雷公藤红素调节Ezrin磷酸化抑制肝癌细胞迁移作用机制研究

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目的:雷公藤红素具有抗炎症反应、抑制肿瘤血管生成、抑制肿瘤生长、抑制肿瘤转移等多种药理作用。为了揭示雷公藤红素抑制肝癌转移的重要机制,我们在研究肝癌转移的过程中发现细胞骨架蛋白Ezrin的Thr567位点的磷酸化改变能够抑制肿瘤细胞的侵袭和转移。为进一步研究雷公藤红素是否通过影响Ezrin磷酸化实现抑制肝癌细胞迁移的作用,通过蛋白质免疫沉淀实验检测细胞裂解液中Ezrin磷酸化水平,对肝癌迁移进行研究,并在肝癌细胞中检测雷公藤红素处理前后Ezrin蛋白表达以及其磷酸化的影响,探索雷公藤红素对肝癌细胞迁移的重要机制。本实验采用雷公藤红素研究Ezrin磷酸化抑制肿瘤迁移的可能机制,并选择了两种具有代表性的肝癌细胞系,分别是增殖性较好的肝癌HepG2细胞系和高侵袭性肝癌MHCC97H细胞系。然而,目前尚不清楚这两种细胞系在雷公藤红素的刺激下是否有类似的Ezrin的Thr567位点的磷酸化改变。因此,本文旨在明确雷公藤红素处理前后Ezrin蛋白及其磷酸化在肝癌细胞迁移侵袭过程中的变化以及雷公藤红素抑制肝癌转移的作用机制。方法:采用蛋白质免疫印迹实验检测细胞增殖的蛋白标志物,探讨不同浓度和不同时间的雷公藤红素处理后对肝癌HepG2细胞系和高侵袭性肝癌MHCC97H细胞系的Ezrin蛋白及其磷酸化水平的影响;采用免疫荧光实验和蛋白质免疫印迹实验检测细胞裂解液中Ezrin Thr567的水平,探讨不同浓度和不同时间雷公藤红素处理后对肝癌HepG2细胞和高侵袭性肝癌MHCC97H细胞系的Ezrin Thr567磷酸化的影响,从而找到雷公藤红素最佳的处理浓度和最佳的处理时间;采用细胞划痕实验以及活细胞追踪实验分别从肝癌细胞的平均迁移速率和单个细胞的迁移速率研究肝癌细胞的迁移性,探讨并验证最佳处理浓度和最佳的处理时间的雷公藤红素处理后对肝癌HepG2细胞和高侵袭性肝癌MHCC97H细胞的迁移影响,对肝癌细胞的抑制情况;采用构建Ezrin Thr567突变体Ezrin T567A和Ezrin T567D并转染入肝癌细胞中分别模拟Ezrin Thr567非磷酸化和磷酸化的状态,通过活细胞追踪实验观察转染含有荧光标记的Ezrin Thr567A、Ezrin Thr567D的高侵袭性肝癌MHCC97H细胞的运动迁移情况;根据Rho激酶抑制剂Y27632对Rho激酶的抑制作用导致Ezrin Thr567磷酸化水平的降低和对癌细胞侵袭和转移的阻断的情况为基础,采用IP实验检测雷公藤红素对ROCK-Ezrin之间的相互作用关系,从而确定雷公藤红素是否能干预Ezrin介导的肝癌转移并深入揭示雷公藤红素抑制肝癌细胞迁移的重要机制。结果:(1)雷公藤红素对肝癌细胞Ezrin磷酸化水平的影响的免疫印迹实验和免疫荧光实验结果显示:雷公藤红素处理后Ezrin蛋白以及Ezrin Ser66磷酸化水平无影响,Ezrin Thr567的磷酸化水平受到影响并且表现出比较明显的浓度依赖趋势,且在雷公藤红素为1 μM时Ezrin Thr567的磷酸化水平明显降低。(2)根据雷公藤红素按照时间梯度和浓度梯度的处理下对肝癌细胞Ezrin Thr567磷酸化水平的影响的蛋白质免疫印迹实验结果显示:在肝癌HepG2细胞系和高侵袭性肝癌MHCC97H细胞系中,雷公藤红素对Ezrin Thr567磷酸化水平均产生影响并且分别具有浓度依赖性和时间依赖性,且找到了雷公藤红素的最佳处理浓度和最佳处理时间。即在雷公藤红素的浓度为1μM时以及处理时间为6h时,Ezrin Thr567的磷酸化水平明显降低。(3)能够反映肝癌细胞平均迁移速率的细胞划痕实验结果显示:1μM的雷公藤红素处理后,相对对照组而言,肝癌细胞愈合的速率明显降低。(4)能够反映单个细胞迁移状态及速率的活细胞追踪实验结果显示:1μM的雷公藤红素处理后,单个细胞的迁移范围相较对照组明显受限且迁移速率降低。(5)构建Ezrin Thr567突变体并转染带荧光标记的质粒,模拟Ezrin Thr567位点的磷酸化和非磷酸化的肝癌细胞运动,通过实验结果可以表明:模拟非磷酸化的Ezrin T567A的肝癌细胞迁移范围受限且迁移速率降低。(6)采用IP实验检测雷公藤红素对ROCK-Ezrin之间的相互作用关系,实验结果显示:雷公藤红素处理后IP组的ROCK1蛋白水平明显降低,即雷公藤红素减弱ROCK-Ezrin的相互作用力。结论:(1)雷公藤红素具有降低Ezrin pT567磷酸化水平抑制肿瘤转移,最佳处理浓度为1 μ M,最佳时间为6h。(2)雷公藤红素调节Ezrin磷酸化抑制肝癌转移的机制是通过阻断Rho激酶介导的Ezrin磷酸化实现的。
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