NF-κB参与调控内质网应激诱导TC-1肿瘤细胞的自噬和凋亡

来源 :广州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shuang901014
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背景:  细胞的死亡分为凋亡和非凋亡,非凋亡包括坏死、自噬等。凋亡被称为细胞程序性死亡,是调节机体正常发育的重要机制,涉及一系列调控因子。这些调控因子在维持细胞稳定中发挥重要作用。肿瘤的发生、发展与治疗也受到凋亡调控因子的调控。凋亡细胞死亡的特点是染色体凝集、核DNA降解和片段化、染色体边缘化、形成凋亡小体及半胱氨酸蛋白酶(caspase)家族活化。  自噬是一种细胞内降解机制,其形态特点是双层或多层膜的胞质囊泡包裹大量细胞质,线粒体及内质网等细胞器的自噬小体的出现。自噬广泛存在于机体病理生理过程中,如癌症、神经退行性疾病、心血管及肺部等疾病都和自噬有密切联系。根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同,可分为大自噬、小自噬和分子伴侣介导的自噬。大自噬又可分为选择性大自噬和非选择性大自噬。细胞器选择性大自噬模式的包括:吞噬过氧化物酶体的过氧化物酶体自噬(pexophagy)、吞噬线粒体的线粒体自噬(mitophagy)以及吞噬ER膜的内质网自噬(ERphagy)。  内质网(ER)是由网状结构和管道组成的高度动态的网络,是具有多种功能的真核细胞的细胞器。适度的ER应激对细胞有保护作用,旨在于还原内质网的动态平衡。然而,如果压力信号严重和/或延长,且UPR无法缓解其压力时,ER会引发细胞死亡途径,这可能是凋亡、非凋亡或是自噬从而引起细胞死亡。  应激应答转录因子NF-κB具有突出的增殖,抗凋亡和促炎功能。NF-κB通常以同源或异源二聚体形式存在于胞浆中,并与抑制性蛋白IκB结合呈无活性状态。炎性刺激因子、氧化剂、细胞脂多糖、紫外线、缺血再灌注以及吸入麻醉药等均可促进NF-κB的激活,激活后的NF-κB由胞质移位至胞核,与DNA上的启动子区域相应靶基因位点结合,从而启动一系列免疫和炎症反应相关基因的转录程序。最近很多研究表明NF-κB信号通路与自噬之间的关系密切。  布雷菲德菌素A是一种天然存在的大环内酯类抗生素,能有效地抑制蛋白质由内质网向高尔基体的转运过程,是一种广泛应用于哺乳动物信号传导研究的分子工具;具有抗真菌、抗病毒、抗有丝分裂、抗肿瘤等生物学活性,布雷菲德菌素A及其衍生物是重要的抗肿瘤候选药。  目的:  本实验旨在探讨NF-κB是否参与调控内质网应激诱导TC-1肿瘤细胞的自噬和凋亡  方法:  利用细胞培养技术,BFA、TM、TG以不同浓度处理TC-1细胞24小时后Western blot法检测内质网应激相关蛋白的表达;以及透射电镜下观察BFA1μg/ml处理后的TC-1细胞内质网形态;  普光显微镜下观察BFA处理后TC-1细胞形态;MTT法检测BFA对TC-1癌细胞增殖抑制作用;利用罗丹明123染色检测线粒体膜跨膜电位水平变化,Western blot法观察在BFA不同浓度及时间点处理后caspase12/3表达的情况。BFA以不同浓度处理TC-1细胞24小时后,吖啶橙染色观察自噬酸性泡,Western blot法检测LC3的表达,以及透射电镜下观察自噬小体;  BFA不同浓度及时间点处理TC-1细胞后Western blot法及细胞免疫荧光法观察NF-κB蛋白表达及P65核转移情况;QNZ处理TC-1细胞后Western blot法观察内质网应激相关蛋白表达、凋亡蛋白表达以及LC3的表达。  结果:  BFA、TM、TG处理TC-1细胞24小时后Western blot法检测有IRE1α、BIP、CHOP的表达;透射电镜观察BFA1μg/ml处理后的TC-1细胞内质网肿胀;  BFA对TC-1细胞作用后光镜下观察有明显的形态学改变;MTT检测有明显的增殖抑制作用;罗丹明123染色流式细胞术检测TC-1细胞经BFA处理后荧光强度随着BFA浓度的升高而降低。BFA作用TC-1肿瘤细胞后有Cleaved caspase12/caspase3的表达。吖啶橙染色结果提示BFA对TC-1细胞作用后出现自噬酸性泡;Western blot检测结果提示BFA对TC-1细胞作用后LC3Ⅰ向LC3Ⅱ的转化,且呈浓度时间依赖;透射电镜下观察到处理组出现自噬小体。  BFA作用于TC-1细胞后,P-IκBα(磷酸化)增多,P65出现核转移现象,且呈浓度时间依赖;当使用NF-κB抑制剂QNZ时,UPR蛋白、Cleaved caspase3、LC3-Ⅱ的表达均降低。  结论:  1、BFA作用TC-1肿瘤细胞时引起内质网应激;  2、BFA诱导TC-1肿瘤细胞发生自噬/凋亡;  3、NF-κB参与调控BFA诱导TC-1肿瘤细胞发生的自噬/凋亡。
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