[摘要] 目的 探?半乳糖凝集素-9(Galectin-9)蛋白过表达对卵巢癌细胞增殖、迁移和凋亡的影响。 方法 将卵巢癌细胞SKOV-3分为转染pcDNA3.1-Galectin-9组、pcDNA3.1组和空白对照组,通过Western blot检测Galectin-9蛋白的表达,CCK-8检测Galectin-9蛋白对SKOV-3增殖能力的影响,划痕试验验证Galectin-9对SKOV-3迁移能力的作用,Annexin-V-FITC/PI双染法检测Galectin-9蛋白对SKOV-3凋亡的影响。 结果 Western blot结果显示,转染pcDNA3.1-Galectin-9组Galectin-9蛋白表达明显高于空白对照组和pcDNA3.1组,差异均有高度统计学意义(均P http://
[关键词] 半乳糖凝集素-9;卵巢癌;细胞增殖;细胞迁移;细胞凋亡
[中图分类号] R737.31 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2018)01(c)-0013-04
[Abstract] Objective To investigate the effects of overexpression of galectin-9 on the proliferation, migration and apoptosis of ovarian cancer cells. Methods The ovarian cancer cells SKOV-3 were divided into pcDNA3.1-galectin-9 transfection group, pcDNA3.1 group and blank control group, Western blot was used to detect the expression of galectin-9 protein, CCK-8 was used to detect the effects of galectin-9 protein for multiplication capacity of SKOV-3, scratch test was used to verify the effects of galectin-9 protein for transfer ability of SKOV-3, Annexin-V-FITC/PI double staining method was used to detect the effects of galectin-9 protein for apoptosis of SKOV-3. Results The results of Western blot showed that the expression of galectin-9 protein in pcDNA3.1-galectin-9 transfection group was significantly higher than those in blank control group and pcDNA3.1 group, the differences were all highly statistically significant (all P [Key words] Galectin-9; Ovarian cancer; Cell proliferation; Cell migration; Cell apoptosis
卵巢癌为妇科常见的恶性肿瘤之一,具有侵袭性强、恶性程度高、转移快、病死率高和复发率高等特点[1],半乳糖凝集素-9(Galectin-9)是半乳糖凝集素家族成员之一,具有嗜酸性粒细胞趋化作用及抗肿瘤功能,在多种恶性肿瘤组织中呈低表达。文献报道,通过免疫组织化学发现,Galectin-9存在于宫颈上皮内瘤变组织和宫颈癌中,且宫颈癌中的表达水平明显低于宫颈上皮内瘤变组织[2-3];同时Galectin-9的低表达促进了食管癌细胞ESCC的侵袭和迁移,参与了食管癌的发生、发展过程;在卵巢癌组织中Galectin-9阳性表达率低于癌旁组织和良性卵巢组织,且与卵巢癌的发生及淋巴结转移密切相关[4];但Galectin-9对卵巢癌细胞的作用还未明确,因此本研究通过体外研究探讨Galectin-9对卵巢癌细胞系(SKOV-3)增殖、迁移和凋亡的影响,阐明其在卵巢癌发生、发展中可能的作用机制,为卵巢癌的靶向治疗提供新的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
人卵巢癌SKOV-3细胞株由青岛大学医学院附属青岛市立医院肝胆胰细胞实验室提供;RPMI 1640培养液(批号:AB10113944)购自美国HyClone公司;胎牛血清(批号:11F289)购自天津市灏洋生物制品科技有限责任公司;青链双抗(批号:20161019)购自美国Hyclone公司;CCK-8(批号:20170206)和膜联蛋白-V-异硫氰酸荧光素/碘化丙啶(Annexin-V-FITC/PI)(批号:A005-3)购自上海七海生物科技有限公司;Galectin-9蛋白购自美国Cayman Chemical公司;Galectin-9过表达质粒和空载质粒由上海生物工程技术服务公司构建和提供,脂质体Lipofectamine 2000(批号:11668019)购自美国Invitrogen公司;SDS-凝胶配制试剂盒(批号:P0012A)、RIPA裂解液(批号:P0013C)、蛋白酶抑制剂(批号:P1005)和PVDF膜(批号:FFP24)购自上海碧云天生物技术有限公司;单克隆抗体羊抗人Galectin-9抗体购自英国R&D Systems,Abingdon公司;单克隆抗体鼠抗人肌动蛋白(β-actin)(批号:ab8226)购自美国abcam公司;单克隆山羊抗兔抗体(辣根过氧化物梅标记)(批号:BL003A)、单克隆山羊抗鼠抗体(辣根过氧化物梅标记)(批号:BL003B)均购自美国CST公司。
1.2 SKOV-3细胞的培养
SKOV-3细胞用含10%胎牛血清的RPMI 1640培养液,于培养箱(37℃、5%的CO2)中进行培养。根据细胞生长状况,每2天左右进行1次换液,当细胞覆盖瓶底80%左右时,以0.25%胰蛋白酶消化收集细胞,以1∶2传代培养。实验选用生长状态良好的第2~4代细胞。
1.3 细胞转染及筛选
将SKOV-3细胞以3×105/孔的密度接种于6孔板中,每组设6个复孔,当细胞覆盖瓶底80%左右时,按照LipofectamineTM 2000脂质体说明书转染pcDNA3.1-Galectin-9组及pcDNA3.1组,每孔脂质体5 μL、质粒2.5 μg。通过梯度试验确定顺铂对SKOV-3细胞的最佳筛选药物浓度为15 mg/mL,转染24 h后,将6孔板中的细胞消化,并以1∶10的比例接种于24孔板中,于转染24 h后加入顺铂。隔1 d换1次筛选培养基,筛选1周,转移至25 cm2培养瓶中扩增培养。同时设置未进行转染操作的空白对照(空白对照组)。
1.4 Western blot检测Galectin-9蛋白的表达
实验分组同“1.3”。取三组对数生长期细胞各1瓶,用含有蛋白酶抑制剂的裂解液提取总蛋白,BCA法测蛋白浓度。取等量蛋白样品(40 μg)进行电泳,并转移至PVDF膜上。用含有5%脱脂奶粉室温封闭2 h,弃去封闭液,分别加入用5%BSA的TBST稀释的一抗(Galectin-9 1∶5000;β-actin 1∶2000),4℃过夜。一抗孵育结束后,TBST洗涤,然后分别用HRP标记的山羊抗兔IgG(1∶2000)和HRP标记的山羊抗鼠IgG(1∶2000)室温孵育2 h,TBST充分洗涤后,电化学发光显影。实验重复3次。
1.5 CCK-8检测Galectin-9对细胞增殖的影响
分别取三组对数生长期细胞,胰酶消化后接种于96孔培养板(5×103个细胞/孔)中,每孔加入200 μL培养基,每组设12个复孔,继续培养24 h,使细胞贴壁。按照CCK-8试剂盒提供的步骤分别检测0、12、24、36 h和48 h的细胞增殖能力。
1.6 划痕试验检测Galectin-9对细胞迁移的影响
??验分组同“1.3”。同样分别取三组对数生长期细胞,每组设3个复孔,分别转移到培养皿中,在低血清培养基中培养细胞贴壁且达到80%融合时,换无血清培养基培养,在培养皿中划一条线性刮痕,用PBS洗涤细胞3次后将细胞继续孵育(37℃,5%CO2),并在诱导刮伤后0、12、24 h后使用显微镜获得图像。划痕愈合率=(划痕后的即刻面积-划痕后12 h或24 h的愈合面积)/划痕后的即刻面积×100%。划痕愈合率越高,表明细胞的迁移能力越强。采用Image-Pro Plus 6.0软件处理。
1.7 Annexin-V-FITC/PI双染法检测Galectin-9蛋白对细胞凋亡的影响
实验分组同“1.3”。取三组生长状态良好的接近融合的细胞,等量接种于6孔板中(2×104/孔),每组设3个复孔,当6孔板细胞长到80%左右时,按照Annexin-V-FITC/PI细胞凋亡试剂盒说明书进行操作。每组样品分别加入400 μL结合缓冲液,5 μL Annexin V,混匀,室温避光孵育15 min,然后加入10 μL PI,混匀,冰浴避光孵育5 min,在30 min内进行流式细胞仪检测。用CELL Quest软件对结果散点图进行分析,获得由4个象限组成的细胞直方图,每个象限的细胞数目就是检测细胞总数所在点的组分。 1.8 统计学方法
应用SPSS 22.0软件进行相关统计学分析。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验。以P 0.05)。见图1。
2.2 Galectin-9能抑制?胞的增殖
CCK-8结果显示,转染pcDNA3.1-Galectin-9组细胞增殖能力(0.772±0.124)明显低于空白对照组(1.135±0.347)和pcDNA3.1组(1.063±0.248),差异均有高度统计学意义(t = 4.266,P 0.05)。通过时间曲线(0、12、24、36 h和48 h)发现,Galectin-9对抑制SKOV-3细胞的增殖能力呈现时间依赖性。见图2。
2.3 Galectin-9能抑制细胞的迁移能力
转染pcDNA3.1-Galectin-9组的愈合率[(26.03±2.11)%]明显高于pcDNA3.1组[(14.53±1.14)%]和空白对照组[(14.42±0.36)%],差异均有高度统计学意义(t = 17.78,P 0.05)。
2.4 Galectin-9能促进细胞凋亡
转染pcDNA3.1-Galectin-9组的凋亡率[(57.21±0.89)%]明显高于pcDNA3.1组[(14.85±1.57)%]和空白对照组[(15.02±0.93)%],差异均有高度统计学意义(t = 79.51,P 0.05)。
3 讨论
目前卵巢癌尚缺乏特异性的临床症状,诊断困难,确诊时大部分已处于肿瘤后期阶段[5-6],晚期患者5年生存率不到30%[1]。Galectin-9最早由Wada等[7]从动物胚肾组织中分离得到,是由130个高度保守的氨基酸序列组成糖识别结合域[8],在结节型硬化型霍奇金肿瘤组织中克隆并首次命名[9]。有报道发现,Galectin-9抑制胶质瘤细胞的增殖及迁移,为胶质瘤提供了新的治疗方向[10];Galectin-9的表达降低与多种恶性肿瘤的进展和淋巴转移具有明显相关性,研究发现,在乳腺癌和恶性黑色素瘤患者中,Galectin-9表达的缺失与肿瘤转移呈负相关[11-14];Galectin-9表达的缺失与肿瘤转移呈负相关[15],且Galectin-9表达水平较高患者的中位生存时间明显高于Galectin-9低表达的患者;Galectin-9的表达与宫颈鳞状细胞癌病理分级呈正相关[16],这可能与组织特异性有关;Galectin-9的表达降低导致结肠癌的发生率升高[17];在良性卵巢组织中,Galectin-9呈散在或弥漫性表达,而在卵巢癌组织中呈低表达,且与临床分期、病理分期及淋巴结转移密切相关[4,18],但迄今为止,关于Galectin-9在卵巢癌细胞系SKOV-3中作用的研究甚少。
研究表明,Galectin-9作为细胞质蛋白,可以靶向分泌到细胞核或细胞质中,与细胞质和细胞核中的蛋白相互作用;在过敏反应中诱导嗜酸粒细胞聚集和活化,调节免疫;此外,Galectin-9可以通过p38和ERK信号通路调节细胞成熟和分化[12],在介导细胞凋亡、黏附、细胞间聚集和肿瘤转移方面发挥重要作用。本研究构建了pcDNA3.1-Galectin-9转染细胞组、pcDNA3.1组和空白对照组,Western blot结果显示,转染组中Galectin-9蛋白表达上调,进而通过CCK-8和划痕试验证实,卵巢癌细胞SKOV-3转染pcDNA3.1-Galectin-9后,显著抑制SKOV-3细胞的活力、增殖和迁移能力;通过Annexin-V-FITC/PI双染法检测发现,转pcDNA3.1-Galectin-9的SKOV-3细胞凋亡率明显增高,提示Galectin-9可以促进卵巢癌细胞的凋亡,与Galectin-9在食管癌细胞中的研究结果一致[2]。
综上所述,Galectin-9的过表达能够抑制卵巢癌细胞SKOV-3的增殖和迁移,并能促进其凋亡,为卵巢癌的治疗及靶向药物研发提供理论依据。但Galectin-9如何调控卵巢癌的发生发展及侵袭转移的分子机制尚不明确,需要通过实验进一步探讨。
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(收稿日期:2017-08-30 本文编辑:张瑜杰)