黄连素对人耐紫杉醇去势性前列腺癌细胞活力、增殖及HMGB1表达的影响

更新时间:2023-06-02 08:43:04 阅读: 评论:0

黄连素对人耐紫杉醇去势性前列腺癌细胞活力、增殖
及HMGB1表达的影响
张健1  ,彭煜晖1,李毅1,梁欣明1,付文莉1,张婷1,柏华2,禹文峰1,吴昌学1  ,
张启芳1
(1 贵州医科大学地方病与少数民族疾病教育部重点实验室&贵州省医学分子生物学重点实验室,贵州贵阳 550004;2 贵州医科大学第三附属医院医学中心实验室,贵州都匀 558000)
[摘 要]目的 探讨黄连素(BBR)对去势抵抗性前列腺癌(CRPC)紫杉醇(PTX)耐药细胞活力、增殖及高迁
移率族蛋白1(HMGB1)表达的影响。方法 取对数生长期的PTX耐药前列腺癌细胞株DU145R
,用0、5、10、20、30及50μmol/LBBR处理,采用细胞计数试剂盒8(CCK8)分别于48和72h评估6组DU145R细胞的细胞活力;分别用二甲基亚砜(DMSO)、10及20μmol/LBBR处理对数生长期的DU145R细胞,采用细胞克隆形成实验检测3
组DU145R细胞的克隆形成数;利用Oncomine数据库与人类蛋白质图谱数据库(HPA)分别分析HMGB1
mRNA
及蛋白在前列腺癌和正常组织中的表达,利用TIMER2 0数据库分析HMGB1表达与前列腺癌患者生存的相关性;取对数生长期细胞DU145及DU145R(分为0、10及20μmol/LBBR处理组),采用蛋白印迹法检测2组细胞中HMGB1蛋白表达。结果 与0μmol/LBBR组相比,各浓度组DU145R细胞的细胞活力降低(P<0 05);与DMSO组相比,5和10μmol/LBBR组DU145R细胞的克隆形成数量减少(P<0 05);与正常组织相比,前列腺
癌组织中HMGB1mRNA及蛋白表达增加(P<0 001),且HMGB1高表达与前列腺癌患者不良预后相关(P=
0 0193);与DU145组相比,DU145R各组细胞HMGB1的表达明显增高(P<0 001);与0μmol/LBBR组相比,10和20μmol/LBBR组DU145R细胞HMGB1蛋白表达下调(P<0 05)。结论 BBR可抑制CRPCPTX耐药细
胞增殖、细胞活力及HMGB1的表达。
手抄报样式图片大全[关键词]前列腺肿瘤;前列腺癌细胞;紫杉醇;耐药;Oncomine数据库;人类蛋白质图谱;高迁移率族蛋白
1;黄连素
[中图分类号]R737 25  [文献标识码]A  [文章编号]2096 8388(2021)06 0632 07
DOI:10.19367/j.cnki.2096 8388.2021.06.003史祖能
Effectofberberineoncellviability,proliferation,andHMGB1expression
ofpaclitaxel resistantcastration resistantprostatecancercells
ZHANGJian1,PENGYuhui1,LIYi1,LIANGXinming1,FUWenli1
,ZHANGTing1,BAIHua2,YUWenfeng1,WUChangxue1,ZHANGQifang
1(1.EducationMinistryKeyLaboratoryofEndemicandMinorityDiseases&KeyLaboratoryofMolecularBiologyof
GuizhouMedicalUniversity,Guiyang550004,Guizhou,China;2.MedicalLaboratoryCenter,theThirdAffiliatedHospitalofGuizhouMedicalUniversity,Duyun558000,Guizhou,China)
[Abstract]Objective Toinvestigatetheeffectsofberberine(BBR)ontheviability,proliferation,
andexpressionofhighmobilitygroupprotein1(HMGB1)ofpaclitaxel(PTX)resistantcellsincastration resistantprostatecancer(CRPC).Methods ThePTX resistantprostatecancercellstrain
DU145R
inlogarithmicgrowthphasewastreatedwith0,5,10,20,30,and50μmol/LBBR,andthe
第46卷 第6期2021年6月   贵州医科大学学报JOURNALOFGUIZHOUMEDICALUNIVERSITY   Vol.46 No.6
2021.6
[基金项目]国家自然科学基金(31960137);贵州省科技厅重点基金[黔科合基础(2016)1416]  贵州医科大学2018级研究生  通信作者
E mail:348921576@qq.com;1507295114@qq.com
cellcountingkit8(CCK8)wasusedtoevaluatecellviabilityofDU145Rcellsat48and72h.TheDU145RcellsinthelogarithmicgrowthphaseweretreatedwithDMSO,10,and20μmol/LBBR,respectively;thenumberofcloneformationofthethreegroupsofDU145Rcellswasdetectedbythecellcloneformationexperime
nt.ThedifferentialexpressionofHMGB1mRNAandproteininprostatecancertissuesandnormaltissueswereanalyzedbyOncominedatabaseandHumanProteinAtlasDatabase(HPA)respectively.TIMER2.0databasewasusedtoanalyzethecorrelationbetweentheexpressionofHMGB1andthesurvivalofprostatecancerpatients.ThelogarithmicgrowthphasecellsDU145andDU145R(dividedinto0,10,and20μmol/LBBRtreatmentgroups)wereusedtodetecttheHMGB1proteinexpressionofbothgroupsbyWesternblotting.Results ThecellviabilityofDU145Rcellsweredecreasedsignificantlyineachgroupcomparedwiththe0μmol/LBBRgroup(P<0.05).ComparedwiththeDMSOgroup,thenumbersofDU145Rcellscoloniesinthe5and10μmol/LBBRgroupsweredecreased(P<0.05).Comparedwithnormalprostatetissues,theexpressionlevelsofHMGB1mRNAandproteinwereincreasedinpros
tatecancertissues(P<0 001).Plus,HMGB1highexpressionwasassociatedwithpoorprognosisofpatientswithprostatecancer(P=0.0193).ComparedwiththeDU145group,theexpressionofHMGB1inDU145Rgroupwassignificantlyupregulated(P<0 001).Comparedwiththe0μmol/LBBRgroup,DU145RcellsofHMGB1proteinexpressionwassignificantlydownregulatedin10and20μmol/LBBRgroups(P<0 05).Conclusion BBRinhibitstheproliferation,cellviability,andexpressionofHMGB1inCRPCPTX resistantcells.
[Keywords]prostaticneoplasms;prostatecancercells;paclitaxel;resistance;oncominedatabase;humanproteinatlas(HPA);highmobilitygroupbox1(HMGB1);berberine(BBR)
  前列腺癌是男性泌尿系统的恶性肿瘤,已成为全世界男性癌症相关死亡率的第2大原因[1],因其早期症状与前列腺炎相似,常被人忽视,致使多数前列腺癌患者在被诊断时已为转移性前列腺癌(
metastaticprostatecancer,mPCa)[2]。mPCa通常接受雄激素剥夺治疗[3],该疗法在早期阶段有效,然而许多mPCa患者慢慢发展雄激素不敏感,即去势抵抗性前列腺癌(castration resistantprostatecancer,CRPC)[3]。紫杉醇(paclitaxel,PTX)通常为CRPC患者标准治疗选药,PTX是一种生物碱,可通过作用于细胞微管发挥其抗肿瘤作用,但是CRPC对PTX的耐药性限制了其治疗效果[4]。小檗碱(berberine,BBR)是一种天然生物碱化合物,存在于几种药用植物中,如刺檗;因它可从中药黄连中分离,又称黄连素,是黄连抗菌的有效成分[5]。近几年研究表明,BBR能通过不同靶基因有效地抑制几种肿瘤细胞生长,也可通过上调miR 203增强胃癌细胞对顺铂的敏感性,亦可通过抑制核因子κB(nuclearfactorkappa B,NF κB)通路阻碍黑色素瘤细胞A375 S2迁移[6-7];BBR可以诱导胶质母细胞瘤细胞U251和U87进入衰老状态,不再生长[8];BBR通过诱导肝癌细胞自噬介导的死亡和凋亡介导的死亡[9]。但是,BBR对DU145R细胞的影响机制尚不清楚。此外,高迁移率族蛋白1(highmobilitygroupbox1,HMGB1)在多种癌组织的表达也显著高于相应的正常组织[10-11];HMGB1和RAGE共表达与前列腺癌不良预后密切相关[12];小鼠结肠癌细胞CT26中,HMGB1的释放促进了细胞的转移[13];HMGB1可通过激活蛋白激酶B信号通路从而促进前列腺癌的转移[14]。重要的是,在人耐PTX去势性前列腺癌细胞中抑制HMGB1的表达后,细胞增殖受到显著抑制[15],但在人耐PTX去势性
前列腺癌细胞中BBR是否与HMGB1作用尚不清楚。因此,本研究拟探讨BBR是否可通过HMGB1表达影响DU145R的细胞活力和增殖,现将结果汇报如下。
1 材料与方法
1 1 材料
1 1 1 细胞来源 人前列腺癌细胞株DU145细胞购于美国模式培养物集存库(Americantypecul turecollection,ATCC),人耐PTX去势性前列腺癌细胞株DU145R为本实验室构建。
 6期张健等 黄连素对人耐紫杉醇去势性前列腺癌细胞活力、增殖及HMGB1表达的影响
1 1 2 主要试剂和仪器 RPMI1640培养基及澳
洲胎牛血清(美国Gibco),黄连素(中国大连美仑生物),兔抗单克隆抗体HMGB1与HRP标记的抗兔的二抗(美国CST),超敏化学发光试剂盒(en hancedchemiluminescence,ECL)和聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride,PVDF)膜(美国Millipore),二辛可宁酸(bicinchoninicacid,BCA)蛋白定量试剂盒和蛋白Marker(美国Thermo),抗体稀释液、封闭液、十二烷
基苯硫酸钠-聚丙烯酰胺(sodiumdo decylsulfatepolyacrylamidegelelectropheresis,SDS PAGE)凝胶配置试剂盒(中国碧云天),PTX和二甲基亚砜(dimethylsulfoxide,DMSO;美国Sigma),GeneGnomeXRONPC化学发光成像仪(英国SYN GENE),VarioskanLUX多通道酶标仪(美国Ther moFisherScientific),Bio RdaMiniⅡ/Ⅲ垂直电泳仪和Bio RdapowerpacHC高流电源(美国Bio Rad)。
1 2 方法
1 2 1 细胞培养及处理 人前列腺癌细胞株DU145及PTX耐药前列腺癌细胞株DU145R放于含有10%胎牛血清和1×Antibiotic Antimycotic的RPMI1640培养基,5%CO
的37℃培养箱中培养。
1 2 2 细胞活力检测 取对数生长期DU145R细胞,调整细胞悬液浓度为1×104个/孔,接种于96孔板中。使用0、5、10、20、30及50μmol/LBBR(即0、5、10、
20、30及50μmol/LBBR组)处理48和72h,使用细胞计数试剂盒8(cellcountingkit 8,CCK8)检测450nm波长处的光密度(opticaldensity,
OD)值,并计算抑制率[抑制率=(OD
对照组
OD
处理组)/OD
对照组
×100%]评估细胞活力。
1 2 3 细胞克隆形成实验 取对数生长期DU145R细胞,消化重悬制备为单细胞悬液,调整细胞浓度为3×103接种于6孔板中,DMSO、10及20μmol/LBBR处理细胞(即DM
SO组、10μmol/LBBR组及20μmol/LBBR组),每3天更换1次含药物的培养基,14d后甲醇固定,结晶紫染色并计算克隆形成数量。
1 2 4 HMGB1基因表达分析及预后分析 利用Oncomine数据库分析HMGB1mRNA在人前列腺癌及正常组织中的差异表达,然后利用人蛋白质图谱(humanproteinatlas,HPA)数据库分析HMGB1在正常组织和前列腺癌中的蛋白表达差异;使用TIMER2 0在线分析工具分析HMGB1基因表达于前列腺癌患者预后的关系,根据HMGB1基因表达中位值将前列腺癌患者分为HMGB1高表达组与HMGB1低表达组。
1 2 5 蛋白印迹(Westernblot)法检测HMGB1蛋白表达 取对数生长期细胞DU145作为DU145组,0、10及20μmol/LBBR处理对数生长期DU145R细胞分别作为0、10及20μmol/LDU145R组,收集各组细胞,提取总蛋白,蛋白上样30μg,80V恒压电泳并将目的蛋白转移到PVDF膜;5%脱脂牛奶室温封闭1h,室温下孵育HMGB1一抗(1∶1000)2h,然后孵育抗兔二抗(1∶1000)1h,ECL超敏化学发光液检测蛋白的表达,利用ImageJ分析图像强度。
1 3 统计学分析
用GraphpadPrism6 0统计学软件进行数据分析。每组实验重复3次,数据以均数±标
准差(x±s)表示;2组差异采用t检验,多组间比较采用单因素方差分析,P<0 05表示差异有统计学意义。
2 结果
2 1 细胞活力
使用0、5、10、20、30及50μmol/LBBR处理DU145R48和72h后,CCK8试剂盒检测BBR对细胞活力的影响。结果表明,与0μmol/LBBR组相比,各浓度组中DU145R细胞的抑制率降低(P<0 05或P<0 01)。见图1。
2 2 细胞增殖
克隆形成实验结果表明,与DMSO组相比,5与10μmol/LBBR组DU145R细胞的克隆形成数量减少(P<0 05或P<0 01)。见图2。
2 3 HMGB1在耐药细胞高表达和与前列腺癌的临床相关性
采用Westernblot法检测了HMGB1在DU145R中的表达,结果显示HMGB1在DU145R中的表达明显高于DU145细胞(P<0 001);使用Oncomine数据库及
HPA分别分析HMGB1在前列腺正常组织与前列腺癌中的mRNA及蛋白表达水平,结果显示,前列腺癌中的HMGB1mRNA及蛋白表达水平均高于前列腺正常组织;利用TIM ER2 0数据库获取前列腺癌患者生存数据,生存分析结果表明,HMGB1高表达与前列腺癌患者不良预后相关(P=0 0193)。见图3。
贵州医科大学学报 46卷 
注:0μmol/LBBR组比较,(1)P<0 05,(2)
P<0 01。
图1 不同浓度BBR处理DU145R
形容女孩漂亮的词语细胞48和72h对细胞活力的影响
Fig.1 EffectofdifferentconcentrationsofBBRoncellviabilityofDU145R
cellsfor48and7
2h
注:与DMSO组比较,(1)P<0 05,(2)
P<0 01。
图2 BBR对DU145R
细胞的克隆形成的影响(结晶紫染色)
Fig.2 DifferentconcentrationsofBBRinhibitthecolonyformationofDU145R
cells(crystalvioletstain)
2 4 HMGB1的表达
为了检测在D
U145R
细胞中BBR是否影响了HMGB1的表达,利用10和20μmol/LBBR处理细胞12h后,Westernblot法检测HMGB1表达水平,
结果显示,
10和20μmol/LBBR组DU145R
细胞中HMGB1的表达水平分别低于0μmol/LBBR组,差异均有统计学意义(
P<0 05),提示BBR能抑制DU145R
细胞中HMGB1的表达。见图4。
3 讨论
克服CRPC耐药性是临床治疗CRPC的一大
如何点评作文难题[16]。本课题组前期结果表明PTX诱导的HMGB1的表达促进CRPC细胞的PTX耐药[15]。
吃了精子会怀孕吗本研究结果显示,与对照组相比,BBR处理
DU145R烧鱼头
细胞后,细胞活力及增殖能力分别随着浓
度的增加而降低(P<0 05),说明BBR能够抑制
DU145R
细胞活力及细胞增殖;在前列腺癌组织中浙江特产
HMGB1mRNA水平和蛋白水平明显高于正常组织(P<0 001),HMGB1高表达与前列腺癌患者不良预后相关(P=0 0193),这说明HMGB1与前列腺癌具有临床相关性;在蛋白水平上,BBR处理下调了HMGB1的表达,进一步揭示了BBR抑制
DU145R细胞活力和增殖的机制。
肿瘤细胞以多种方式对化疗作出反应,包括诱导和释放损伤相关分子模式(
damage associatedmolecularpatterns,DAMP)[17]
。DAMP可诱导免疫原性细胞死亡,从而促进宿主抗癌免疫力[12]。
 6期张健等 黄连素对人耐紫杉醇去势性前列腺癌细胞活力、增殖及HMGB1表达的影响
梅花的作文
注:A、B分别为HMGB1在DU145R
中的表达和定量结果,C为HMGB1mRNA的表达,D、E分别为正常组织和前列腺癌组织中HMGB1蛋白表达(200×),F为HMGB1表达与患者生存时间分析;(1)与DU145细胞或正常组比较,P<0 001。
图3 HMGB1的表达与预后Fig.3 ExpressionandprognosisofHMGB
注:(1)
与0μmol/LBBR组比较,P<0 05。
图4 BBR对DU145R
细胞中HMGB1表达的影响
Fig.4 EffectofBBRontheexpressionofHMGB1inDU145R
cells
HMGB1是DAMP家族成员之一[18]
。最近研究报道,由于前列腺素E2(prostaglandin,PGE2)的作用,致使H
MGB1并没有激活免疫活力的能力[17,19]
。研究报道,HMGB1的敲低会增加细胞死
亡,并在体内和体外恢复癌细胞的化学敏感性[20]
这表明此敲低可能导致诱导癌症进展和耐药性。释放到细胞外HMGB1可增强化疗后幸存的残余癌细胞的再生、转移和化学耐药性,例如释放的
贵州医科大学学报 46卷 

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