乳腺癌MCF-7细胞中BMP-6通过HO-1调控MMP-9表达的机制研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dairui1985
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乳腺癌是一种常发性恶性肿瘤,是威胁全世界女性健康的首要因素。统计结果表明,世界上,每年死于乳腺癌的患者有50多万人。   好发血行性转移成为乳腺癌晚期的一个重要的生物学特征,它也成为导致乳腺癌病人死亡的一个最重要因素。乳腺癌常见的转移器官有骨、肺、肝,成为多年来治疗乳腺癌的一个瓶颈。   乳腺癌细胞的异常生长和随后发生的转移过程是一个多基因参与、通过多步骤完成的复杂过程,涉及到众多与肿瘤细胞相关的细胞生物学和分子生物学事件的发生,伴随着众多细胞因子的异常表达和沉默,以及机体免疫、生理、病理机制的改变和适应。目前其中所涉生物学过程的机制及原理尚不明确,这对乳腺癌治疗极为不利。   骨形态发生蛋白-6(Bone morphogenetic protein,BMP-6)隶属于转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGF-β)超家族,其主要的信号转导途径是通过与细胞膜上的Ⅰ型和Ⅱ型受体结合,并依靠Smad依赖和非Smad依赖的通路两种方式在胞内传递信号来调节机体的生长和发育。近年来发现,BMPs不仅在调节骨的生长、细胞的增殖与凋亡,胚胎发育及器官发生过程中发挥作用,而且与肿瘤的发生与转移的过程也有着非常密切的联系。BMP-6在许多种肿瘤中都异常表达,影响着这些肿瘤的侵袭与转移过程,提示BMP-6可能通过调节影响肿瘤转移的因子如MMPs在肿瘤发生,发展过程中发挥作用。   在影响肿瘤转移的因子中,MMPs是近年来被研究较多的一种,它可以降解细胞外基质膜的有效成分和细胞间的连接蛋白,参与细胞与细胞和细胞与基质之间的粘附的解离过程。它们在几乎所有的肿瘤中表达,参与肿瘤的发生、生长、侵袭与转移。在MMPs中,MMP-9是在乳腺癌的发展中起关键作用的因子,包括调控血管生成、肿瘤生长和远处转移。   本研究中,我们首先通过Boyden Chamber实验检测了BMP-6在体外条件下对乳腺癌MCF-7细胞迁移与侵袭的影响,发现BMP-6可以显著抑制MCF-7细胞的迁移与侵袭,而且该作用经由HO-1介导。我们进一步探索了BMP-6抑制乳腺癌MCF-7细胞迁移侵袭及其调控HO-1表达的机制。定量PCR和Western-blot结果显示,BMP-6可时间和剂量性的上调乳腺癌MCF-7细胞中HO-1的表达。进而,我们构建了长度为4.5kb的HO-1启动子荧光素酶报告质粒,分析了BMP-6刺激对HO-1启动子应答活性的影响,发现BMP-6可能通过Smad依赖的途径调控HO-1基因表达,CHIP实验证实了这一结论。   然后,我们研究了BMP-6和HO-1调控MMP-9基因表达的机制。定量PCR和Western-blot结果显示,BMP-6和HO-1可显著抑制乳腺癌MCF-7细胞中MMP-9的基因表达,我们构建了长度为0.3kb、0.1kb、AP-1位点突变的0.3kb的MMP-9启动子荧光素酶报告质粒,分析了BMP-6和HO-1刺激对MMP-9启动子应答活性的影响,发现BMP-6和HO-1可以通过MAPK途径中的p38信号转导途径调控MMP-9基因表达,最后,通过Western-blot实验检测了p38和AP-1相关蛋白的表达水平变化,证实了BMP-6和HO-1通过MAPK/p38/AP-1途径调控MMP-9基因表达。   综上所述,本研究证实BMP-6可通过抑制MMP-9的基因表达从而抑制乳腺癌MCF-7细胞的迁移与侵袭,其中HO-1介导BMP-6对MMP-9的调控。这种抑制作用是通过MAPK/p38/AP-1信号途径来实现的。  
其他文献
尿酸氧化酶(Urate Oxidase,Uricase EC 1.7.3.3)也称尿酸酶,是一种以氧作为受体的氧化酶,广泛存在于哺乳动物肝细胞的过氧化物酶体中,能催化尿酸氧化为更易于排泄的代泄物即尿囊素