黄芩素通过GPR30信号通路抑制雌激素诱导乳腺癌细胞的迁移、黏附和侵袭

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目的:本研究旨在探讨黄芩素能否通过GPR30信号通路发挥抑制雌激素诱导乳腺癌细胞的迁移、黏附和侵袭的作用。  方法:采用雌激素受体(ER)/G蛋白偶联受体30(GPR30)阳性的乳腺肿瘤细胞MCF-7和ER阴性/GPR30阳性的SK-BR-3细胞为模型系统。常规细胞培养,给于E2或者G1诱导细胞,考察黄芩素对该模型细胞的影响,利用MTT法考察细胞活力的变化;利用划痕修复实验考察细胞迁移能力的变化;采用黏附实验考察细胞对胞外基质黏附能力的变化;采用matrigel包被的transwell小室侵袭模型考察细胞侵袭能力的变化;应用Western blot的方法考察蛋白表达的变化;应用实时荧光定量PCR的方法(Real time PCR)考察GPR30相关靶基因mRNA水平的变化。  结果:(1)黄芩素在剂量为5,10和15μM时对给于或不给于E2的MCF-7或SK-BR-3细胞没有明显的细胞毒性作用。结果表明,5,10和15μM可以做为后续的实验研究黄芩素的剂量;(2)E2单独作用24 h后,MCF-7和SK-BR-3细胞迁移明显增强,而当给于黄芩素后,细胞迁移较少,黄芩素能够抑制雌激素诱导细胞迁移;(3)E2单独作用24 h后,MCF-7和SK-BR-3细胞与胞外基质胶的黏附增强,而同时给于黄芩素后,细胞与基质胶黏附能力下降。结果提示,黄芩素能够抑制雌激素诱导细胞与基质胶的黏附;(4)E2单独作用24 h后,穿过基质胶包被滤膜的细胞数目增加,而同时给药黄芩后,浸润的细胞数明显下降。结果说明,黄芩素能够降低雌激素诱导下的细胞侵袭能力;(5)给于E2和黄芩素1 h后,MCF-7和SK-BR-3细胞的GPR30的表达保持不变,而表皮生长因子受体(EGFR)的酪氨酸磷酸化水平以及细胞外信号调节激酶(ERK)和丝氨酸/苏氨酸激酶(Akt)的磷酸化水平明显降低。结果提示,黄芩素对于GPR30的表达没有影响,而抑制了雌激素介导的GPR30的信号的传导;(6)在MCF-7和SK-BR-3细胞中,E2上调CYR61和CTGF基因,同时给于黄芩素后,与E2组对比,2个基因在MCF-7和SK-BR-3细胞中下调。黄芩素能够抑制E2诱导的GPR30信号通路下游与转移相关基因的表达。(7)用GPR30的激动剂G1刺激细胞,再给予黄芩素,黄芩素同样能够下调EGFR、ERK和AKT的磷酸化水平以及CYR61和CTGF基因的mRNA水平。结果表明,黄芩素能够抑制GPR30信号通路的激活以及下游基因的表达。  结论:(1)黄芩素能够抑制E2诱导细胞迁移的能力、与基底胶黏附的能力以及侵袭的能力;(2)黄芩素能够抑制GPR30信号通路的激活以及下游相关基因的表达;(3)黄芩素可作为治疗雌激素受体GPR30阳性乳腺癌转移的候选药物。
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