhance this effect in a therapeutically useful manner. We therefore combined chloroquine (CQ), a pharmacological inhibitor of autophagy, with other drugs known to act as ERS aggravators (ERSA), namely nelfinavir (an HIV protease inhibitor) and celecoxib (a cyclooxygenase-2 inhibitor) or its non-coxib analog 2,5-dimethyl-celecoxib (DMC), and investigated combination drug effects in a variety of breast cancer cell lines. We found that the addition of CQ resulted in synergistic enhancement of tumor cell killing by ERSA compounds, particularly in triple-negative breast cancer (TNBC) cells. This combination effect could also be confirmed in an in vivo model, where CQ boosted low-dose ERSA effects, resulting in rapid deterioration of xenografted tumors in mice. Altogether, our results indicate that combinations of an autophagy inhibitor with pharmacological ERSA (i.e. compounds that lead to ER stress aggravation) should be further explored for potential therapy of otherwise difficult-to-treat TNBC.     

维生素E琥珀酸酯通过Akt/mTOR信号通路诱导人胃癌细胞SGC-7901发生保护性自噬

目的： 观察维生素E琥珀酸酯 (vitamin E succinate,VES)处理SGC-7901细胞后是否发生自噬,并探讨自噬在VES抑制细胞增殖中的作用。方法：用不同浓度 (0、5、10、15、20 μg/mL)VES处理SGC-7901细胞24 h后,电子显微镜观察自噬体形态;VES处理转染GFP-LC3质粒后的SGC-7901细胞,荧光显微镜观察自噬情况;Western blot检测自噬标志蛋白LC3,以及Akt/mTOR通路关键分子Akt,mTOR活性变化;采用自噬抑制剂氯喹 (chloroquine,CQ)和3-甲基腺苷 (3-methyladenine,3-MA)处理细胞后,MTT法检测细胞的增殖能力。结果：电子显微镜观察显示经不同浓度VES处理后,细胞中出现了典型的自噬囊泡以及自噬溶酶体等自噬各阶段的形态变化;荧光显微镜观察显示GFP-LC3质粒转染后随VES处理剂量的增加,绿色点状荧光逐渐聚集增强;Western blot结果显示,VES可使LC3-Ⅱ蛋白表达增强;并下调Akt/mTOR通路关键分子Akt,mTOR的活性;MTT结果显示VES+CQ组和VES+3-MA组的细胞增殖抑制率均明显高于VES单独处理组 (P均 <0.05),即自噬抑制剂CQ与3-MA预处理使细胞增殖率进一步下降,提示VES诱导的肿瘤细胞自噬对肿瘤细胞增殖具有保护作用。结论：VES可以通过抑制Akt/mTOR通路活性诱导人胃癌细胞SGC-7901细胞发生自噬,且此种自噬为保护性自噬。