STAT1与CD74/CD44在结肠癌细胞中协同调控上皮 间质转化机制研究

目的:研究信号转导和转录激活子1(STAT1)与CD74/CD44在结肠癌细胞上皮-间质转化调控中的相互作用关系。方法:构建基因STAT1和CD74/CD44真核表达质粒以及上皮-间质转化酪氨酸激酶受体-2(DDR2)启动子荧光素酶报告基因表达质粒,真核表达质粒经转染后,利用免疫共沉淀技术探讨基因STAT1和CD74/CD44的相互作用,通过荧光素酶分析技术分析基因STAT1和CD74/CD44对上皮-间质转化酪氨酸激酶受体-2(DDR2)启动子是否存在协同激活作用。结果:STAT1可将CD74/CD44沉淀下来,CD74/CD44可将STAT1沉淀下来,上皮-间质转化酪氨酸激酶受体-2(DDR2)启动子荧光表达质粒与两者共转染比单独转染STAT1或CD74/CD44对上皮-间质转化酪氨酸激酶受体-2(DDR2)启动子的激活作用更强。结论:STAT1和CD74/CD44之间具有相互作用,在结肠癌发生及发展过程中起着重要的协同作用。     

乙型肝炎病毒X基因对c-met基因启动子区的调控作用

目的 明确乙型肝炎X基因(HBx)对c-met基因启动子区的调控及其在肝细胞癌侵袭和转移中的机制.方法 将HBx表达质粒转染HepG2细胞,采用Western blot方法比较转染前后HBx对原癌蛋白质c-met(c-met)表达的影响,进一步将c-met基因启动子区分成5个(包括全部序列)不同长度的片段,然后与PGL3-Basic荧光素酶报告基因系统连接构建成重组质粒,将上述质粒与HBx表达质粒共转染于HepG2细胞中,通过荧光素酶测定、启动子区突变分析及侵袭试验比较转染前后HBx对c-met表达调控的影响.荧光素酶活性值采用ANOVA单因素方差分析,侵袭细胞数统计采用t检验.结果 HBx能够增强c-met的表达;通过对c-met基因启动子区缺失分析,确定了c-met基因启动子区(-183 bp～-100 bp)是HBx作用的调控区域,进一步对该区域可能的转录因子结合位点(SP1-1、SP1-2、AP-2)进行突变分析,发现这3个结合位点均参与了HBx对c-met基因启动子区的调控.测定全部缺失构建体荧光素酶活性结果显示,-184上游部分序列缺失后对HBx的反应有轻微的降低,当-183 bp/-122 bp、-121 bp/-100 bp两个片段缺失后,启动子对HBx的反应均有明显降低,F=40.37,P<0.01;c-met启动子突变分析显示,HBx诱导的荧光素酶活性在SP-1-1、SP-1-2,AP-2突变体组中明显下降,F=235.3,P<0.01.Matrigel侵袭试验检测结果显示,转染pCEP4-X-FLAG表达质粒的HepG2细胞侵袭性增加,穿膜细胞数为(74.33±6.24)个,而未转染组穿膜细胞数为(28.24±3.05)个,t=9.68,P<0.01.结论 HBx引起肝细胞癌的侵袭转移可能是通过对c-met基因启动子区(-183 bp～-100 bp)转录因子SP-1、AP-2结合位点的调控来实现的,但是该过程中所涉及的信号通路仍有待进一步研究.     

下调CD44基因表达对人胃癌SGC7901细胞裸鼠移植瘤的抑制作用及其机制

目的探讨靶向CD44的短发夹RNA(shRNA)对人胃癌裸鼠移植瘤生长抑制作用及其机制。方法利用CD44 shRNA细胞及对照细胞株建立裸鼠原位移植瘤及皮下种植瘤模型,监测肿瘤生长变化,采用RT-PCR及免疫组织化学方法检测瘤体内CD44表达的变化,并进一步检测上皮-间质转化(EMT)相关因子表达的变化。结果成功构建了CD44 shRNA转染荷瘤皮下及原位裸鼠模型。与对照shRNA组、空白对照组分别比较,CD44 shRNA组荷瘤裸鼠肿瘤生长速度减慢,皮下种植瘤及原位移植瘤质量减轻,差异均有统计学意义(P均0.01)。RT-PCR结果发现,CD44 shRNA组CD44mRNA表达在皮下种植瘤及原位移植瘤均显著下调,差异均有统计学意义(P均0.01)。CD44 shRNA组细胞EMT相关基因E-cadherin表达增加,N-cadherin、Vimentin表达降低。结论 CD44 shRNA可以有效抑制人胃癌SGC7901细胞裸鼠移植瘤生长,并下调CD44的表达水平,这可能与CD44基因参与EMT相关。     

CD27在食管癌中的表达及其潜在基因通路的综合分析

目的 探讨CD27在食管癌中表达差异及其潜在基因调控通路。方法 本研究运用基于基因表达水平值的交互式分析平台(GEPIA),cBio-Porta 分析CD27在食管癌中的表达差异和突变的情况;运用GEPIA做Kaplan-Meier曲线分析CD27在食管癌和头颈部鳞癌患者预后的价值;运用linkedomics做CD27在食管癌中的功能和通路分析,并做Pearson 相关系数分析。结果 CD27在食管癌中以扩增突变为主,不同水平的CD27在食管癌中的表达对TOR复合体、多种激酶(KIT原癌基因受体酪氨酸激酶、转化生长因子受体1、G蛋白偶联受体激酶3)有潜在的影响;CD27对头颈部鳞癌患者生存有显著影响,虽然对食管癌总生存没有显著影响,但高组的总生存较好。结论 CD27的差异表达可能是食管癌发生发展的关键因素。本研究结果提示CD27的表达程度有可能作为食管癌的生物标志物。     

小干扰RNA特异性沉默CD44基因对羧甲基壳聚糖保护大鼠软骨细胞凋亡的影响

目的 探讨小干扰RNA(siRNA)沉默大鼠软骨细胞的CD44基因后对细胞CD44基因表达的抑制作用及对软骨细胞在羧甲基壳聚糖(CMCS)作用下细胞生物学特性变化及其作用机制.方法 构建针对CD44基因特异性的siRNA(siRNA-1、siRNA-2、siRNA-3),LipofectamineTM 2000转染软骨细胞.通过免疫荧光鉴定CD44基因特异性siRNA(CD44-siRNA)的转染情况,通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)及蛋白印迹法检测CD44-siRNA转染细胞中CD44基因及蛋白的表达情况;通过硝普钠诱导软骨细胞凋亡并通过流式细胞技术检测CMCS对硝普钠诱导正常及经CD44-siRNA转染软骨细胞凋亡的影响.采用单因素方差分析及SNK-q检验对结果进行统计学分析.结果 免疫荧光检测发现CD44-siRNA成功转染进入软骨细胞,转染率在60％左右.RT-PCR检测结果表明,转染siRNA-1后的24、48及72 h,与空白对照组(0.429±0.053,0.501±0.037,0.341±0.009)相比,CD44的mRNA表达明显减弱(分别为0.198±0.007,0.211±0.016,0.153±0.005;q=5.93,7.01,11.23; P＜0.01).蛋白印迹法检测表明转染siRNA-1后24 h,与空白对照组相比,CD44的蛋白表达明显减弱(0.231±0.064与0.675±0.113,q=13.09,P＜0.01).流式细胞检测结果表明3 mmol/L硝普钠可以成功诱导软骨细胞发生早期凋亡[(70±6)％];50、100、200μg/ml CMCS对硝普钠诱导的凋亡有一定的抑制作用[凋亡率分别为(51±7)％,(30±4)％,(15±4)％;q=5.08,6.97,9.73;P＜0.01];但CMCS对硝普钠诱导的CD44-siRNA-1转染的软骨细胞的凋亡抑制作用比未转染组明显减弱[凋亡率分别为(34±6)％和(15±4)％,q=6.95,P＜0.01 ].结论 CD44特异性siRNA-1转染体外培养的大鼠软骨细胞能显著下调CD44基因的表达;CD44基因在CMCS保护硝普钠诱导软骨细胞凋亡中发挥重要的作用.     

人CD40 ligand基因真核表达质粒的构建及对人肝癌细胞HepG2的促凋亡作用

目的:构建含人CD40ligand(CD40L)基因的真核表达载体,并使之在人肝癌细胞HepG2中表达,研究CD40L稳定表达对HepG2细胞的影响.方法:从人外周血单个核细胞总RNA中经RT-PCR扩增出人CD40L基因,经过酶切连接进入真核表达载体pcDNATM3.1/myc-His(-)A制备重组质粒.重组质粒经酶切及测序证实人CD40L基因成功克隆进入真核表达载体pcDNATM3.1/myc-His(-)A,并进一步转入大肠杆菌(E.coliDH5a)大量扩增.实验分4组,A组HepG2细胞转染重组质粒,B组HepG2细胞转染不含CD40LcDNA的空质粒,C组HepG2细胞正常培养,D组HepG2细胞加入G418作为转染对照.RT-PCR及流式细胞术鉴定A,B,C3组细胞表面CD40L和CD40的表达后,A,B,C3组细胞分别设6个复孔培养72h后,流式细胞术检测细胞凋亡、细胞周期分布和Fas表达.结果:测序结果显示人CD40L基因真核表达质粒CD40L-pcDNATM3.1/myc-His(-)A构建成功.流式细胞术检测A组HepG2细胞表面CD40L表达为39.7%,CD40表达为15.4%;B和C组细胞表面仅有CD40表达,分别为31.7%和28.5%.A组细胞凋亡率45.0±0.3%,B,C组均未发生明显凋亡(P<0.01).与C组细胞比较,A组细胞周期分布主要阻滞在G1期(90.4±1.3%vs60.6±1.5%,P<0.01),S期(6.32±1.0%vs12.0±0.7%)和G2/M期分布(3.3±0.7%vs27.3±1.2%)均有减少(P<0.01).A组细胞Fas表达率(27.8±1.5%)较B组(3.2±0.8%)和C组(4.2±1.0%)明显上调(P<0.01).结论:我们构建的人CD40L基因真核表达质粒CD40L-pcDNATM3.1/myc-His(-)A可以在人肝癌细胞HepG2中稳定表达,CD40L对于HepG2细胞具有促凋亡的作用,这可能与CD40L-CD40作用后导致HepG2细胞Fas表达上调和细胞周期阻滞有关.     

载脂蛋白CⅡ基因启动子区-190T→A突变对其转录的影响

为探讨载脂蛋白CⅡ基因启动子区-190bp处的碱基突变(T→A)对载脂蛋白CⅡ基因转录的影响，及其与血浆载脂蛋白CⅡ浓度降低的关系。通过定点诱变技术构建带有一190bp处T→A突变的载脂蛋白CⅡ启动子的荧光素酶表达载体pGL3应用脂质体介导的基因转染技术，将带有正常的载脂蛋白CⅡ启动子的表达质粒和构建的突变质粒分别与内参照质粒pRL-TK共转染HepG2细胞，瞬时表达；利用双荧光素酶测试系统检测荧光素酶活性。结果发现，带有启动子区-190T→A突变的载脂蛋白CⅡ启动子的荧光素酶表达活性比正常的载脂蛋白CⅡ启动子的表达活性低18．56％。结果提示，载脂蛋白CⅡ基因启动子区-190bp处的碱基由T突变为A降低了载脂蛋白CⅡ启动子的转录活性。     

细小病毒H-1非结构蛋白NS1基因对人胃癌细胞的抑制作用研究

前期研究表明细小病毒H-1（H-1PV）对胃癌细胞生长具有一定抑制作用,非结构蛋白NSl可能是其细胞毒作用的效应蛋白。胃癌细胞CD44^＋群体中可能含有肿瘤干细胞。目的：探讨H-1PV非结构蛋白NSl基因对不同分化程度的人胃癌细胞的影响。方法：以双酶切和质粒测序鉴定真核表达质粒pcDNA3．1-NSl,采用脂质体法将重组质粒转染高分化胃癌MKN28细胞、中分化胃癌SGC7901细胞和低分化胃癌MKN45细胞,并设置空质粒转染对照。G418筛选稳定转染的细胞克隆．以RT-PCR法检测NSl基因表达、裸鼠体内成瘤实验检测NSl基因对不同分化程度胃癌细胞的作用．流式细胞术分析CD44表达。结果：重组质粒pcDNA3．1-NSl转染的三种胃癌细胞均稳定表达NSl基因。以10^6／300μl浓度的肿瘤细胞皮下接种裸鼠3周后,MKN28细胞空质粒转染组和重组质粒pcDNA3．1-NSl转染组均观察到肿瘤生长;SGC7901、MKN45细胞空质粒转染组形成瘤体,而重组质粒pcDNA3．1-NSl转染组未见瘤体。转染重组质粒pcDNA3．1-NSl后,MKN28细胞不表达CD44,SGC7901和MKN45细胞CD44表达明显降低。结论：H-1PV非结构蛋白NSl基因表达对中低分化的胃癌细胞有较好的抗肿瘤活性．可能与其降低胃癌干细胞表型CD44的表达有关。     

人XAF1基因启动子的克隆及其在人肝癌细胞株中活性的测定

目的分析XAF1基因启动子在肝癌细胞株中的活性,为研究XAF1基因转录调控的基本机制奠定基础。方法从肝癌细胞株中扩增XAF1基因的1395bp启动区域片段并分别克隆到报告基因载体pGL3-basic和pEGFP-1中,分别将含有XAF1基因启动子的报告基因载体pGL3-basic和pEGFP-1转染肝癌细胞株HepG2、SMMC7721,检测萤火虫荧光素酶的活性并观察绿色荧光蛋白的表达。通过转染细胞、荧光素酶活性测定及观察绿色荧光蛋白的表达,检测其启动子活性。结果重组的质粒经双酶切和测序结果证实克隆的XAF1启动子片段序列正确;转染后的HepG2、SMMC7721荧光素酶相对发光强度分别是6．97±0．74、6．12±0．59。其绿色荧光蛋白强度明显低于对照组。结论本实验构建的含XAF1启动子的报告基因质粒为研究XAF1基因的转录调控提供实验依据。     

过表达Bmi-1促进CD133~+CD44~+HCT116结肠癌干细胞发生上皮间质转化

目的探讨Bmi-1促进结肠癌干细胞发生迁移、侵袭的作用及机制。方法常规培养结肠癌HCT116细胞,成球培养基法(SFM)和磁珠分选法(MACS)富集和筛选CD133~+CD44~+HCT116结肠癌干细胞;流式细胞学鉴定结肠癌干细胞CD133和CD44表型,体外平板克隆实验和CCK8法鉴定细胞增殖克隆能力,裸鼠体内成瘤实验鉴定细胞致瘤能力。构建过表达Bmi-1质粒并转染CD133~+CD44~+HCT116结肠癌干细胞,Western blotting验证细胞中Bmi-1、E-cadherin及Vimentin的表达情况。平板划痕实验和Transwell实验评价转染后不同细胞的迁移和侵袭能力。结果 CD133~+CD44~+HCT116结肠癌细胞具有更强的体外克隆增殖能力和体内致瘤能力,可作为结肠癌干细胞研究模型;过表达Bmi-1后促进CD133~+CD44~+HCT116结肠癌干细胞的E-cadherin表达下降,而Vimentin表达上升;过表达Bmi-1后细胞24 h迁移速度为(18.44±0.59)μm/h,明显高于对照组(1.88±0.21)μm/h和普通组(1.92±0.36)μm/h(P0.05),同时其侵袭细胞数(37.67±2.51)也明显高于对照组(9.33±0.58)和普通组(7.67±0.58)(P0.05)。结论 Bmi-1介导CD133~+CD44~+HCT116结肠癌干细胞发生上皮间质转化(EMT)而促进肿瘤侵袭、转移。     

Transcriptional activation of the BNP gene by lipopolysaccharide is mediated through GATA elements in neonatal rat cardiac myocytes

Lipopolysaccharide (LPS) has a profound effect on cardiac performance through a collapse of the vasculature. In this study, we determined whether LPS has a direct effect on the cardiac myocytes by examining the expression of the BNP gene in cultured neonatal rat cardiac myocytes. Northern blot analysis showed that LPS induces the expression of the BNP gene. Time-course experiments revealed that BNP mRNA levels were increased 1 h after LPS stimulation. Enhanced induction of BNP was observed 3 h after stimulation when expression of CD14, a specific receptor for LPS, was markedly induced. LPS-mediated BNP expression was completely inhibited by the pretreatment of SB203580, a specific inhibitor for p38 MAPK as well as by genistein, a broad range tyrosine kinase inhibitor. In accordance with these results, LPS increases phosphorylation of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK). Transient transfection assays revealed that low dose (1 ng/ml) of LPS induces the luciferase activity derived from the construct containing the BNP promoter spanning from -1000 and +80 in front of the luciferase gene. Cotransfection of the expression vectors for constitutive active forms of Rac1, MKK3 and p38 MAPK significantly increased BNP promoter activity. Mutation of the GATA sequence located at -95 and -84 abolished such an induction of BNP promoter activity. Overexpression of CD14 enhanced the LPS's effect on BNP promoter. These results indicate that LPS induces the BNP gene expression through a pathway involving CD14, Rac1, p38 MAPK and GATA elements. In addition to the induction of BNP expression by hemodynamic overload, our data suggest that elevated levels of BNP under the endotoxemic condition is partly mediated through the increased expression of CD14, which lies upstream of the Rac1-p38 MAPK pathway.     

Ligation of CD44 leads to killing activity in human peripheral mononuclear cells via MAP kinase and tyrosine kinases

Abstract

CD44 is a widely distributed transmembrane glycoprotein associated with various lymphocyte functions, including lympho-hemopoiesis, adhesion to the extracellular matrix, and T cell activation. In this study, we examined the mechanisms of CD44 involvement in regulating the killing activity of human peripheral mononuclear cells (PMC). An anti-CD44 monoclonal antibody (mAb) J173 enhanced the killing activity of PMC against Daudi and K562 cells in a dose-dependent manner. The increased cytotoxicity peaked at mAb concentration of 1·25 μg/ml. Under this condition, triggering of CD44 enhanced the killing activity by 1·5- and 2·2-fold at an effector-to-target (E/T) ratio of 20 for Daudi and K562 cells, respectively. Cytotoxic activity was remarkably diminished by treatment of PMC with concanamycin A, suggesting that this PMC-mediated cytotoxicity is mainly exerted via the perforin pathway. Moreover, we found that ligation of CD44 transduced signals to PMC that led to the tyrosine phosphorylation of several intracellular proteins and activation of mitogen-activated protein (MAP) kinase. Genistein, an inhibitor of tyrosine phosphorylation, and PD98059, an inhibitor of MAP kinase, suppressed CD44-induced enhancement of cytotoxicity. These results suggest that the CD44 molecule, which is a main receptor for hyaluronan known to be expressed on the surface of tumor cells, plays an important role in PMC-mediated cytotoxicity, and that tyrosine kinases and MAP kinase are essential for CD44-mediated signaling in cytotoxicity.