在BEP2D细胞恶性转化过程中TGF—β1对Smad7事件的调节

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Northern blot杂交比较两组细胞Smad7 mRNA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Western blot方法比较两组细胞内源性TGF－β1表达的差异。结果：Smad7 mRNA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Smad7 mRNA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－）1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。     

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。     

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。     

Effects of N-acetyl cysteine on the oxidative DNA damage and cell survival rate of malignant BERP35T-1 cells exposed to α-particles

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(MTD法检测空白对照 组、药物组(1 mmol/L NAC作用48 h)、照射组(2Gyγ射线照射)和联合作用组(1mmol/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γ H2AX表达增强(P＜0.01); BERP35T-1较RH22中γH2AX表达增强(P＜0.01);1～2 mmol/LNAC作用BERP35T-1细胞48 h后,细胞中γ H2AX的表达受到显著抑制(P＜0.01;1mmol/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(P＜0.05或P＜0.01);1mmol/L NAC作用BERP35T-1细胞48h后,细胞内ROS水平显著降低(P＜0.05);药物组与空白对照组相比,BERP35T-1细胞存活率降低(P＜0.01);联合作用组与单纯照射组相比,BERP35T-1细胞存活率增高(P＜0.05).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.     

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。     

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。     

支气管上皮细胞系BEP2D恶性转化过程中p16基因甲基化改变研究

目的 研究人支气管上皮细胞系BEP2D恶性转化过程中pl6基因甲基化改变以及pl6基因mRNA转录情况。方法 选取正常人支气管上皮细胞系BEP2D及其经α粒子照射20周(R-20)、21周(R-21)、35周(T-35)和54周(T-54)的BEP2D细胞株作为研究对象(其中R-20、R-21末发生恶性转化，而T-35、T-54已发生恶性转化)．采用甲基化特异性PCR(methylation-specific PCR，MSP)检测各细胞株中pl6基因的甲基化改变情况，再运用半定量反转录PCR(retro-translation PCR，RT-PCR)检测pl6基因mRNA在各细胞株中的表达情况。结果 ①正常BEP2D细胞株pl6基因未发生甲基化，而R-20、R-21、T-35和T-54细胞的pl6基因均发生了甲基化改变。②与正常BEP2D细胞相比，R-20、R-21、T-35和T-54细胞p16基因mRNA转录水平均降低。结论 pl6基因甲基化改变发生在肺癌形成的早期阶段。p16基因甲基化可导致p16基因mRNA转录水平降低。     

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。     

α-粒子诱发人BEP2D恶性转化细胞的亚克隆及DNA链断裂修复研究

目的:建立α-粒子诱发人支气管上皮细胞(BEP2D)恶性转化细胞的克隆细胞系,研究其核型和DNA链断裂修复能力.方法:1.5 Gy α-粒子照射的BEP2D细胞传35代后接种裸鼠成瘤,取出瘤细胞进行亚克隆,挑出单个克隆扩大培养,G带显示分析细胞核型,脉冲电场凝胶电泳法检测DNA双链断裂.结果:亚克隆了5个恶性转化细胞系(RP35T-1,-2,-4,-5,-6),核型基本与BEP2D细胞相近,但有着不同的染色体缺失,其中2株细胞(RP35T-2和RP35T-4)多倍体高达40%,明显高于BEP2D细胞.恶性转化细胞RP35T-1和RP35T-4的DNA双链断裂重接修复缺陷.结论:建立了α-粒子诱发人BEP2D恶性转化细胞的克隆细胞系,DNA链断裂修复缺陷可能是α-粒子致癌的一个重要特点.     

α-粒子诱发人BEP2D恶性转化细胞的亚克隆及DNA链断裂修复研究

目的:建立α-粒子诱发人支气管上皮细胞(BEP2D)恶性转化细胞的克隆细胞系,研究其核型和DNA链断裂修复能力.方法:1.5 Gy α-粒子照射的BEP2D细胞传35代后接种裸鼠成瘤,取出瘤细胞进行亚克隆,挑出单个克隆扩大培养,G带显示分析细胞核型,脉冲电场凝胶电泳法检测DNA双链断裂.结果:亚克隆了5个恶性转化细胞系(RP35T-1,-2,-4,-5,-6),核型基本与BEP2D细胞相近,但有着不同的染色体缺失,其中2株细胞(RP35T-2和RP35T-4)多倍体高达40%,明显高于BEP2D细胞.恶性转化细胞RP35T-1和RP35T-4的DNA双链断裂重接修复缺陷.结论:建立了α-粒子诱发人BEP2D恶性转化细胞的克隆细胞系,DNA链断裂修复缺陷可能是α-粒子致癌的一个重要特点.     

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。     

全反式维甲酸诱导下NB4细胞TGF-β1信号转导途径基因表达的变化

目的:探讨全反式维甲酸(all transretinoic acid ,ATRA)诱导分化急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)过程中转化生长因子(transforming growth factor-β1,TGF-β1)信号转导途径基因表达的变化.方法:应用荧光实时定量PCR(real-time fluorogentic quantitative PCR,RFQ-PCR)的方法检测ATRA作用于人APL细胞株NB4不同时间后TGF-β1、TGF-βRⅠ、TGF-βRⅡ、Smad 2、Smad 3、Smad 4和Smad 7 mRNA表达的变化.利用共聚焦显微镜观察NB4细胞中间接免疫荧光法标记的PML RARα融合蛋白和Smad 3蛋白定位.结果:在ATRA诱导NB4细胞分化过程中, TGF β1、TGF-βRⅠ、TGF-βRⅡ、Smad 2、Smad 3、Smad 4和Smad 7的表达量逐渐上升,48或72 h时表达量达到最高,然后逐渐下降,而无水乙醇对照组则无明显变化;在NB4细胞中PML-RARα融合蛋白和Smad 3蛋白有共定位现象.结论:TGF-β1信号转导途径与NB4细胞的分化密切相关,ATRA可以上调该信号转导途径中基因的表达.PML-RARα融合蛋白可以和Smad3蛋白结合.     

TGF-β／Smads信号转导与胰腺癌

TGF-β／Smads信号转导通路是由TGFIG超家族、TGF-β受体、Smads蛋白家族及其核内转录调节因子组成的肿瘤抑制通路。通路中任一元件的异常都可以引起TGF-β／Smads信号转导紊乱，从而导致肿瘤的发生。大多数胰腺癌都有TGF-β／Smads信号转导异常。其发生机制主要包括Smads家族突变(主要为Smad4)和表达异常(Smad6．7)，也涉及TGF—β超家族及其受体的改变。     

TGF-β/Smads信号转导与胰腺癌

TGF-β/Smads信号转导通路是由TGF-β超家族、TGF-β受体、Smads蛋白家族及其核内转录调节因子组成的肿瘤抑制通路。通路中任一元件的异常都可以引起TGF-β/Smads信号转导紊乱,从而导致肿瘤的发生。大多数胰腺癌都有TGF-β/Smads信号转导异常。其发生机制主要包括Smads家族突变(主要为Smad4)和表达异常(Smad6,7),也涉及TGF-β超家族及其受体的改变。     

肺泡上皮细胞间质转化对肺癌细胞转移影响的研究

目的:通过以TGF-β1诱导肺腺癌细胞系A549细胞出现上皮细胞-间质细胞转化(EMT),并探讨EMT过程的信号转导途径及肺EMT与肺癌转移之间的关系。方法:体外培养A549细胞,以TGF-β1进行干预,收集不同时段的细胞,用荧光实时定量PCR检测上皮及间质细胞标志的mRNA表达,蛋白质印迹法检测上皮及间质细胞标志的蛋白表达、信号转导蛋白P-Smad2/3、Snail1和Snail2的表达及基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的表达,通过倒置相差显微镜观察肺EMT过程中细胞形态学的变化。结果:TGF-β1干预后,A549细胞上皮细胞标志(E-cad、CK19)的mRNA和蛋白表达下调(P<0.01),间质细胞标志(Vimentin、α-SMA)的mRNA和蛋白表达上调,P<0.05;信号转导蛋白P-Smad 2/3和Snail1上调(P<0.05),Snail2弱表达,P>0.05;基质金属蛋白酶MMP-2上调(P<0.05),MMP-9弱表达,P>0.05;倒置相差显微镜观察到TGF-β1干预后A549细胞由鹅卵石状变为梭形,形态如同肌纤维母细胞。结论:在TGF-β1的诱导下,肺腺癌细胞从上皮细胞向间质细胞转化,其与Smad 2/3和Snail1信号转导途径相关,同时伴随了MMP-2的表达增强,因此肺泡上皮细胞向间质细胞的转化可能通过改变细胞形态学和增加基质金属蛋白酶的表达,增强了癌细胞的侵袭性,促进肺癌的转移。而通过阻断肺癌细胞的EMT过程及其信号转导途径有可能抑制肺癌的转移。     

α粒子诱发细胞癌变的纺锤体检测点功能分析

目的：通过分析人支气管上皮细胞BEP2D和其α粒子诱发的癌变细胞系BERP35T1和BERP35T4的纺锤体检测点功能，探讨纺锤体检测机制变化在辐射致癌中的作用。方法：用噻氨酯哒唑药物破坏细胞的微管结构，导致纺锤体形成受阻，在光学显微镜下计数有丝分裂细胞。结果：本实验观察的辐射诱发癌变细胞系中有的染色体数目相对稳定，有的不稳定，其中表现为多倍体细胞比例增高。通过分析纺锤体检测点机制，发现染色体数目异常(多倍体)比例高的癌变细胞BERP35T4(40％)在噻氨酯哒唑药物作用后12—24h，有丝分裂指数(MI)明显低于亲本BEP2D细胞和另一癌变细胞系BERP35T1，后二者细胞的多倍体率较低(5％)。结论：纺锤体检测点机制异常与α粒子照射诱发恶性转化细胞BERP35T4的染色体不稳定性相关。