在BEP2D细胞恶性转化过程中TGF-β1对Smad7表达的调节

背景与目的:细胞逃避转化生长因子-β(TGF-β)诱导的对细胞生长、增殖的抑制是许多肿瘤发生的一个重要机制.Smad7是TGF-β信号转导通路的抑制型Smads,它可阻断TGF-β信号在胞浆内的传导,其紊乱是TGF-β信号转导通路紊乱的机制之一.本研究旨在分析在细胞恶性转化过程中,Smad7基因表达是否发生紊乱,TGF-β1对Smad7基因的调控功能有无发生变化,以探索细胞发生恶性转化的原因.方法:培养BEP2D细胞及BERP35T-2细胞,于收获前60min和90min加入不同剂量的TGF-β1,提取细胞总RNA,分别以未加TGF-β1的细胞组作为对照,用Northernblot杂交比较两组细胞Smad7mRNA表达的差异以及细胞对TGF-β1细胞因子刺激的反应性.同时提取BEP2D及BERP35T-2细胞蛋白,用Westernblot方法比较两组细胞内源性TGF-β1表达的差异.结果:Smad7mRNA表达水平恶性转化细胞高于永生化细胞;加了TGF-β1细胞因子后,BEP2D细胞Smad7mRNA表达增高,BERP35T-2细胞表达水平改变不明显.而内源性TGF-β1的表达水平,BERP35T-2细胞稍高于BEP2D细胞.结论:Smad7在辐射致肺癌细胞系中的过表达及对TGF-β1应答的降低可能是辐射诱发肺癌发生的机制之一.     

BEP2D细胞恶性转化过程中Smad7基因对MAPK信号通路的调控

背景与目的:Smad7基因是转化生长因子(transforminggrouthfactor-茁,TGF-β)信号通路的抑制分子,有研究表明TGF-β通过活化SMAD通路和ras/MEK/ERK通路来诱导某些基因的表达。本研究旨在探讨在人永生化支气管上皮细胞BEP2D经辐射诱发恶性转化过程中,作为SMAD蛋白家族的抑制分子Smad7是否参与TGF-β对MAPK信号通路的调控。方法:将人工合成的Smad7siRNA及Smad7真核表达载体与pTet-Elk,pTet-Jun反式激活载体、报告基因荧光素酶共转染BEP2D细胞,TGF-β刺激,通过报告基因荧光素酶的表达丰度来检测Smad7对MAPK信号通路的调控。结果:永生化BEP2D细胞中,TGF-β刺激之后,Elk和Jun磷酸化活性升高(PElk=0.033,PJun=0.016);Elk或Jun同Smad7真核表达载体共转染之后,Elk磷酸化活性升高,Jun磷酸化活性降低(PElk=0.017,PJun=0.028);Elk或Jun同Smad7-siRNA共转染之后,Elk磷酸化活性降低,Jun磷酸化活性升高(PElk=0.018,PJun=0.005)。恶性化BERP35T2细胞中,TGF-β刺激之后,Elk磷酸化活性增强(P=0.006),Elk同Smad7siRNA共转染之后,Elk磷酸化活性降低(P=0.000);恶性化细胞中几乎检测不到Jun的活性。结论:在BEP2D细胞发生恶性转化过程中,Smad7基因干预MAPK信号通路,使ERK和JNK磷酸化活性的平衡失调,导致促增殖作用强于生长抑制作用,从而有助于细胞向恶性方向发展。     

TGF—β及Smads信号在癌症中的作用

转化生长因子－β（TGF－β）信号转导通路的配体、受体、胞内信号转导分子SMAD蛋白等组成一个肿瘤抑制通路。通路中任一元件的异常都可引起信号转导紊乱，导致肿瘤发生。TGF－β配体表达的改变与皮肤癌、乳腺癌、前列腺癌等相关。TGF－β受体突变或缺失与眼黑色素瘤、结直肠癌及Burkitt′s淋巴瘤相关。Smad2和Smad4的突变或表达异常常见于胰腺癌、结直肠癌等消化系统肿瘤，也可见于肺癌及头颈鳞癌等，Smad3的功能性失活多见于恶性血液病，而Smad7的表达增高与胰腺癌相关。     

转化生长因子β1对人肝癌细胞的作用机制研究

目的：研究肿中TGF－β信号转导调节是否有助于肝癌的发生。方法：利用Northern blot,Western blot、免疫组化等方法研究TGF－β1的产生和生物学作用，特别是激活Smad2、3、4，诱导起相反作用的Smad（6，7）及其启动子的产生，并激活两个靶基因，即PAⅠ-1,p15，结果：肝癌细胞系HCC－M、HCC－T细胞中，TGF－β加速了它的增殖。Smad2通过自分泌的作用不断被激活，因为在缺乏外源性TGF－β，Smad2磷酸化水平增高，诱导PAⅠ-1转,当并发现了Smad2在核中的定位。Smad2连续激活至少部分有助于阻碍TGF－β诱导Smad2的作用。Smad通过TGF－β不断抑制p15的表达。结论：p15基因的抑制涉及肝癌的恶性进展，TGF－β在HCC发生中起重要作用。     

SAGE方法分析永生化BEP2D细胞及α粒子诱发恶性转化BEP2D细胞的基因表达

目的：采用基因表达系列分析（serial analysis of gene expression,SAGE)方法,分析永生化BEP2D细胞及α粒子诱发恶性转化BEP2D细胞的基因表达。方法：细胞培养,收获永生化BEP2D细胞及α粒子诱发恶性转化BEP2D细胞;提取细胞总RNA,分离mRNA,合成生物素标记的双链cDNA;采用SAGE方法获取标签序列,结合UniGene文库分析标签代表的转录本,最终通过SAGE软件分析标签丰度,比较两组细胞基因表达差异。选取SAGE实验得到的在两组细胞中表达的已知基因Smad7和CCR11,以RT-PCR方法制备探针,用两组细胞等量总RNA为样本,做Northernblot杂交。结果：建立了2个独立的SAGE文库。一个是1.5Gyα粒子照射诱发恶性转化BGEP2D细胞的SAGE文库,一个是永生化BEP2D细胞SAGE文库。从2具文库中分别挑取克隆53个、50个,进行测序,测序一共得到总标签2331个,代表单一转录本252个,有70%的SAGE标签可找到与之一一对应的基因,有84个核糖体蛋白基因,约占33%;有12个转录本（4.8%)找不到与之理想匹配的已知基因;2个SAGE文库间,大多数基因表达丰度相近,对2个SAGE文库进行比较发现有在永生化细胞中高表达的基因,也有在恶转细胞中高表达的基因。Northernblot杂交证实SAGE方法得到的TGF-β诱导的Smad7基因在恶转BEP2D细胞中表达略高,化学激活物受体CCR11基因在永生化BEP2D细胞高表达。结论：（1）现有SAGE结果给出两组细胞基因表达丰度及表达差异的趋势。（2）SAGE方法结合Northernblot杂交,证实TGF-βr诱导的Smad7基因在恶转BEP2D细胞中表达略高,化学激活物受体CCR11基因在永生化BEP2D细胞高表达,提示Smad7基因在恶转BEP2D细胞中表达略高,化学激活物受体CCR11基因在永生化BEP2D细胞高表达。结论：（1）现有SAGE结果给出两组细胞基因表达丰度及表达差异的趋势。（2）SAGE方法结合Northernblot杂交,证实TGF-β诱导的Smad7基因在恶转BEP2D细胞中表达略高,化学激活物受体CCR11基因在永生化BEP2D细胞高表达,提示Smad7基因参与细胞恶转,CCR11基因对维持细胞正常生长有作用。（3）SAGE方法同时定量比较两组或两组以上mRNA间基因表达水平,简便、快捷,尤其适于筛查已知基因的新功能。     

转化生长因子β1对人肝癌细胞的作用机制研究

目的 为了研究是否肿瘤中TGF－β信号转导调节有助于肝癌的发生。方法 利用 Northern blot,Western blot,免疫组化等方法研究TGF－β1的产生和生物学作用，特别是激活Smad2,3,4，诱导起相反作用的Smads(6,7)及其启动子的产生，并激活两个靶基因，即PAI－1，P15。结果 肝癌细胞系HCC－M，HCC－T细胞中，TGF－β加速了它的增殖。Smad2通过自分泌的作用不断被激活，因为在缺乏外源性TGF－β，Smad2磷酸化水平增高，诱导PAI－1转录本，并发现了Smad2在核中的定位。Smad2连续激活至少部分有助于障碍TGF－β诱导Smad2的反作用。Smads通过TGF－β不断抑制P15的表达。结论 P15基因的抑制涉及于肝癌的恶性进展中，TGF－β在HCC发生中起重要作用。     

TGFβ1信号通路蛋白在横纹肌肉瘤中的表达

目的探讨转化生长因子β1(TGF β1)信号转导通路中TGF β1、受体(TβRⅠ、TβRⅡ)及胞内转导分子(Smad2、Smad4)在横纹肌肉瘤(rhabdomyosarcoma,RMS)中的表达,及其在肿瘤发生发展中可能的作用机制.方法应用免疫组织化学技术(S-P法)及TR-PCR分别检测石蜡包埋人体横纹肌肉瘤组织及横纹肌肉瘤细胞株RD中TGF β1信号转导通路中各成分的蛋白及mRNA表达水平,与正常骨骼肌组织和成肌细胞(Myoblasts,Mb)比较.结果在横纹肌肉瘤石蜡组织中TGFβ1、Smad2和Smad4的高表达率分别为58.6%(41/70)、70%(49/70)和75.7%(53/70),对应正常骨骼肌组织的高表达率分别为28%(7/25)、24%(6/25)和28%(7/25),两组间都有明显差异(P＜0.01).TβRⅠ、TβRⅡ在RMS及正常骨骼肌组织中普遍表达,两组无明显差异(P＞0.05).TGF β1、TGF βRⅠ、TGF βRⅡ、Smad2和Smad4 mRNA水平在RD细胞株中都明显高于正常成肌细胞.结论RMS中存在TGF β1自分泌现象,Smad2、Smad4介导了TGF β1信号从细胞表面受体到细胞核内的转导,TGF β1信号转导途径可能参与了横纹肌肉瘤的发生与发展.     

α粒子诱发BEP2D细胞恶性转化中细胞内抗氧化蛋白和活性氧水平研究

目的：研究α粒子诱发永生化人支气管上皮细胞BEP2D恶性转化过程中细胞内主要抗氧化蛋白的表达和活性氧（ROS）水平以及DNA双链断裂水平的变化。方法：选择BEP2D细胞、RH22细胞和BERP35T-1细胞,采用Western blot检测细胞内抗氧化蛋白过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPXs）以及铜锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）和锰-SOD（Mn-SOD）的表达;采用SOD测定试剂盒检测细胞内总SOD（T-SOD）、Cu/Zn-SOD和Mn-SOD酶活力;荧光探针标记结合流式细胞仪检测细胞内基础H_2O_2和O_2~（？）水平;中性彗星电泳法检测细胞内DNA双链断裂水平。结果：与BEP2D细胞相比,RH22和BERP35T-1细胞内抗氧化蛋白CAT和GPX1表达下调（P〈0.05或P〈0.01）,GPX3、Cu/Zn-SOD和Mn-SOD表达增强（P〈0.05或P〈0.01）;且T-SOD、Cu/Zn-SOD和Mn-SOD活力均显著升高（P〈0.05或P〈0.01）。RH22和BERP35T-1细胞内基础O_2~（？）水平低于BEP2D细胞,基础H_2O_2和DNA双链断裂水平则高于BEP2D细胞（P〈0.05）。结论：细胞内氧化/抗氧化失衡形成氧化压力,促进DNA氧化损伤和基因组不稳定性,可能是α粒子诱发BEP2D细胞恶性转化的机制之一。     

RESPONSIVENESS OF Smad7 GENE TO TGF-b1 IN THE TUMORIGENESIS

Transforming growth factor-b (TGF-b) is a potent natural antiproliferative agent that plays an important role in suppressing tumorigenicity. Disruption of TGF-b signaling is implicated in numerous cancers, such as colon-rectal cancer, pancreatic cancer, lung cancer, skin cancer, et al. TGF-b signaling occurs via ligand-initiated complex formation of a heteromeric serine-threonine kinase receptor complex, following which the TGF-b type I receptor is phosphorylated by the constitutively act…     

Smad7基因过表达的促增殖作用机制探讨

目的 研究Smad7过表达使人支气管上皮细胞系增殖能力增强的机制。方法 用Smad7真核表达载体PCISmad7．neo同携带有报告基因碱性磷酸酶的c-myc顺式增强子元件pMyc-SEAP共转染,检测Smad7基因对增殖信号通路的影响。用RT-PCR方法,检测稳定转染Smad7基因前后永生化及恶性化的人支气管上皮细胞系BEP2D和BERF35T2细胞内c-myc、p15、p21表达水平的变化,调查Smad7基因对TGF-β介导的抗增殖基因反应的调控。结果 报告基因检测结果表明,Smad7基因可使参与增殖信号通路的c-myc顺式增强子元件活性增强。RT-PCR结果表明,在稳定转染Smad7基因的细胞中,c-myc表达上调,p15表达降低,对TGV-β刺激的应答丧失,p21表达降低。结论 Smad7基因可通过调控TGF-β介导的抗增殖基因应答来影响细胞的生长、增殖能力。     

N-乙酰半胱氨酸对支气管上皮细胞辐射致癌模型DNA氧化损伤和存活率的影响

目的:探讨N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine,NAC)对人支气管上皮细胞辐射致癌模型BERP35T-1细胞DNA氧化损伤和存活率的影响。方法:运用Western blot法检测人支气管上皮细胞BEP2D,RH22和BERP35T-1,以及用不同浓度NAC(0～2mmol/L)作用BERP35T-1 48 h后,细胞内DNA双链断裂产物γH2AX的表达水平变化;免疫细胞化学法检测1 mmol/L NAC作用BERP35T-1不同时间(0～48 h)后细胞内DNA氧化损伤产物8-OH-dG的表达水平;DCFH-DA荧光探针标记结合流式细胞仪检测1mmol/L NAC作用BERP35T-1 48 h后细胞内活性氧(active oxygen radicals,ROS)水平变化;二苯基溴化四氮唑蓝(MTT)法检测空白对照组、药物组(1 mmol/L NAC作用48 h)、照射组(2 Gyγ射线照射)和联合作用组(1 mmol/L NAC预处理48 h后+2 Gyγ射线照射)BERP35T-1细胞的存活率差异。结果:与BEP2D细胞相比,RH22和BERP35T-1细胞中γH2AX表达增强(P0.01);BERP35T-1较RH22中γH2AX表达增强(P0.01);1～2 mmol/LNAC作用BERP35T-1细胞48 h后,细胞中γH2AX的表达受到显著抑制(P0.01);1 mmol/L NAC作用BERP35T-1细胞24～48 h可显著下调细胞内8-OH-dG的表达(P0.05或P0.01);1 mmo1/L NAC作用BERP35T-1细胞48 h后,细胞内ROS水平显著降低(P0.05);药物组与空白对照组相比,BERP35T-1细胞存活率降低(P0.01);联合作用组与单纯照射组相比,BERP35T-1细胞存活率增高(P0.05)。结论:抗氧化剂NAC可能通过提高恶性转化细胞BERP35T-1的抗氧化能力,降低细胞内ROS和DNA氧化损伤水平,促进基因组稳定性,部分逆转BERP35T-1细胞的恶性表型,并降低其辐射敏感性。     

DNA依赖蛋白激酶在人支气管上皮细胞癌变株和肺癌组织中的异常表达

目的:探讨辐射诱发人支气管上皮细胞癌变株和肺癌组织中DNA依赖蛋白激酶(DNA dependent protein kinase, DNA-PK)的激酶活性或表达变化。方法:用Western blot和p53蛋白为特异性底物的磷酸化反应分别检测癌变细胞中DNA-PKcs表达和激酶活性,用免疫组化结合病理图像定量分析技术检测肺癌组织和癌旁组织中DNA-PKcs蛋白的表达情况。结果:a粒子辐射诱发的人支气管上皮细胞癌变株BERP35T-1的DNA-PKcs表达水平比亲本细胞BEP2D提高30%,激酶活性显著提高。所检测的14例非小细胞肺癌组织中DNA-PKcs蛋白表达水平普遍高于相对应的癌旁组织,两组之间有显著性差异(P < 0.05)。结论:非小细胞肺癌组织中DNA-PKcs表达增加,可能成为肺癌的一个生物标记物。     

BEP2D细胞和R15Hp35T-2细胞中60个肺癌相关基因的表达研究

目的：研究永生化人支气管上皮细胞（BEP2D）和α粒子辐射诱发BEP2D细胞后形成的恶性转化细胞（R15Hp35T-2)中60个肺癌相关基因的表达谱。方法：首先搜集了60个肺癌相关的基因，经扩增和纯化后，用Cartesian PixSys550 cDNA Microarray点样仪将60个肺癌相关基因以微阵列形式点布于醛基化的玻璃片上。然后提取BEP2D细胞和R15Hp35T-2细胞的RNA，经长片段反转录和线性扩增标记成荧光探针后与微阵列中的cDNA进行杂交。结果：与BEP2D细胞相比，R15Hp35T-2细胞中上调表达的基因有27个，下调表达的基因有7个。大部分抑癌基因的mRNA丰度在2种细胞中表达相似；而大多数癌基因和生长因子类基因的mRNA丰度在R15Hp35T-2细胞中高表达。结论：在辐射诱发的人支气管上皮恶性转化细胞中，癌基因及生长因子类基因可能共同促进了细胞的转化。     

GPX1过表达对肺癌BERP35T1细胞DNA氧化损伤和恶性表型的影响

目的: 探讨谷胱甘肽过氧化物酶1(GPX1)过表达对α粒子辐射致肺癌BERP35T1细胞DNA氧化损伤和恶性表型的影响。方法: 构建pEGFP-GPX1真核表达载体,经PCR、双酶切和测序鉴定后,采用脂质体法将重组质粒及其对照空载体分别转染至BERP35T1细胞中,筛选出具有G418抗性的细胞株,经Western blot法测定GPX1蛋白在细胞株中的表达情况;通过免疫细胞化学法、四甲基噻唑蓝(MTT)法、划痕愈合试验和锚着独立生长试验分别检测GPX1过表达对BERP35T1细胞内DNA氧化损伤产物8-羟化脱氧鸟苷(8-OHdG)水平,细胞增殖、迁移以及锚着独立生长能力的影响。结果: pEGFP-GPX1经PCR、双酶切鉴定和DNA测序证实,GPX1片段的序列完全正确;并获得GPX1稳定表达BERP35T1细胞株BERP35T1-GPX1-6,其GPX1蛋白水平是对照空载体转染细胞的4.01倍(P<0.05);与BERP35T1细胞和对照空载体转染细胞相比,BERP35T1-GPX1-6细胞内8-OHdG水平降低,细胞的增殖、迁移和锚着独立生长能力均减弱(P<0.05)。结论: 过表达GPX1可能通过清除细胞内活性氧降低DNA氧化损伤水平,从而抑制BERP35T1细胞增殖、迁移和锚着独立生长能力等恶性表型。