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逆转录-聚合酶链反应法检测消瘤保肺丸对E-cad、α-catenin及β-catenin表达的影响
作者:孙宏新1,段铮2    
作者单位:(1.河南省中医医院,河南 郑州450002;2.河南中医学院,河南 郑州450008)

《时珍国医国药》 2010年 第10期

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       【摘要】 
       目的研究消瘤保肺丸对人肺癌PG细胞中E-cad、α-catenin及β-catenin表达的影响。方法采用逆转录-聚合酶链反应法(RT-PCR)检测E-cad、α-catenin及β-catenin表达的情况。随机分为四组,即消瘤保肺丸高剂量组、消瘤保肺丸低剂量组、对照组及空白组,分析电泳凝胶的灰度值。结果消瘤保肺丸高剂量组对3种分子的表达与空白组差异显著,(P<0.01)。消瘤保肺丸低剂量组α-catenin、β-catenin表达与空白组差异显著,(P<0.05);E-cad表达与空白组无显著差异,(P>0.05)。在α-catenin的表达与空白组差异显著,(P<0.05)。结论消瘤保肺丸对人肺癌PG细胞的E-cad、α-catenin及β-catenin的表达有明显影响,消瘤保肺丸对肺癌有一定的抑制作用,该实验为今后分子水平的进一步研究提供了依据。
       【关键词】  逆转录-聚合酶链反应;消瘤保肺丸;E-cad、α-catenin及β-catenin;人肺癌PG细胞
       上皮细胞钙粘蛋白(E-cadherin)是维持上皮细胞形态及同种细胞间粘附连接的主要粘附分子。α-连接素(α-catenin)是E-cadherin连接细胞骨架所必需的成分,E-cadherin借助于α-catenin连接在E-cadherin与β-catenin之间[1]。大量的实验证实E-cad/catenins复合物介导细胞同质粘附而具有抑制肿瘤侵袭、转移的作用[2]。消瘤保肺丸中成药制剂,在临床用于肺癌已有多年,本篇通过PCR等相关手段研究消瘤保肺丸对E-cadherin、α-catenin及β-catenin表达水平的影响,以探究中药抗癌转移的作用机制。
       1材料与仪器
       1.1药物消瘤保肺丸,仪器由河南省中医院院内制剂室提供,批号:20070514;清肺化痰丸,昆明中药厂有限公司,国药准字Z53020763,批号:080119。
       1.2动物及瘤株PG 细胞(即人高转移性巨细胞肺癌细胞株),由北京广安门医院提供;日本大耳白兔8只,购于郑州大学动物实验中心,动物合格证号:8cxk(豫)2005-2002。
       1.3试剂RPMI-1640培养基,美国Gibco公司,编号1313945;优级胎牛血清,天津TBD公司,编号Df-1055;PCR试剂盒,北京Promega 公司,编号m-7501;RT Fsk-100试剂盒,日本Toyoto公司,编号76660C3;Trizol Reagent,美国Gibco公司,编号1373341;DEPC原液,Sanland-Chem International Inc,0532B73;Goldview染色剂,北京赛百盛公司,编号Jun-04-2010。
       1.4仪器二氧化碳培养箱HF90型,上海力新HEAL FORCE;图像记录分析系统,大连Jim-X Scientific,编号D140;PCR GeneAmp System,美国Applied Biosystems,编号2700;电泳仪,北京市六一仪器厂,编号DYY-6C。
       2方法
       2.1 动物分组与模型建立
       2.1.1动物分组8只健康日本大耳白兔,随机分为消瘤保肺丸高剂量药物组、低剂量药物组,清肺化痰丸对照组,空白组4组,每组2只,每组每天早晚各给药1次,10 ml/kg/次,其中高、低剂量组分别相当于人等效剂量的10,5倍,空白组给以等量生理盐水,连续给药3 d。
       2.1.2动物模型建立空白组(每组每天早晚各灌胃生理盐水1次,10 ml/kg/次);对照组(每组每天早晚各灌胃1次,清肺化痰丸1 g/kg);消瘤保肺丸高剂量组(每组每天早晚各灌胃1次,共消瘤保肺丸1.5 g/kg);消瘤保肺丸低剂量组(每组每天早晚各灌胃1次,共消瘤保肺丸3 g/kg)。
       2.2药物制备实验用药剂量参考药物说明书。清肺化痰丸:实验时以纯净水配制成10%的浓度供试;消瘤保肺丸:实验时以纯净水配制成10%的浓度供试。
       2.3细胞培养复苏PG冻存细胞,培养基选用含20% 优级胎牛血清的RPMI-1640培养基,隔日或每日换液1次,直至基本贴满下壁,细胞传代,每培养瓶中加2 ml 0.25% 胰蛋白酶液使细胞脱壁,加入8 ml培养基,反复吹打后分入5 ml至新培养瓶。观察细胞生长状态良好,分别加入各组含药培养基,放37℃ CO2培养箱培养48 h。
       2.4引物设计特异性引物(E-cad、α-catenin、β-catenin),采用“Premier Primer 5”软件,由北京赛百盛生物技术公司制作。
       2.5RNA提取观察细胞基本贴满,PBS缓冲液冲洗3次,每次5ml;加入Trizol Reagent 1 ml (1 ml/15 m2),轻摇使Trizol充分接触瓶壁。将Trizol Reagent处理的细胞液转移至0.1% DEPC处理过的1.5 ml EP管(已消毒),室温静置5 min,加入氯仿0.2 ml,剧烈混匀15 s,室温静置2~3 min。低温离心机中,4℃下12 000 r/min离心15 min,上清液中即含有所需之RNA。取上清液至另一1.5 ml EP管,加入等体积异丙醇,颠倒混匀,室温静置10 min,4℃下12 000 r/min离心15 min。弃上清,加入75% 冷乙醇1 ml(即先加入750 μl 预冷无水乙醇,再加入250 μl RNA Free H2O)。颠倒混匀,清洗,悬浮沉淀。4℃下9 000 r/min离心15 min,弃上清,室温晾干。将RNA溶于30 μl RNA Free H2O中。
       2.6逆转录反应(ReverTra Ace-α-TM)取200μl EP管,依次加入RNase Free H2O 6 μl,5×RT Buffer 4 μl,dNTP Mixture 2 μl,RNase Inhibitor 1 μl,Oligo(dT)20 1 μl,RNA 5μl,ReverTra Ace 1 μl;所得总反应体系共20μl,混匀后瞬间离心10 s,置PCR 仪中30℃ 预热10 min,温度依次调至:42℃ 20 min,99℃ 5 min,4 ℃ 5 min;按此过程顺序为一个循环。置低温离心机中,瞬间离心。合成所得cDNA于-80℃保存。
       2.7聚合酶链式反应(PCR)取200μl EP管,依次加入cDNA 1 μl,dNTP 1 μl,Taq酶 1 μl,10×PCR Buffer 5μl,MgCl2 3 μl,序列特异性上游引物1 μl,序列特异性下游引物1 μl,β-actin上游引物(600bp)1μl,β-actin下游引物(600bp)1 μl,RNA Free H2O 35 μl。所得反应体系共50 μl,混匀后瞬间离心10s。根据引物的不同,退火温度不同,如下:E-cadherin 52℃;β-catenin 50℃;α-catenin 53℃;置PCR仪中温度依次调至:94℃ 2 min(预变性),94℃ 30s(变性),50~53℃ 30 s(退火),72℃ 2 min(延伸),72℃ 6 min(总延伸),4 ℃ ∞。第2,3,4步按顺序三步为一个循环,共进行32个循环。扩增所得DNA于-80℃保存。
       2.8凝胶电泳取琼脂糖0.26 g放入一干净三角烧杯中,加入RNA Free H2O 11.7 ml、10×TBE缓冲液1.3ml,共13 ml,将三角烧杯置于微波炉中,中火加热,见有气泡出现随即停止加热,反复7~8次,待琼脂糖完全溶解且无气泡产生时,置常温下冷却至稍烫手。带一次性手套,加入EB染色剂2 μl,摇匀。迅速将温热的凝胶倒入已置好梳子的电泳板中,在室温下放置30 min。取10×TBE缓冲液6 ml,配成60 ml溶液加入电泳槽中,将凝胶完全淹没于电泳槽液体中,凝胶的孔朝向电泳槽负极。取加样缓冲液(Loading Buffer)1 μl滴于干净塑料手套上,滴加PCR产物DNA 8 ml与1 μl Loading Buffer混匀,加入凝胶的孔中;加入PCR Marker 5ml于凝胶另一孔中。点样顺序为PCR Marker、消瘤保肺丸高剂量组、消瘤保肺丸低剂量组、清肺化痰丸组、空白对照组。接通电源调至电压90V,电流300 mA,30 min。将凝胶置于图像记录分析系统中观察电泳荧光情况,拍照记录,应用加拿大Glyko公司BandScan 5.0软件分析,计算目的条带与β-actin条带的灰度值之比。见图1及表1。  A-消高组B-消低组C-清肺组D-空白组图1 粘附分子在PG细胞中各组电泳结果表1电泳凝胶的灰度值之比
       2.9统计采用SPSS 13.0统计软件处理,方法选用One-Way ANOVA检验。
       3结果
       消瘤保肺丸高剂量组对3种分子的表达与空白组差异显著,P <0.01。消瘤保肺丸低剂量组α-catenin、β-catenin表达与空白组差异显著,P <0.05;E-cadherin表达与空白组无显著差异,P >0.05。清肺化痰丸组大多与空白组无显著差异,只在α-catenin的表达与空白组差异显著,P <0.05。
       4讨论
       粘附是肿瘤转移过程中的一个关键环节。肿瘤细胞表面粘附分子与肿瘤的侵袭、转移密切相关,通过表面粘附分子与细胞外基质或细胞等的配体相结合,启动了细胞内各种信号通路,同时也改变了肿瘤细胞的一些特性。孙宏新等[3]研究发现益肺清化膏可有效地提高 E-cad 的表达,降低 CD44v6 的表达水平。
       本实验结果表明消瘤保肺丸对粘附分子在人PG肺癌细胞中的表达有显著影响。对E-cadherin的影响比较明显,在空白组表达相对消瘤保肺丸高剂量组降低,说明E-cadherin的表达与消瘤保肺丸高剂量作用成负相关,而α-catenin、β-catenin则与消瘤保肺丸高剂量作用成正相关。通过与空白组比较消瘤保肺丸对各个分子表达的影响较大,以高剂量作用更为明显;清肺化痰丸组α-catenin的表达与空白组有显著差异,说明该药中与消瘤保肺丸的化痰类药物可能对肺癌细胞有一定作用。
       中成药消瘤保肺丸的干预作用在细胞实验中有所体现,我们通过对细胞进行干预,在RT-PCR的各个步骤,形成具有中药干预效应的肺癌细胞DNA,其表达效果与正常不同。细胞生长和增殖过程包括转录、逆转录的过程,是合成DNA的重要方面,由此可知,消瘤保肺丸在抗肿瘤侵袭和转移的过程对DNA合成有一定影响。发挥中医药抗肺癌转移的优势,加强复方、验方的分子生物学水平研究,对指导今后临床的用药有重要意义。
       【参考文献】
          [1]Jou T, Stewart DB, Stappert J, et al.Gentic and bio-chemical dissection of protein linkages in the cadherin-catenin complex[J]. Proc Natl Acad Sei,1995,92(11):5067.
       
       [2]杨剑锋,廖粤军.E-cadherin/catenins与肿瘤发生、侵袭及转移 [J].南华大学学报·医学版,2002,30(4):392.
       
       [3]孙宏新,蒋士卿,朴炳奎.益肺清化膏含药血清对肺癌细胞株的抑制作用 [J].中医研究,2005,18(10):12.

经典中医古籍

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