2024年4月25日发(作者:练天亦)
史堡塞堕处型苤查!Q!!生!旦筮塑鲞筮!塑鱼!i!』垦翌!!!g:』!些!Q!!:Y!!:翌:盟!:垒
・1545・
・实验研究・
^y一氨基丁酸抑制胆管癌细胞生长的机制
王成黄强
朱成林刘臣海谢放黄朝君王伟
作者单位:230001合肥,安徽医科大学附属省立医院普外科胆胰病区肝胆胰外科安徽
省重点实验室(王成、黄强、朱成林、刘臣海、谢放),肿瘤化疗科(王伟);230031合肥,
解放军105医院普外科(黄朝君)
通信作者:王成,Email:532119902@qq.eom
DOI:10.3760/cma.J.issn.1001-9030.2016.06.034
【摘要】
目的探讨1.氨基丁酸(GABA)通过环磷酸腺苷/蛋白激酶A(cAMP/PKA)通路抑
制胆管癌细胞株QBC939生长的分子机制。方法分别以GABA、GABA+环磷酸腺苷(cAMP)激动
剂(8Br)、GABA+蛋白激酶A(PKA)拮抗剂(H89)孵育胆管癌细胞株QBC939
48
h,采用噻唑蓝
(MrI’I.)法及膜联蛋白v一异硫氰酸荧光素/碘化丙锭(AnnexinV—FITC/PI)流式细胞术检测细胞的增
殖及凋亡,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测cAMP、PKA表达,Western
blot法检测蛋白激酶A
I
(PKAI)、蛋白激酶AⅡ(PKAII)及细胞外调节蛋白激酶(ERK)表达。构建人胆管癌裸鼠皮下种
植瘤模型,随机分为对照组和GABA治疗组,用药5周后观察肿瘤体积,Westernblot法检测种植瘤
PKA
I、PKA
II及ERK的表达。结果MTI"及流式细胞术检测结果显示8Br协同GABA所导致的
增殖抑制和凋亡效应,而H89拮抗此效应;ELISA检测结果显示GABA明显上调cAMP及PKA的含
量,8Br协同GABA增加cAMP含量,H89拮抗GABA所导致PKA的含量;Western
blot检测结果显
示,GABA较对照组能明显下调PKAI(0.087
0.05),上调PKA11(0.204
ERK蛋白的表达(O.368
8±0.003
0比0.152
l±0.003
0,t=29.687,P<
24-0.012
0比0.146
1±0.072
0,t=8.152,P<0.05)蛋白的表达,且下调
3±0.007
0比0.4687±0.0100,t=13.647,P<0.05);与对照组比较,治疗组
的种植瘤体积明显缩小[(0.500±0.020)cm3比(0.3204-0.030)em3,t=15.354,P<0.05],PAK
I、
ERK蛋白表达下降,PKA
II表达上升。结论GABA抑制胆管癌细胞株QBC939生长可能由cAMP/
PKA信号通路介导,通过下调PKAI及上调PKAII的表达发挥调控作用,而下调ERK蛋白的表达
可能发挥抗肿瘤作用。
【关键词】胆管肿瘤;^r一氨基丁酸;环磷酸腺苷;蛋白激酶A;细胞外调节蛋白激酶
基金项目:安徽省科技攻关项目(1301043042)
The
mechanism
of
v—aminobutyric
acid
inhibitory
on
the
growth
of
cholan#oearcmoma
cellline
耽昭Cheng,Hnang
Department
Qiang,Zhu
Chenglin,Liu
Chenhai,‰几增,Huang
Zhaojun,Wang耽i
Affiliated
withAnhuiMedica2
Univers西,Anh拄i
Province
KeyLaboratory
of
Hepatopancreatobiliary
Surgery,Hefei
230001,China(贶增C,Huang
Q,
Zhu
CL,Liu
c日,‰F);Department
of
Chemotherapy,Anhui
Provincial
Hospital
Affiliated
withAnhui
Medical
University,Hefei230001,China(Wang
W);Department
of
General
Surgery,the
People’s
Libera-
tion
Army
J叮HospitaZ.Hefei230031,C^ina(HuangZJ)
Corresponding
antbr:Wang
Cheng,Email:532119902@qq.corn
【Abstractl
Objective
To
explore
tllemolecularmechanismof
cyclic
adenosine
monophosphate/
in
Jy—aminobutyric
acid
inhibitory
on
the
growth
of
protein
kinase
A(cAMP/PKA)signaling
pathway
cholangiocarcinoma
QBC939
eell
line.Methods
QBC939
cells
were
culturedindifferent
groups
and
trea—
ted
withl一aminobutyric
acid(GABA),GABA+8Br(cAMPagonists),GABA+H89(PKAantagonist)
for48
hours.(4,5一dimethyl一2一thiazolyl)一2,5一diphenyl一2一H—tetrazolium
bromide(MTF)as—
sav
was
used
to
determinethe
proliferation
of
QBC939
cells.AnnexinV—fluoresceine
isothiocyanate
(FITC)/propidiumiodide(PI)binding
assay
was
used
to
detect
apoptosis
inthe
QBC939
cells.Enz-
ymelinkedimmunosorbentassay
f
ELISA)assay
was
detected
to
the
expression
ofcAMPand
PKA.Western
of
General
Surgery。Anhui
Provinciaz
Hospital
blotting
was
applied
to
checkthe
expression
ofPKAI
and
PKAIIandextracellular
regulatedprotein
kinases
(ERK)proteins
in
different
groups
of
QBC939
cells.Animalmodelsof
cholangiocarcinomabearing
nude
mice
were
established
by
subcutaneous
injection
of
QBC939
cellsandrandomizedinto2
groups:control
and
GABA—treated
groups.The
effectofGABAwasevaluatedafter
5
weeks,including
tumorvolume.The
ex-
Dression
ofPKA
I
M”and
andPKA
1I
andERK
was
detected
by
Western
blotting
in
xenograft
tumors。Results
flow
cytometry(FCM)assays
allshowedthat
theeffectofGABA
inhibitory
on
the
proliferation
万方数据
・1546・
主堡塞墅窆E型盘查垫!!生!旦筮塑鲞筮鱼塑鱼!也!垦翌!!强:』!些!Q!鱼:!!!:!!:塑!:!
andinduced
apoptosis
of
QBC939
censcouldbe
antagonized
by
H89.but
not
8Br.GABA
significantly
in.
creasedthe
content
ofcAMPand
PKA,the
content
of
cAMP
was
enhanced
by
8Br.the
content
of
PKA
Was
antagonized
by
H89.Western
blottinganalysis
showedthatGABA
significantly
down——regulated
the
expression
ofPAKI
protein(0.087
8±0.0030VS.0.152l±0.003
0,t=29.687,P<0.05),up—
regulated山eexpression
ofPKA
11。and
alSOdecreased
the
expression
of
ERK
protein
protein(0.368
3±
0.0070vs.0.4687±0.010
0,t=13.647,P<0.05).Xenograft
tumor
volume『(0.500±0.020
VS.
0.320±0.030)cm3,t=15.354,P<0.051.The
expression
ofPKAI
and
ERK
were
significantly
de.
creased.andPKAIIWasincreasedinGABA—treated
group
as
compared
withcontrol
group.Conclusion
GABA
may
inhibitthe
growth
of
cholangiocarcinoma
ceHs
through
cAMP/PKA.down—regulated
PAK
I,up—regulated
PKA
II.and
decreasedthe
expression
oftheERK
perhaps
is
one
ofits
anti—tumor
QBC939
mechanisms.
【Keywords】
Bileduct
neoplasms;Gamma—aminobutyricacid;Cyclic
adenosine
monophos-
phate;Protein
kinase
A:
Extracellular
regulatedprotein
kinases
Fund
prograra:Anhui
Science
and
Technology
Research
Project(1301043042)
1一氨基丁酸(GABA)是体内重要的抑制性神经递
质,研究结果显示该物质不仅存在于中枢神经系统,还
广泛存在于外周组织中,更与肿瘤的发生、发展及侵袭
转移密切相关¨J。我们的前期研究结果证实GABA
在体外能明显抑制胆管癌细胞株QBC939的生长,且
第2信使环磷酸腺苷(cAMP)起介导作用,但其具体
作用机制尚不清楚旧J。本实验旨在探讨cAMP介导的
蛋白激酶A(PKA)信号通路在GABA抑制胆管癌细胞
生长中的分子机制。
材料与方法
为无细胞等体积的培养基,实验组分别加入GABA
(100
ixmoL/L)、GABA+8Br(20斗mol/L)、GABA+H89
(10
IuLmol/L)组,每组细胞各设6个复孔。48
h后按
M,I,I'步骤操作后用酶联免疫检测仪测定各孔492
nm
波长处的吸光度(A)值,最后取6孔的平均值,空白对
照调零并计算生长抑制率。实验重复3次。生长抑制
率(%)=[1一(A药物组一A空白组)/(A对照组一A空白组)]×
100%。
4.流式细胞术检测各组细胞凋亡:将细胞传代后
接种于6孔板内,待生长至约80%融合时,弃去上清
液,以磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗2次。设空白组、
GABA(100
Ixmol/L)、GABA+8Br(20Ixmol/L)、GABA+
H89(10I山mol/L)组。干预48
h后,离心收集细胞,用预
1.材料:人胆管癌细胞株QBC939购自中国科学
院上海生命科学研究院,由肝胆胰外科安徽省重点实
验室传代保存;PKA抑制剂(H89)、cAMP刺激剂
(8Br)、噻唑蓝(M1T11)均购自美国Sigma公司;GABA
冷PBS洗涤细胞2次,用连接缓冲液悬浮细胞后调整细
胞浓度为1×109/L。细胞悬液中加入5山Annexin
V—
FITC摇匀避光孵育15
min后加入10斗l
PI染液避光
孵育5min后立即上流式细胞仪分析。每组实验重复
4次,得出的图像和数据在WinMDI2.9软件上进行分
析处理。
购自Tocris公司;膜联蛋白V一异硫氰酸荧光素/碘化
丙锭(Annexin
V—FITC/PI)凋亡检测试剂盒购自美国
Roche公司;PKA抗体购自Abcam公司;其他常规试
剂均为进口分装或国产分析纯化。BALB/c裸鼠购自
北京维通利华实验动物技术有限公司,均为雌性,4周
龄,18~20
g,无特殊病原菌(SPF)条件下分笼饲养。
5.酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测GABA控制
条件下cAMP及PKA表达:取出4℃保存板条,室温
平衡20min。设置标准品孔、样品孔和空白孑L,标准品
孔各加不同浓度的标准品50斗l。待测孔先加样本稀
释液40斗l,再加待测样本10斗l;随后标准品孑L和样本
孔中(空白孔不加)加入辣根过氧化物酶(HRP)标记
的检测抗体100斗l,用封板膜封住反应孔,恒温箱温育
60
2.细胞培养及药物准备:将胆管癌细胞株
QBC939细胞贴壁生长在含10%胎牛血清的1640培
养基中,于培养箱中培养传代,条件为37
oC、5%CO:
饱和湿度,每2~3d传代1次,取对数生长期细胞用
于实验。分为空白对照组、GABA(100
ixmol/L)、
GABA+8Br(20I山mol/L)、GABA+H89(10I上mol/L)
组。
min。弃去液体,每孔加满洗涤液,静置1
min,甩去
洗涤液,如此重复洗板5次。所有孔加入底物各
3.MTY法检测GABA及相应激动剂或拮抗剂对
50肛l,37℃避光孵育15
min,加入终止液50
m,15
min
内,在450
nm波长处测定各孔的A值。绘制出标准品
线性回归曲线,按曲线方程计算各样本浓度值。
6.Western
blot检测PKA
I、PKA
II、ERK蛋白表
胆管癌QBC939细胞增殖活性的影响:取对数生长期
的胆管癌细胞,以5×103个/孔接种于96孔板中,用
含10%胎牛血清的RPMI
1640培养基培养。待细胞
贴壁生长至80%融合后进行实验。空白组细胞用含
10%胎牛血清的RPMI1640培养基培养,空白调零孔
达水平:空白组用含10%胎牛血清的培养基培养,实
验组细胞处理同前,作用48h后提取总蛋白。采用聚
万方数据
主堡塞堕窆E型盘查垫!!生!旦筮箜鲞筮!翅垦丛!』垦理!!堡:』!!!!Q!!:!塑:塑:塑!:!
。1547・
丙烯酰胺凝胶电泳和半干式转膜,经化学发光、显影、
定影后,对胶片进行扫描。通过低电压保护(UVP)凝
胶图像处理系统与Abworks4.6软件分析目的条带与
甘油醛.3.磷酸脱氢酶(GAPDH)条带灰度值之比来表
示目的蛋白的相对表达水平。抗PKA
I、PKAII、ERK
一抗稀释浓度为l:200;肌动蛋白(actin)一抗稀释浓
度为1:500;二抗稀释度为1:5
000。
7.裸鼠胆管癌皮下种植瘤模型的建立:取对数生长
期的QBC939细胞,调整细胞数5×109/L,150山注射
于裸鼠左侧背部皮下,待成瘤大约至0.1em3后,随机分
成两组,每组6只。治疗组瘤内注射GABA
(1
000
mg/kg溶于生理盐水)150txl,对照组注射等量
的生理盐水,隔日1次,每隔5
d测量裸鼠重量,种植瘤
长(a)、短径(b),计算体积:V=a×b2/2,抑瘤率(%)=
(1一实验组瘤重/对照组瘤重)×100%。治疗5周后
劲椎脱臼法处死裸鼠,切取肿瘤,等渗盐水漂洗干净,
部分新鲜冰冻保存,部分中性福马林浸泡。
8.Western
blot检测种植瘤PKA
I、PKAⅡ、ERK
蛋白表达水平:用RIPA裂解液从种植瘤组织中提取
总蛋白。每:fLirt入80斗g蛋白,采用聚丙烯酰胺凝胶
电泳和半干式转膜,具体步骤同前。
9.统计学方法:应用SPSS16.0统计软件分析。
组间均数比较采用t检验,多组问均数比较采用单因
素方差分析,两两比较采用Duncan法。以P<0.05为
差异有统计学意义。
结果
1.胆管癌细胞增殖检测结果:GABA、GABA+8Br
(cAMP激动剂)、GABA+H89(PKA拮抗剂)孵育胆管
癌细胞株QBC939
48
h,其抑制率分别为(16.1l±
0.73)%、(20.30±0.57)%、(4.06±0.29)%。与对
照组比较,GABA可明显抑制胆管癌QBC939细胞的
增殖(t=43.586,P<0.05),GABA+cAMP激动剂也
可达到上述效果,与GABA组比较,其抑制癌细胞增
殖作用更加明显(t=8.977,P<0.05)。GABA+H89
组虽然可抑制胆管癌细胞增殖,但较GABA组效果下
降,其差异有统计学意义(t=30.243,P<0.05)。
2.胆管癌细胞凋亡检测结果:对照组、GABA、
GABA+8Br(cAMP激动剂)、GABA+H89(PKA拮抗
剂)孵育胆管癌细胞株QBC939
48
h,其凋亡率分别为
(8.07±1.24)%、(28.38±1.53)%、(32.62±
2.45)%、(9.90±2.42)%。与对照组比较,GABA可
明显促进胆管癌QBC939细胞的凋亡(t=20.591,P<
0.05),GABA+cAMP激动剂也可达到上述效果,与
GABA组比较,其促进胆管癌细胞凋亡的作用更加明
万方数据
显(t=2.929,P<0.05)。GABA+H89组虽然可促进
胆管癌细胞凋亡,但较GABA组效果下降,差异有统
计学意义(t=12.916,P<0.05)。ELISA检测cAMP
及PKA表达:应用酶联免疫法检测各细胞培养组中
cAMP表达可见,GABA作为调控组中cAMP含量均升
高。对照组、GABA组、GABA+8Br组、GABA+H89
组cAMP含量平均值分别为25.110
4-0.150、25.880
4-
0.060、26.080±0.150、25.760
4-0.060,各组与对照组
比较,差异均有统计学意义(t=8.491、8.021、7.085,
P<O.05)。检测各组PKA表达,可见GABA控制组
(947.710±6.510)较对照组(921.670±4.770)PKA表
达升高(t=5.590,P<0.05),GABA+8Br(973.750
4-
16.540)作用更明显,而GABA+H89组PKA表达含量
(933.130
4-3.130)较对照组有升高,但差异无统计学意
义(£=1.908,P>0。05)。
3.Western
blot法检测PKA
I、PKA
11、ERK蛋白
表达:Western
blot法检测结果显示,PKA
I、PKAII、
ERK蛋自在胆管癌细胞QBC939中均有表达。其中
GABA组PKAI/GAPDH(0.087
8±0.003
0)较对照
组(0.152
1
4-0.003
0)表达下降(t=29.687,P<
0.05),GABA组PKAlI/GAPDH(0.204
2
4-0.0120)
较对照组(0.146
1
4-0.072
0)表达升高(t=8.152,
P<0.05),差异均有统计学意义(P<0.05);GABA组
ERK/GAPDH(0.368
34-0.007
0),较对照组(0.468
7-4-
0.0100)表达下降,差异有统计学意义(t=13.647,P<
0.05),c-AMP激动剂起协同作用(0.319
14-0.009
0),
而PKA拮抗剂组(0.395
9±0.166
0)拮抗此效应。
4.裸鼠胆管癌皮下种植瘤体积的变化:GABA明
显抑制BALB/c裸鼠皮下胆管癌种植瘤的生长。
GABA治疗组裸鼠的肿瘤体积为(0.320
4-0.030)cm3,
对照组为(o.5004-0.020)cm3,两组比较差异有统计学
意义(t=15.354,P<0.05),15、20、25、30
d的抑瘤率分
别为20.45%、26.42%、31.85%、34.87%。
5.种植瘤组织中PKA
I、PKA
II、ERK蛋白的表
达:Western
blot法检测移植瘤组织中PKA
I、PKAII、
ERK蛋白的表达对照组及GABA治疗组移植瘤组织
中PKA
I/GAPDH比值分别为0.130±0.001和
0.080±0.002,明显下降,差异有统计学意义(t=
27.19,t<0.05)。PKAIVGAPDH比值分别为0.010
4-
0.001和0.015±0.002,明显上升,差异有统计学意义
(t=28。14,P<0.05)。GABA治疗组ERK/GAPDH
(0.637
84-0.007
0)较对照组(0.944
1±0.022
0)明
显下降(t=23.199,P<0.05)。
讨论
本研究结果显示,GABA作用后能够明显上调
・1548・
史堡塞坠窆E型盘查!!!垒生!旦筮垫鲞箜垒翅鱼塾也』垦翌!!垡:』!!!!Q!!:y!!:!!:№:!
cAMP及PKA的含量,cAMP的激动剂8Br能明显协
同GABA抑制胆管癌细胞QBC939的增殖和促进其凋
亡,PKA阻断剂H89能够明显拮抗GABA抑制胆管癌
生长的效应,说明cAMP/PKA信号通路在GABA抑制
胆管癌细胞生长的过程中发挥调控作用,但PKA亚基
众多,不同亚基发挥不同的作用,根据亚基不同主要分
为PKAI和PKA
11,具体是何种亚基发挥作用还不确
定【3
J。因此,我们进一步实验研究结果发现GABA作
用48h后PKA
I蛋白表达较对照组下降,而PKA
II表
量研究结果报道,ERK与肿瘤的生长密切相关,Chen
等No发现其与肾癌的侵袭、转移密切相关。
本研究结果表明,GABA具有抑制胆管癌细胞
QBC939生长的作用,其抑癌作用可能主要由
cAMP/PKA信号通路介导,通过下调PKA
I及上调
PKAlI的表达发挥调控作用,而下调ERK蛋白的表达
可能在其中发挥重要作用。
参考文献
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达明显升高,差异有统计学意义。在动物实验中也发
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降,PKA11蛋白表达亦上升,因此推测在此过程中
GABA可能是通过下调PKAI及上调PKAII的表达抑
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GABA可以通过cAMP/PKA信号通路调控胆管
癌细胞生长,但其作用靶基因尚不明确,有研究显示,
ERK参与胆管癌细胞的增殖与分化,而信号通路蛋白
在细胞生长程中是互相交叉发挥作用的HJ。我们在
实验中发现GABA作用后能够明显下调ERK蛋白的
含量,且cAMP的激动剂8Br能明显协同此效应,而
PKA阻断剂H89拮抗此效应,在动物实验中同样观察
到GABA治疗组种植瘤组织中ERK蛋白表达下降,说
明ERK蛋白可能在cAMP/PKA信号通路介导GABA
抑制胆管癌细胞生长的过程中发挥重要作用。已有大
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mediated“P—regulation
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human
renalcell
carcinoma[J].Sci
Rep,2015,
(收稿日期:2015-11-10)
・读者・作者・编者・
中华医学会系列杂志对论文统计学处理的有关要求
1.统计研究设计:应交代统计研究设计的名称和主要做法。如调查设计(分为前瞻性、回顾性还是横断面调查研究),实验研究
(应交代具体的设计类型,如自身配对设计、成组设计、交叉设计、析因设计、正交设计等),临床试验设计(应交代属于第几期临床试
验,采用了何种盲法措施等);主要做法应围绕4个基本原则(重复、随机、对照、均衡)概要说明,尤其要交代如何控制重要非试验因
素的干扰和影响。
2.资料的表达与描述:用面±s表达近似服从正态分布的定量资料,用M(Q。)表达呈偏态分布的定量资料;用统计表时,要合理
安排纵横标目,并将数据的含义表达清楚;用统计图时,所用统计图的类型应与资料性质相匹配,并使数轴上刻度值的标法符合数
学原则;用相对数时,分母不宜小于20,要注意区分百分率与百分比。
3.统计分析方法的选择:对于定量资料,应根据所采用的设计类型、资料所具备的条件和分析目的,选用合适的统计分析方法,
不应盲目套用t检验和单因素方差分析;对于定性资料,应根据所采用的设计类型、定性变量的性质和频数所具备的条件以及分析
目的,选用合适的统计分析方法,不应盲目套用x2检验。对于回归分析,应结合专业知识和散布图,选用合适的回归类型,不应盲
目套用简单直线回归分析,对具有重复实验数据检验回归分析资料,不应简单化处理;对于多因素、多指标资料,要在一元分析的基
础上,尽可能应用多元统计分析方法,以便对因素之间的交互作用和多指标之间的内在联系作出全面、合理的解释和评价。
4.统计结果的解释和表达:当P<0.05或P<0.01时,应说对比组之间的差异有统计学意义,而不应说对比组之间具有显著性
(或非常显著性)的差异;应写明所用统计分析方法的具体名称(如:成组设计资料的t检验、两因素析因设计资料的方差分析、多个
均数之间两两比较的q检验等),统计量的具体值(如:t=3.45痛2=4.68,F=6.79等);当涉及到总体参数(如总体均数、总体率等)
时,在给出显著性检验结果的同时,再给街够%可信区间。
万方数据
2024年4月25日发(作者:练天亦)
史堡塞堕处型苤查!Q!!生!旦筮塑鲞筮!塑鱼!i!』垦翌!!!g:』!些!Q!!:Y!!:翌:盟!:垒
・1545・
・实验研究・
^y一氨基丁酸抑制胆管癌细胞生长的机制
王成黄强
朱成林刘臣海谢放黄朝君王伟
作者单位:230001合肥,安徽医科大学附属省立医院普外科胆胰病区肝胆胰外科安徽
省重点实验室(王成、黄强、朱成林、刘臣海、谢放),肿瘤化疗科(王伟);230031合肥,
解放军105医院普外科(黄朝君)
通信作者:王成,Email:532119902@qq.eom
DOI:10.3760/cma.J.issn.1001-9030.2016.06.034
【摘要】
目的探讨1.氨基丁酸(GABA)通过环磷酸腺苷/蛋白激酶A(cAMP/PKA)通路抑
制胆管癌细胞株QBC939生长的分子机制。方法分别以GABA、GABA+环磷酸腺苷(cAMP)激动
剂(8Br)、GABA+蛋白激酶A(PKA)拮抗剂(H89)孵育胆管癌细胞株QBC939
48
h,采用噻唑蓝
(MrI’I.)法及膜联蛋白v一异硫氰酸荧光素/碘化丙锭(AnnexinV—FITC/PI)流式细胞术检测细胞的增
殖及凋亡,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测cAMP、PKA表达,Western
blot法检测蛋白激酶A
I
(PKAI)、蛋白激酶AⅡ(PKAII)及细胞外调节蛋白激酶(ERK)表达。构建人胆管癌裸鼠皮下种
植瘤模型,随机分为对照组和GABA治疗组,用药5周后观察肿瘤体积,Westernblot法检测种植瘤
PKA
I、PKA
II及ERK的表达。结果MTI"及流式细胞术检测结果显示8Br协同GABA所导致的
增殖抑制和凋亡效应,而H89拮抗此效应;ELISA检测结果显示GABA明显上调cAMP及PKA的含
量,8Br协同GABA增加cAMP含量,H89拮抗GABA所导致PKA的含量;Western
blot检测结果显
示,GABA较对照组能明显下调PKAI(0.087
0.05),上调PKA11(0.204
ERK蛋白的表达(O.368
8±0.003
0比0.152
l±0.003
0,t=29.687,P<
24-0.012
0比0.146
1±0.072
0,t=8.152,P<0.05)蛋白的表达,且下调
3±0.007
0比0.4687±0.0100,t=13.647,P<0.05);与对照组比较,治疗组
的种植瘤体积明显缩小[(0.500±0.020)cm3比(0.3204-0.030)em3,t=15.354,P<0.05],PAK
I、
ERK蛋白表达下降,PKA
II表达上升。结论GABA抑制胆管癌细胞株QBC939生长可能由cAMP/
PKA信号通路介导,通过下调PKAI及上调PKAII的表达发挥调控作用,而下调ERK蛋白的表达
可能发挥抗肿瘤作用。
【关键词】胆管肿瘤;^r一氨基丁酸;环磷酸腺苷;蛋白激酶A;细胞外调节蛋白激酶
基金项目:安徽省科技攻关项目(1301043042)
The
mechanism
of
v—aminobutyric
acid
inhibitory
on
the
growth
of
cholan#oearcmoma
cellline
耽昭Cheng,Hnang
Department
Qiang,Zhu
Chenglin,Liu
Chenhai,‰几增,Huang
Zhaojun,Wang耽i
Affiliated
withAnhuiMedica2
Univers西,Anh拄i
Province
KeyLaboratory
of
Hepatopancreatobiliary
Surgery,Hefei
230001,China(贶增C,Huang
Q,
Zhu
CL,Liu
c日,‰F);Department
of
Chemotherapy,Anhui
Provincial
Hospital
Affiliated
withAnhui
Medical
University,Hefei230001,China(Wang
W);Department
of
General
Surgery,the
People’s
Libera-
tion
Army
J叮HospitaZ.Hefei230031,C^ina(HuangZJ)
Corresponding
antbr:Wang
Cheng,Email:532119902@qq.corn
【Abstractl
Objective
To
explore
tllemolecularmechanismof
cyclic
adenosine
monophosphate/
in
Jy—aminobutyric
acid
inhibitory
on
the
growth
of
protein
kinase
A(cAMP/PKA)signaling
pathway
cholangiocarcinoma
QBC939
eell
line.Methods
QBC939
cells
were
culturedindifferent
groups
and
trea—
ted
withl一aminobutyric
acid(GABA),GABA+8Br(cAMPagonists),GABA+H89(PKAantagonist)
for48
hours.(4,5一dimethyl一2一thiazolyl)一2,5一diphenyl一2一H—tetrazolium
bromide(MTF)as—
sav
was
used
to
determinethe
proliferation
of
QBC939
cells.AnnexinV—fluoresceine
isothiocyanate
(FITC)/propidiumiodide(PI)binding
assay
was
used
to
detect
apoptosis
inthe
QBC939
cells.Enz-
ymelinkedimmunosorbentassay
f
ELISA)assay
was
detected
to
the
expression
ofcAMPand
PKA.Western
of
General
Surgery。Anhui
Provinciaz
Hospital
blotting
was
applied
to
checkthe
expression
ofPKAI
and
PKAIIandextracellular
regulatedprotein
kinases
(ERK)proteins
in
different
groups
of
QBC939
cells.Animalmodelsof
cholangiocarcinomabearing
nude
mice
were
established
by
subcutaneous
injection
of
QBC939
cellsandrandomizedinto2
groups:control
and
GABA—treated
groups.The
effectofGABAwasevaluatedafter
5
weeks,including
tumorvolume.The
ex-
Dression
ofPKA
I
M”and
andPKA
1I
andERK
was
detected
by
Western
blotting
in
xenograft
tumors。Results
flow
cytometry(FCM)assays
allshowedthat
theeffectofGABA
inhibitory
on
the
proliferation
万方数据
・1546・
主堡塞墅窆E型盘查垫!!生!旦筮塑鲞筮鱼塑鱼!也!垦翌!!强:』!些!Q!鱼:!!!:!!:塑!:!
andinduced
apoptosis
of
QBC939
censcouldbe
antagonized
by
H89.but
not
8Br.GABA
significantly
in.
creasedthe
content
ofcAMPand
PKA,the
content
of
cAMP
was
enhanced
by
8Br.the
content
of
PKA
Was
antagonized
by
H89.Western
blottinganalysis
showedthatGABA
significantly
down——regulated
the
expression
ofPAKI
protein(0.087
8±0.0030VS.0.152l±0.003
0,t=29.687,P<0.05),up—
regulated山eexpression
ofPKA
11。and
alSOdecreased
the
expression
of
ERK
protein
protein(0.368
3±
0.0070vs.0.4687±0.010
0,t=13.647,P<0.05).Xenograft
tumor
volume『(0.500±0.020
VS.
0.320±0.030)cm3,t=15.354,P<0.051.The
expression
ofPKAI
and
ERK
were
significantly
de.
creased.andPKAIIWasincreasedinGABA—treated
group
as
compared
withcontrol
group.Conclusion
GABA
may
inhibitthe
growth
of
cholangiocarcinoma
ceHs
through
cAMP/PKA.down—regulated
PAK
I,up—regulated
PKA
II.and
decreasedthe
expression
oftheERK
perhaps
is
one
ofits
anti—tumor
QBC939
mechanisms.
【Keywords】
Bileduct
neoplasms;Gamma—aminobutyricacid;Cyclic
adenosine
monophos-
phate;Protein
kinase
A:
Extracellular
regulatedprotein
kinases
Fund
prograra:Anhui
Science
and
Technology
Research
Project(1301043042)
1一氨基丁酸(GABA)是体内重要的抑制性神经递
质,研究结果显示该物质不仅存在于中枢神经系统,还
广泛存在于外周组织中,更与肿瘤的发生、发展及侵袭
转移密切相关¨J。我们的前期研究结果证实GABA
在体外能明显抑制胆管癌细胞株QBC939的生长,且
第2信使环磷酸腺苷(cAMP)起介导作用,但其具体
作用机制尚不清楚旧J。本实验旨在探讨cAMP介导的
蛋白激酶A(PKA)信号通路在GABA抑制胆管癌细胞
生长中的分子机制。
材料与方法
为无细胞等体积的培养基,实验组分别加入GABA
(100
ixmoL/L)、GABA+8Br(20斗mol/L)、GABA+H89
(10
IuLmol/L)组,每组细胞各设6个复孔。48
h后按
M,I,I'步骤操作后用酶联免疫检测仪测定各孔492
nm
波长处的吸光度(A)值,最后取6孔的平均值,空白对
照调零并计算生长抑制率。实验重复3次。生长抑制
率(%)=[1一(A药物组一A空白组)/(A对照组一A空白组)]×
100%。
4.流式细胞术检测各组细胞凋亡:将细胞传代后
接种于6孔板内,待生长至约80%融合时,弃去上清
液,以磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗2次。设空白组、
GABA(100
Ixmol/L)、GABA+8Br(20Ixmol/L)、GABA+
H89(10I山mol/L)组。干预48
h后,离心收集细胞,用预
1.材料:人胆管癌细胞株QBC939购自中国科学
院上海生命科学研究院,由肝胆胰外科安徽省重点实
验室传代保存;PKA抑制剂(H89)、cAMP刺激剂
(8Br)、噻唑蓝(M1T11)均购自美国Sigma公司;GABA
冷PBS洗涤细胞2次,用连接缓冲液悬浮细胞后调整细
胞浓度为1×109/L。细胞悬液中加入5山Annexin
V—
FITC摇匀避光孵育15
min后加入10斗l
PI染液避光
孵育5min后立即上流式细胞仪分析。每组实验重复
4次,得出的图像和数据在WinMDI2.9软件上进行分
析处理。
购自Tocris公司;膜联蛋白V一异硫氰酸荧光素/碘化
丙锭(Annexin
V—FITC/PI)凋亡检测试剂盒购自美国
Roche公司;PKA抗体购自Abcam公司;其他常规试
剂均为进口分装或国产分析纯化。BALB/c裸鼠购自
北京维通利华实验动物技术有限公司,均为雌性,4周
龄,18~20
g,无特殊病原菌(SPF)条件下分笼饲养。
5.酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测GABA控制
条件下cAMP及PKA表达:取出4℃保存板条,室温
平衡20min。设置标准品孔、样品孔和空白孑L,标准品
孔各加不同浓度的标准品50斗l。待测孔先加样本稀
释液40斗l,再加待测样本10斗l;随后标准品孑L和样本
孔中(空白孔不加)加入辣根过氧化物酶(HRP)标记
的检测抗体100斗l,用封板膜封住反应孔,恒温箱温育
60
2.细胞培养及药物准备:将胆管癌细胞株
QBC939细胞贴壁生长在含10%胎牛血清的1640培
养基中,于培养箱中培养传代,条件为37
oC、5%CO:
饱和湿度,每2~3d传代1次,取对数生长期细胞用
于实验。分为空白对照组、GABA(100
ixmol/L)、
GABA+8Br(20I山mol/L)、GABA+H89(10I上mol/L)
组。
min。弃去液体,每孔加满洗涤液,静置1
min,甩去
洗涤液,如此重复洗板5次。所有孔加入底物各
3.MTY法检测GABA及相应激动剂或拮抗剂对
50肛l,37℃避光孵育15
min,加入终止液50
m,15
min
内,在450
nm波长处测定各孔的A值。绘制出标准品
线性回归曲线,按曲线方程计算各样本浓度值。
6.Western
blot检测PKA
I、PKA
II、ERK蛋白表
胆管癌QBC939细胞增殖活性的影响:取对数生长期
的胆管癌细胞,以5×103个/孔接种于96孔板中,用
含10%胎牛血清的RPMI
1640培养基培养。待细胞
贴壁生长至80%融合后进行实验。空白组细胞用含
10%胎牛血清的RPMI1640培养基培养,空白调零孔
达水平:空白组用含10%胎牛血清的培养基培养,实
验组细胞处理同前,作用48h后提取总蛋白。采用聚
万方数据
主堡塞堕窆E型盘查垫!!生!旦筮箜鲞筮!翅垦丛!』垦理!!堡:』!!!!Q!!:!塑:塑:塑!:!
。1547・
丙烯酰胺凝胶电泳和半干式转膜,经化学发光、显影、
定影后,对胶片进行扫描。通过低电压保护(UVP)凝
胶图像处理系统与Abworks4.6软件分析目的条带与
甘油醛.3.磷酸脱氢酶(GAPDH)条带灰度值之比来表
示目的蛋白的相对表达水平。抗PKA
I、PKAII、ERK
一抗稀释浓度为l:200;肌动蛋白(actin)一抗稀释浓
度为1:500;二抗稀释度为1:5
000。
7.裸鼠胆管癌皮下种植瘤模型的建立:取对数生长
期的QBC939细胞,调整细胞数5×109/L,150山注射
于裸鼠左侧背部皮下,待成瘤大约至0.1em3后,随机分
成两组,每组6只。治疗组瘤内注射GABA
(1
000
mg/kg溶于生理盐水)150txl,对照组注射等量
的生理盐水,隔日1次,每隔5
d测量裸鼠重量,种植瘤
长(a)、短径(b),计算体积:V=a×b2/2,抑瘤率(%)=
(1一实验组瘤重/对照组瘤重)×100%。治疗5周后
劲椎脱臼法处死裸鼠,切取肿瘤,等渗盐水漂洗干净,
部分新鲜冰冻保存,部分中性福马林浸泡。
8.Western
blot检测种植瘤PKA
I、PKAⅡ、ERK
蛋白表达水平:用RIPA裂解液从种植瘤组织中提取
总蛋白。每:fLirt入80斗g蛋白,采用聚丙烯酰胺凝胶
电泳和半干式转膜,具体步骤同前。
9.统计学方法:应用SPSS16.0统计软件分析。
组间均数比较采用t检验,多组问均数比较采用单因
素方差分析,两两比较采用Duncan法。以P<0.05为
差异有统计学意义。
结果
1.胆管癌细胞增殖检测结果:GABA、GABA+8Br
(cAMP激动剂)、GABA+H89(PKA拮抗剂)孵育胆管
癌细胞株QBC939
48
h,其抑制率分别为(16.1l±
0.73)%、(20.30±0.57)%、(4.06±0.29)%。与对
照组比较,GABA可明显抑制胆管癌QBC939细胞的
增殖(t=43.586,P<0.05),GABA+cAMP激动剂也
可达到上述效果,与GABA组比较,其抑制癌细胞增
殖作用更加明显(t=8.977,P<0.05)。GABA+H89
组虽然可抑制胆管癌细胞增殖,但较GABA组效果下
降,其差异有统计学意义(t=30.243,P<0.05)。
2.胆管癌细胞凋亡检测结果:对照组、GABA、
GABA+8Br(cAMP激动剂)、GABA+H89(PKA拮抗
剂)孵育胆管癌细胞株QBC939
48
h,其凋亡率分别为
(8.07±1.24)%、(28.38±1.53)%、(32.62±
2.45)%、(9.90±2.42)%。与对照组比较,GABA可
明显促进胆管癌QBC939细胞的凋亡(t=20.591,P<
0.05),GABA+cAMP激动剂也可达到上述效果,与
GABA组比较,其促进胆管癌细胞凋亡的作用更加明
万方数据
显(t=2.929,P<0.05)。GABA+H89组虽然可促进
胆管癌细胞凋亡,但较GABA组效果下降,差异有统
计学意义(t=12.916,P<0.05)。ELISA检测cAMP
及PKA表达:应用酶联免疫法检测各细胞培养组中
cAMP表达可见,GABA作为调控组中cAMP含量均升
高。对照组、GABA组、GABA+8Br组、GABA+H89
组cAMP含量平均值分别为25.110
4-0.150、25.880
4-
0.060、26.080±0.150、25.760
4-0.060,各组与对照组
比较,差异均有统计学意义(t=8.491、8.021、7.085,
P<O.05)。检测各组PKA表达,可见GABA控制组
(947.710±6.510)较对照组(921.670±4.770)PKA表
达升高(t=5.590,P<0.05),GABA+8Br(973.750
4-
16.540)作用更明显,而GABA+H89组PKA表达含量
(933.130
4-3.130)较对照组有升高,但差异无统计学意
义(£=1.908,P>0。05)。
3.Western
blot法检测PKA
I、PKA
11、ERK蛋白
表达:Western
blot法检测结果显示,PKA
I、PKAII、
ERK蛋自在胆管癌细胞QBC939中均有表达。其中
GABA组PKAI/GAPDH(0.087
8±0.003
0)较对照
组(0.152
1
4-0.003
0)表达下降(t=29.687,P<
0.05),GABA组PKAlI/GAPDH(0.204
2
4-0.0120)
较对照组(0.146
1
4-0.072
0)表达升高(t=8.152,
P<0.05),差异均有统计学意义(P<0.05);GABA组
ERK/GAPDH(0.368
34-0.007
0),较对照组(0.468
7-4-
0.0100)表达下降,差异有统计学意义(t=13.647,P<
0.05),c-AMP激动剂起协同作用(0.319
14-0.009
0),
而PKA拮抗剂组(0.395
9±0.166
0)拮抗此效应。
4.裸鼠胆管癌皮下种植瘤体积的变化:GABA明
显抑制BALB/c裸鼠皮下胆管癌种植瘤的生长。
GABA治疗组裸鼠的肿瘤体积为(0.320
4-0.030)cm3,
对照组为(o.5004-0.020)cm3,两组比较差异有统计学
意义(t=15.354,P<0.05),15、20、25、30
d的抑瘤率分
别为20.45%、26.42%、31.85%、34.87%。
5.种植瘤组织中PKA
I、PKA
II、ERK蛋白的表
达:Western
blot法检测移植瘤组织中PKA
I、PKAII、
ERK蛋白的表达对照组及GABA治疗组移植瘤组织
中PKA
I/GAPDH比值分别为0.130±0.001和
0.080±0.002,明显下降,差异有统计学意义(t=
27.19,t<0.05)。PKAIVGAPDH比值分别为0.010
4-
0.001和0.015±0.002,明显上升,差异有统计学意义
(t=28。14,P<0.05)。GABA治疗组ERK/GAPDH
(0.637
84-0.007
0)较对照组(0.944
1±0.022
0)明
显下降(t=23.199,P<0.05)。
讨论
本研究结果显示,GABA作用后能够明显上调
・1548・
史堡塞坠窆E型盘查!!!垒生!旦筮垫鲞箜垒翅鱼塾也』垦翌!!垡:』!!!!Q!!:y!!:!!:№:!
cAMP及PKA的含量,cAMP的激动剂8Br能明显协
同GABA抑制胆管癌细胞QBC939的增殖和促进其凋
亡,PKA阻断剂H89能够明显拮抗GABA抑制胆管癌
生长的效应,说明cAMP/PKA信号通路在GABA抑制
胆管癌细胞生长的过程中发挥调控作用,但PKA亚基
众多,不同亚基发挥不同的作用,根据亚基不同主要分
为PKAI和PKA
11,具体是何种亚基发挥作用还不确
定【3
J。因此,我们进一步实验研究结果发现GABA作
用48h后PKA
I蛋白表达较对照组下降,而PKA
II表
量研究结果报道,ERK与肿瘤的生长密切相关,Chen
等No发现其与肾癌的侵袭、转移密切相关。
本研究结果表明,GABA具有抑制胆管癌细胞
QBC939生长的作用,其抑癌作用可能主要由
cAMP/PKA信号通路介导,通过下调PKA
I及上调
PKAlI的表达发挥调控作用,而下调ERK蛋白的表达
可能在其中发挥重要作用。
参考文献
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降,PKA11蛋白表达亦上升,因此推测在此过程中
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GABA可以通过cAMP/PKA信号通路调控胆管
癌细胞生长,但其作用靶基因尚不明确,有研究显示,
ERK参与胆管癌细胞的增殖与分化,而信号通路蛋白
在细胞生长程中是互相交叉发挥作用的HJ。我们在
实验中发现GABA作用后能够明显下调ERK蛋白的
含量,且cAMP的激动剂8Br能明显协同此效应,而
PKA阻断剂H89拮抗此效应,在动物实验中同样观察
到GABA治疗组种植瘤组织中ERK蛋白表达下降,说
明ERK蛋白可能在cAMP/PKA信号通路介导GABA
抑制胆管癌细胞生长的过程中发挥重要作用。已有大
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aIe
associatedwith
sis,lal—regulated
kinase1/2
activation[J].J
Gastmenteml
Hepatol,2009,24(4):688-696.
DOI:10.1111/j.1440-1746.2008.05687.
[5]Chen
F,Deng
J,uu
X,et
a1.HCRP一1
regulates
nostic
significance
in
5:13470.
DOI:10.1038/srepl3470.
cell
migration
andin-
preg-
vasionviaEGFR—ERK
mediated“P—regulation
ofMMP-2with
human
renalcell
carcinoma[J].Sci
Rep,2015,
(收稿日期:2015-11-10)
・读者・作者・编者・
中华医学会系列杂志对论文统计学处理的有关要求
1.统计研究设计:应交代统计研究设计的名称和主要做法。如调查设计(分为前瞻性、回顾性还是横断面调查研究),实验研究
(应交代具体的设计类型,如自身配对设计、成组设计、交叉设计、析因设计、正交设计等),临床试验设计(应交代属于第几期临床试
验,采用了何种盲法措施等);主要做法应围绕4个基本原则(重复、随机、对照、均衡)概要说明,尤其要交代如何控制重要非试验因
素的干扰和影响。
2.资料的表达与描述:用面±s表达近似服从正态分布的定量资料,用M(Q。)表达呈偏态分布的定量资料;用统计表时,要合理
安排纵横标目,并将数据的含义表达清楚;用统计图时,所用统计图的类型应与资料性质相匹配,并使数轴上刻度值的标法符合数
学原则;用相对数时,分母不宜小于20,要注意区分百分率与百分比。
3.统计分析方法的选择:对于定量资料,应根据所采用的设计类型、资料所具备的条件和分析目的,选用合适的统计分析方法,
不应盲目套用t检验和单因素方差分析;对于定性资料,应根据所采用的设计类型、定性变量的性质和频数所具备的条件以及分析
目的,选用合适的统计分析方法,不应盲目套用x2检验。对于回归分析,应结合专业知识和散布图,选用合适的回归类型,不应盲
目套用简单直线回归分析,对具有重复实验数据检验回归分析资料,不应简单化处理;对于多因素、多指标资料,要在一元分析的基
础上,尽可能应用多元统计分析方法,以便对因素之间的交互作用和多指标之间的内在联系作出全面、合理的解释和评价。
4.统计结果的解释和表达:当P<0.05或P<0.01时,应说对比组之间的差异有统计学意义,而不应说对比组之间具有显著性
(或非常显著性)的差异;应写明所用统计分析方法的具体名称(如:成组设计资料的t检验、两因素析因设计资料的方差分析、多个
均数之间两两比较的q检验等),统计量的具体值(如:t=3.45痛2=4.68,F=6.79等);当涉及到总体参数(如总体均数、总体率等)
时,在给出显著性检验结果的同时,再给街够%可信区间。
万方数据