山东大学学报 (医学版) ›› 2020, Vol. 58 ›› Issue (11): 45-52.doi: 10.6040/j.issn.1671-7554.0.2020.0378
李昌达,史永军,林彦良
LI Changda, SHI Yongjun, LIN Yanliang
摘要: 目的 旨在探讨胆固醇和27-羟基胆固醇对食管鳞癌增殖、侵袭和迁移能力的生物学行为及对细胞因子MCP-1分泌的影响。 方法 动物体内实验:通过建立裸鼠食管鳞癌动物模型,给予高胆固醇饮食(高胆固醇饮食组,n=4)和正常饮食(对照组,n=4),观察胆固醇在体内对食管鳞癌肿瘤生长的影响,第5周实验终止时,对两组瘤体体积进行测量并计算抑瘤率。细胞实验:观察胆固醇(浓度分别为0、0.123、0.148、0.185、0.269、0.370 mg/mL)和27-羟基胆固醇(浓度分别为0、1、5、10、20 μmol/mL)对正常食管鳞癌细胞(ECA109)和基因cyp27a1、cyp7b1敲除后的ECA109细胞增殖能力的影响,采用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测不同药物浓度干预下细胞的增殖活性。采用划痕实验和侵袭实验(胆固醇0.185 mg/mL,27-羟基胆固醇1 μmol/mL)检测肿瘤细胞的侵袭效应。利用慢病毒转染敲除27-羟基胆固醇的上游基因cyp27a1和下游基因cyp7b1,重复上述实验,探讨27-羟基胆固醇合成或代谢基因敲除对ECA109细胞增殖、侵袭和迁移能力的影响,并通过ELISA实验检测基因敲除后对肿瘤细胞单核细胞趋化因子-1(MCP-1)分泌的影响。两组不同时间瘤体体积和CCK-8吸光度值采用两因素方差分析,交互作用有统计学意义时进一步行简单效应分析。多组间数据均值差异比较采用单因素方差分析,两两多重比较采用LSD法。 结果 动物实验结果表明:裸鼠异种移植肿瘤体积在高胆固醇饮食组与对照组分别为(5.055±0.774)cm3和(1.866±0.618)cm3,抑瘤率为-170.79%,差异有统计学意义(P<0.05)。细胞实验结果表明:(1)胆固醇可以促进ECA109细胞和上游基因cyp27a1敲除后的ECA109细胞增殖,胆固醇低浓度下促进上游基因cyp27a1敲除后的ECA109细胞增殖(P均<0.05);27-羟基胆固醇可以抑制ECA109细胞增殖,但促进下游基因cyp7b1敲除后的ECA109细胞增殖(P均<0.05);(2)胆固醇和27-羟基胆固醇对于ECA109细胞迁移能力无影响(F=2.418,P=0.170),27-羟基胆固醇的上游基因cyp27a1和下游基因cyp7b1敲除对ECA109细胞迁移能力无影响(F=0.602,P=0.578);(3)基因敲除后细胞与对照组相比,细胞侵袭能力发生改变(F=3.992,P=0.047),其中下游基因cyp7b1敲除后,侵袭能力受到抑制(P<0.05);上游基因cyp27a1敲除对ECA109细胞侵袭能力无影响(P>0.05);(4)与正常ECA109细胞相比(151.883±2.948),基因敲除可以使肿瘤细胞MCP-1因子的分泌发生改变(F=553.538,P<0.001)。上游基因cyp27a1敲除后,细胞的MCP-1因子分泌增多(213.823±4.572),下游基因cyp7b1敲除后,细胞的MCP-1因子分泌减少(107.240±4.121)(P均<0.001)。 结论 胆固醇在体内外均可刺激ECA109细胞的增殖;27-羟基胆固醇抑制ECA109细胞增殖,胆固醇促进ECA109细胞的增殖,并且具有浓度依赖性;上游基因cyp27a1敲除可以增强胆固醇在低浓度下对细胞增殖能力的影响,但对细胞侵袭能力无影响;下游基因cyp7b1敲除可以改变27-羟基胆固醇对细胞增殖活性的影响,并抑制细胞的侵袭能力;27-羟基胆固醇上游基因cyp27a1敲除可促进细胞MCP-1因子的分泌,下游基因cyp7b1敲除抑制MCP-1因子的分泌。
中图分类号:
[1] 国家消化内镜专业质控中心, 国家消化系统疾病临床医学研究中心(上海), 国家消化道早癌防治中心联盟, 等. 中国早期食管癌及癌前病变筛查专家共识意见(2019年,新乡)[J]. 中华健康管理学杂志, 2019, 13(6): 465-473. [2] Sardana RK, Chhikara N, Tanwar B, et al. Dietary impact on esophageal cancer in humans: a review [J]. Food Funct, 2018, 9(4): 1967-1977. [3] Kundu S, Kumar S, Bajaj A. Cross-talk between bile acids and gastrointestinal tract for progression and development of cancer and its therapeutic implications [J]. IUBMB Life, 2015, 67: 514-523. doi: 10.1002/iub.1399. [4] Deng H, Zhou T, Mo X, et al. Low-density lipoprotein promotes lymphatic metastasis of esophageal squamous cell carcinoma and is an adverse prognostic factor [J]. Oncol Lett, 2019, 17(1): 1053-1061. [5] Zhou C, Zhong X, Gao P, et al. Statin use and its potential therapeutic role in esophageal cancer: a systematic review and meta-analysis [J]. Cancer Manag Res, 2019, 11: 5655-5663. doi: 10.2147/CMAR.S193945. [6] Yuan Q, Dong CD, Ge Y, et al. Proteome and phosphoproteome reveal mechanisms of action of atorvastatin against esophageal squamous cell carcinoma [J]. Aging(Albany NY), 2019, 11(21): 9530-9543. [7] Russell DW. Oxysterol biosynthetic enzymes [J]. Biochim Biophys Acta, 2000, 1529: 126-135. doi: 10.1016/s1388-1981(00)00142-6. [8] Brown AJ, Jessup W. Oxysterols: sources, cellular storage and metabolism, and new insights into their roles in cholesterol homeostasis [J]. Mol Aspects Med, 2009, 30: 111-122. doi: 10.1016/j.mam.2009.02.005. [9] McDonnell DP. Selective estrogen receptor modulators(SERMs): A first step in the development of perfect hormone replacement therapy regimen [J]. J Soc Gynecol Investig, 2000, 7: 10-15. doi: 10.1016/s1071-5576(99)00055-6. [10] DuSell CD, Umetani M, Shaul PW, et al. 27-hydroxycholesterol is an endogenous selective estrogen receptor modulator [J]. Mol Endocrinol, 2008, 22: 65-77. doi: 10.1210/me.2007-0383. [11] Janowski BA, Willy PJ, Devi TR, et al. An oxysterol signalling pathway mediated by the nuclear receptor LXR alpha [J]. Nature, 1996, 383: 728-731. doi: 10.1038/383728a0. [12] Venkateswaran A, Laffitte BA, Joseph SB, et al. Control of cellular cholesterol efflux by the nuclear oxysterol receptor LXR alpha [J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2000, 97(22): 12097-12102. doi: 10.1073/pnas.200367697. [13] Hiramitsu S, Ishikawa T, Lee WR, et al. Estrogen receptor beta-mediated modulation of lung cancer cell proliferation by 27-hydroxycholesterol [J]. Front Endocrinol(Lausanne), 2018, 9: 470. doi: 10.3389/fendo.2018.00470. [14] Song JH, Tse MC, Bellail A, et al. Lipid rafts and nonrafts mediate tumor necrosis factor related apoptosis-inducing ligand induced apoptotic and nonapoptotic signals in non small cell lung carcinoma cells [J]. Cancer Res, 2007, 67(14): 6946-6955. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-06-3896. [15] Li YC, Park MJ, Ye SK, et al. Elevated levels of cholesterol-rich lipid rafts in cancer cells are correlated with apoptosis sensitivity induced by cholesterol-depleting agents [J]. Am J Pathol, 2006, 168(4): 1107-1118. [16] Lemaire-Ewing S, Prunet C, Montange T, et al. Comparison of the cytotoxic, pro-oxidant and pro-inflammatory characteristics of different oxysterols [J]. Cell Biol Toxicol, 2005, 21: 97-114. doi: 10.1007/s10565-005-0141-2. [17] Kim SM, Lee SA, Kim BY, et al. 27-Hydroxycholesterol induces recruitment of monocytic cells by enhancing CCL2 production [J]. Biochem Biophys Res Commun, 2013, 442(3-4): 159-164. doi: 10.1016/j.bbrc.2013.11.052. [18] Yu YA, He S, Kumar S, et al. The two faces of interferon-γ in cancer [J]. Clin Cancer Res, 2011, 17: 6118-6124. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-11-0482. [19] Zhou C, Zhong X, Gao P, et al. Statin use and its potential therapeutic role in esophageal cancer: a systematic review and meta-analysis [J]. Cancer Manag Res, 2019, 11: 5655-5663. doi: 10.2147/CMAR.S193945. [20] Yuan Q, Dong CD, Ge Y, et al. Proteome and phosphoproteome reveal mechanisms of action of atorvastatin against esophageal squamous cell carcinoma [J]. Aging(Albany NY), 2019, 11(21): 9530-9543. [21] Sun Y, Yang F, Xia JH, et al. Effect of HIP1 on expression of EMT-related proteins in esophageal squamous cell carcinoma through Akt/GSK3β signaling pathway [J]. Journal of Chinese Oncology, 2020, 26(5): 407-412. [22] 黄婷, 兰蕙, 王琳琳, 等. 单核细胞趋化蛋白-1经细胞外信号调节激酶通路对肺癌A549细胞增殖、侵袭转移的影响及机制[J]. 解剖学杂志, 2020, 43(2): 121-125. [23] 杨剑, 陶刚, 曹光恒, 等. 白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α和单核细胞趋化因子-1在冠心病患者中的表达及诊断效能研究[J]. 中国卫生检验杂志, 2020, 30(7): 827-829. YANG Jian, TAO Gang, CAO Guangheng, et al. Expression and diagnostic efficacy of IL-6, TNF-α and MCP-1 in patients with coronary heart disease [J]. Chinese Journal of Health Laboratory Technology, 2020, 30(7): 827-829. [24] 刘永洁, 席源, 席佳. 单核细胞趋化蛋白-1、高迁移率族蛋白B1与溃疡性结肠炎患者肠道菌群变化的相关性[J]. 中国微生态学杂志, 2019, 31(8): 885-888. LIU Yongjie, XI Yuan, XI Jia. The relationship between monocyte chemoattractant protein-1, high mobility group protein B1 and intestinal flora in patients with ulcerative colitis [J]. Chinese Journal of Microecology, 2019, 31(8): 885-888. [25] 王志勇, 刘升, 黄慧艳. EGFR、SOX2在食管鳞状细胞癌中的表达及临床意义[J]. 江西医药, 2020, 55(5): 514-516. WANG Zhiyong, LIU Sheng, HUANG Huiyan. Expression and significance of EGFR and SOX2 in esophageal squamous cell carcinoma [J]. Jiangxi Medical Journal, 2020, 55(5): 514-516. |
[1] | 王晓磊 张海涛 张辉 郭成浩. 舒血宁注射液对高碘致培养血管内皮细胞损伤的保护作用[J]. 山东大学学报(医学版), 2209, 47(6): 38-. |
[2] | 孙薏丰,高玉,梁永媛,高杨. CPLX2在30例肝癌组织的表达及其对体外细胞增殖与侵袭的影响[J]. 山东大学学报 (医学版), 2020, 1(9): 34-39. |
[3] | 李涵,付婷婷,张磊,延冰,孙涛,郭峰,尹晓. 过氧化物酶增殖物激活受体γ激动剂对24例肥胖症患者米色脂肪细胞分化的影响[J]. 山东大学学报 (医学版), 2020, 1(9): 8-13. |
[4] | 徐玉香,刘煜东,张蓬,段瑞生. 101例脑小血管病患者脑微出血危险因素的回顾性分析[J]. 山东大学学报 (医学版), 2020, 1(7): 67-71. |
[5] | 李宁,李娟,谢艳,李培龙,王允山,杜鲁涛,王传新. 长链非编码RNA AL109955.1在80例结直肠癌组织中的表达及对细胞增殖与迁移侵袭的影响[J]. 山东大学学报 (医学版), 2020, 1(7): 38-46. |
[6] | 马青源,蒲沛东,韩飞,王超,朱洲均,王维山,史晨辉. miR-27b-3p调控SMAD1对骨肉瘤细胞增殖、迁移和侵袭作用的影响[J]. 山东大学学报 (医学版), 2020, 1(7): 32-37. |
[7] | 付洁琦,张曼,张晓璐,李卉,陈红. Toll样受体4抑制过氧化物酶体增殖物激活受体γ加重血脂蓄积的分子机制[J]. 山东大学学报 (医学版), 2020, 1(7): 24-31. |
[8] | 张宝文,雷香丽,李瑾娜,罗湘俊,邹容. miR-21-5p靶向调控TIMP3抑制2型糖尿病肾病小鼠肾脏系膜细胞增殖及细胞外基质堆积[J]. 山东大学学报 (医学版), 2020, 1(7): 7-14. |
[9] | 洪甲庚,聂洋洋,苏国强. 丙泊酚对结肠癌细胞增殖、迁移及Wnt1和β-catenin表达的影响[J]. 山东大学学报 (医学版), 2020, 58(11): 53-58. |
[10] | 王凯民,谭娟娟,严志强,李志强. Sirtuin在低氧诱导人脐带间充质干细胞增殖中的作用[J]. 山东大学学报(医学版), 2017, 55(7): 23-30. |
[11] | 史培堃,曾贝妮,吴伟芳,胡晓燕,马天加,周亚滨. Keap1在肾细胞癌中的表达及其作用[J]. 山东大学学报(医学版), 2017, 55(3): 94-99. |
[12] | 孙泽雨,陈颖,林家香,刘娟,赵蔚明. 磷脂酰肌醇-4-磷酸酶II型对宫颈癌细胞增殖及凋亡的影响[J]. 山东大学学报(医学版), 2017, 55(11): 1-6. |
[13] | 王甜甜,陈洁. EFEMP2在子宫内膜癌组织及细胞中的表达及其临床意义[J]. 山东大学学报(医学版), 2017, 55(10): 52-58. |
[14] | 赵路,矫俊,张腾,焦薪霖,崔保霞. 肝X受体在卵巢癌组织中的表达及T0901317在卵巢癌细胞系SKOV3中的作用[J]. 山东大学学报(医学版), 2017, 55(1): 49-53. |
[15] | 田斯琦,刘日强,杨宁,韦薇,杨华伟. 核糖体S6蛋白激酶4变异体基因表达对乳腺癌细胞增殖的影响[J]. 山东大学学报(医学版), 2016, 54(9): 32-36. |
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