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目的:
明确肺癌细胞中膜骨架连接蛋白Ezrin对体外培养的肺癌细胞系的增殖、凋亡、侵袭和转移能力的影响。并初步探讨Ezrin对肺癌侵袭转移的可能的作用机制。
材料
1、临床资料用于免疫组化的病例共183例,分别来自于辽宁省人民医院非小细胞肺癌病人外科手术切片48例,和购于上海芯超公司的组织芯片135例。所有病例中组织分型包括肺腺癌102例,肺鳞癌36例,腺鳞癌10例,支气管肺泡癌15例,大细胞肺癌10例,小细胞肺癌10例。
2、主要试剂兔抗人Ezrin多克隆抗体Lot#YD071404,购于Epitomics公司。β-catenin鼠单抗购于BD公司,E-cadherin鼠单抗和内参Actin购于anta Cruz公司,Ezrin SiRNA(sc-35349)和非特异control SiRNA(sc-37007)购于Santa Cruz公司。S-P组化试剂盒购于北京中杉金桥公司。流式双染凋亡试剂盒购自北京四正柏生物技术开发公司。
方法:
1、细胞及培养
6种中国医科大学基础医学院病理学实验室保存的肺癌细胞系:肺腺癌细胞系A549,LTEP-α-1(以下简称LTE)和SPC-A-1(以下简称SPC);肺巨细胞癌细胞系BEl;肺大细胞癌细胞系NCI-H460(以下简称460);肺小细胞癌细胞系NCI-H446(以下简称446)。以人正常支气管上皮细胞系HBE为正常对照。其中A549细胞系用含10%TBD胎牛血清的Hyclone DMEM培养基,其余各细胞系均用含10%TBD胎牛血清的Hyclone1640培养基。置于5%C02的37℃孵箱里培养。
2、SiRNA干扰
根据Western Blot筛选肺癌细胞系Ezrin表达量的结果,采用肺大细胞癌细胞系460和肺腺癌细胞系LTE依Santa Cruz说明书进行。并设立空白对照组和阴性对照组(即非特异的control SiRNA对照组)
3、Western blot收集并提取蛋白,样本进行SDS-PAGE电泳,将蛋白转印到PVDF膜上。5%的脱脂奶粉或5%的BSA摇床上封闭后,加入一抗Ezrin兔多抗(1:800),β-catenin鼠单抗(1:1000),E-cadherin鼠单抗(1:200),内参Actin(1:400),4℃孵育过夜。取出孵育后的膜用相应二抗(1:4000-1:8000)室温孵育2小时后于暗室进行ECL显色。
4、Transwell细胞侵袭实验
将30ul Matrigel加入Transwell( Corning)上层小室中,置于37℃约3小时待其凝固后加入200ul含有1×105个细胞的双无培养基悬液,每组设三个平行样本。将Transwell小室置于24孔板内,每孔加500ul10%胎牛血清。常规培养16小时后取出小室,甲醛固定20分钟,稀盐酸酒精分化,自来水反蓝,二甲苯透明封片。40倍显微镜下每张片随机拍16个视野计数穿膜细胞数,取平均值进行统计学分析。
5、MTT实验
取对数生长期的细胞用0.25%的胰蛋白酶消化后制成单细胞悬液,接种于96孔板中。每孔接种3000个细胞,常规培养。次日起每天测定一次,持续检测4天。测定时每孔加入20ul MTT溶液(5mg/ml,溶于ph7.4的PBS中,0.22um滤膜除菌),孵育4h,吸出培养液加入150ul DMSO,震荡溶解紫色结晶物10分钟,酶联免疫检测仪上测定各孔490nm波长处的吸光值。各细胞系每组因素测定时均设五个平行孔,实验共重复三次。
6、细胞划痕实验
将干扰组和对照组的细胞铺于六孔板中,用200ul枪头垂直铺满细胞的孔板做划痕,常规培养,0小时,6小时,24小时取样拍照,测量划痕宽度进行统计分析。实验共重复三次。
7、流式细胞凋亡实验
采用AnnexinV/PI法测细胞凋亡,依照流式试剂盒进行。将悬浮细胞直接收集到5ml的EP管中,每样本细胞数为(1~5)×106/mL。900~1000r/min低速离心5min,弃去培养液。用PBS缓冲液洗涤1次,900~1000r/min离心5min。用100ul的孵育缓冲液重悬细胞,室温下避光加AnnexinV和PI染料孵育20min。加400ul缓冲液轻轻混匀,上流式细胞仪检测。
8、RNA提取和反转录多聚酶链反应(RT-PCR)用TRIzol Reagent提取细胞总的RNA。
用RNA PCR试剂盒依照说明书进行目的片段的扩增。用1.5%的琼脂糖胶并加入了0.1μg/μl的溴化乙腚电泳。相对RNA的量是用目的条带与β-actin的条带相比得出的值。
9、免疫组织化学
实验前组织片子在烤片机上70℃加热4小时,按梯度进行脱水脱蜡,柠檬酸盐高温高压抗原修复2分,封闭30min,然后加入一抗Ezrin兔多抗(1:200),E-cadherin鼠单抗(1:50),vimentin鼠单抗(1:200)4℃过夜,二抗30min,BAD显色,苏木精染核5min,盐酸酒精分化,流水反蓝,梯度透明,封片。
10、统计分析
各组资料利用SPSS13进行统计分析。细胞系实验结果采用Independent-Samples T检验和方差分析统计分析,P<0.05有统计学意义。
结果:
1、免疫组化结果显示:在正常肺组织中Ezrin主要表达在支气管上皮的刷状缘,肺癌组织中Ezrin的表达上调,并在肿瘤侵袭前缘的表达强于肿瘤中心部。转移处淋巴结强表达。Ezrin在肺癌中的表达强弱与病人年龄、性别、组织学分型、分化程度、临床分期均无关(P>0.05),与淋巴结的远处转移有关(P<0.05)。检测EMT相关指标E-cadherin和Vimentin,结果显示Ezrin与EMT过程密切相关。
2、划痕实验显示:干扰Ezrin后,肺癌细胞的运动迁移能力明显降低(P<0.05)。
3、Transwell实验显示:干扰Ezrin后,肺癌细胞的侵袭能力明显降低(P<0.05)。
4、MTT实验显示:干扰Ezrin后,肺癌细胞的增值能力明显降低(P<0.05)。
5、流式细胞实验显示:干扰Ezrin后,凋亡细胞比例增加(P<0.05)。
6、根据Western Blot结果,选择在A549、LTE、SPC、BE1、460和446六种肺癌细胞系中,Ezrin表达量较高的两种细胞系LTE和460,干扰其内源性Ezrin的表达,观察β-catenin和E-cadherin的蛋白表达的变化,结果显示,β-catenin蛋白表达量明显下降(P<0.05),而E-cadherin的表达上调(P<0.05)。
7、RT-PCR结果显示:干扰Ezrin后,对β-catenin和E-cadherin的转录水平均无影响(P>0.05)。
结论:
1、Ezrin在肺癌组织中Ezrin的表达上调,并在肿瘤侵袭前缘的表达强于肿瘤中心部。Ezrin在肺癌中的表达强弱与病人年龄、性别、组织学分型、分化程度、临床分期均无关,与淋巴结的远处转移有关。
2、Ezrin能够上调肺癌细胞系LTE和H460体外增殖和侵袭转移能力。
3、Ezrin可正向调控β-catenin的蛋白表达,但对其转录无影响。
4、Ezrin与EMT密切相关,Ezrin过表达可上调间叶源性分子标记物vimentin的表达,抑制上皮性分子标记物E-cadherin的表达。