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Grb2-相关蛋白2参与RANKL诱导的乳腺癌细胞MDA-MB-231迁移的机制研究

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山西医药杂志2011年10月第4o卷第1o期上半月 Shanxi Med J,Oct 望 Q ! : Q! 旦: ! !! ! ・ 957・ 著・ Grb2一相关蛋白2参与RANKL诱导的乳腺癌细胞 MDA—MB一231迁移的机制研究 中国医科大学附属第一医院(110001) 张凌云 曲秀娟 刘云鹏 侯科佐 【摘 要】 目的 探讨Grb2一相关蛋白2(Gab2)在核因子一 B受体活化因子配体(RANKL)诱导的乳腺癌细 胞MDA-MB-213迁移中的作用。方法 流式细胞术检测MDA-MB-231细胞表面RANK的表达。Transwell法 测定RANKL刺激后细胞迁移能力的改变。免疫沉降及Western-blot检测RANKL刺激后p-Tyr-Gab2和Gab2 的表达。结果MDA-MB-231细胞表达RANK蛋白,RANKL诱导MDA-MB-231细胞迁移能力增强。RANKL 刺激后MDA-MB-231细胞p-Tyr-Gab2表达一过性升高。结论 Gab2参与RANKL诱导的乳腺癌细胞MDA- MB-231迁移。 【关键词】乳腺肿瘤; 细胞运动; 核因子一 受体活化因子配体 Grb2 wa¥involved in RANKL-induced breast caIloer cell MDA-MB-231 migration ZHANGLing-Yun,QUXiu-Juan, LIU YurrPeng,HoU KeIZHo.Tk First Hospital of China Medical University。Shenyang 110001,China [Abstract]Objective To explore the role of Gab2 in regulation of breast cancer cell migration by RANKL. Methods Detection of cell-surface expression of RANK protein was performed by nuorescence-activated cell sot— ting(FACS).Transwell assayed the migration of breast cancer cel1.Immunoprecipitation and Western blot was used tO assay the expression of p-Tyr-Gab2,Gab2 and actin.Results Fluorescence-activated cell sorting showed that RANK is expressed in human breast cancer cell line MDA—MB-231.and RANKL significantly increased the migration of breast cancer cells,which was blocked by decoy receptor OPG.The expression of p-Tyr-Gab2 in— creased at 5 minutes after RANKL stimulated.Conclusion Gab2 was involved in RANKL induced breast cancer cell MDA—M 231 migration. [Key words] Breast neoplasms; Cell movement; RANKL 核因子一.cB受体活化因子配体(RANKL)属于 要作用。近年研究发现,Gab2在人类早期肿瘤及 肿瘤坏死因子(TNF)配体超家族成员,属于Ⅱ类 乳腺癌细胞系中高表达,并与其他原癌基因共同协 跨膜蛋白。主要由成骨细胞、骨髓基质细胞表达。 作参与乳腺癌发生及转移。而Gab2是否参 RANKL的受体是RANK,属于工类跨膜蛋白,主 与RANKL诱导的乳腺癌细胞迁移,国内外文献 要存在于淋巴结、活化的T细胞、B细胞、成纤维 尚无报道。本文通过检测RANKL刺激后乳腺癌 细胞、破骨细胞及其祖细胞胞膜上。近年来研究发 细胞系MDA-MB一231磷酸化Gab2蛋白表达的变 现,乳腺癌标本及细胞系的高RANK表达, 化,探讨Gab2在RANKL诱导的乳腺癌细胞迁移 RANKL能促进表达RANK的上皮癌细胞迁移至 中的作用。 骨,与乳腺癌骨转移密切相关[1]。所以研究 1材料与方法 RANKL诱导的乳腺癌细胞定向性迁移机制是预 1.1材料 防乳腺癌骨转移的基础。 乳腺癌细胞株(MDA-MB-231细胞)(上海细胞库); Grb2-相关蛋白2(Gab2)是一种衔接蛋白,在 Transwell小室(美国Corning公司);L-15培养基(美国 细胞增殖、分化、凋亡及迁移等生理过程中发挥重 Gibco公司);sRANKL(美国Pepro Tec公司);rOPG(美国 Pepro Tec公司);RANK抗体(美国Cell signaling公司); 基金项目:国家青年科学基金(30700807);辽宁省教育厅 Gab2抗体(美国Cell signaling公司);磷酸酪氨酸单克隆抗 基金(2010225032);辽宁省教育厅重点实验室项目(2OO8S246) 体4G10(美国Millipore Corp公司)。 通信作者:刘云鹏 1.2方法 ・ 958・ 山西医药杂志2011年10月第4O卷第1O期上半月 Shanxi Med J,October 201l,Vo1.40,No.10 the First 1.2.1 细胞的培养:MDA-MB-231细胞系置于含庆大霉 素100 u/mL、1O 胎牛血清的 15培养基,于37℃细胞 培养箱中常规培养,所有实验均用对数生长期的细胞。 1.2.2 流式细胞术检测乳腺癌细胞表面蛋白RANK的表 达:于对数生长期胰酶乙二胺四乙酸(EDTA)消化收集 MDA_M【)_231细胞,以RANK单抗(1:250)孵育1 h,异 硫氰酸荧光素(FITC)结合的羊抗鼠IgG(1:200)避光孵 育30 min,0.5 mL磷酸盐缓冲液(PBS)重悬,上机检测。 1.2.3 Western blot检测蛋白表达:于对数生长期分别收 集细胞,进行聚丙烯酰胺(sDS)一PAGE凝胶电泳,湿法转 印,以Gab2(1:1 000稀释)及肌动蛋白(actin)(1:1 000 稀释)作为一抗,二抗为辣根过氧化物酶标记的羊抗小鼠 IgG或羊抗兔IgG(1:8OO),孵育后增强化学发光法(ECL) 显色(按试剂盒说明书操作)。 1.2.4免疫沉降检测Gab2的酪氨酸磷酸化(磷酸化Gab2 表达量):收集RANKL刺激后不同时间点的蛋白(100 g),经RIPA细胞裂解液裂解,将裂解产物用磷酸酪氨酸 单克隆抗体4G10抗体免疫沉淀,冰水混合物中摇晃4 h 后,用裂解缓冲液洗涤3次。加入3×上样缓冲液,煮沸5 min,再用抗Gab2抗体做免疫印记,利用化学发光法进行 显色反应。 1.2.5 Transwell法测定细胞迁移能力:实验中采用6.5 mm直径,10 tLm厚度,8 m孔径的聚碳酸酯多孔滤膜(24 孑L板Transwell小室,Corning)。取对数生长期细胞,胰酶 EDTA消化收集细胞,离心(1 000r/min×5 min),弃上清, 无血清I,15洗涤1次,细胞计数,用含0.1 胎牛血清白蛋 白(BSA)的无血清培养基重悬细胞至1×10 个细胞/mL。 上室每孔加入200 L细胞悬液,下室中500 L含2.5%胎 牛血清的I,15培养基加或不加(对照)sRANKL,或OPG, 37℃培养箱中培养16 h。取出Transwell,用脱脂棉擦去 上表面细胞并用PBS轻吹上室侧壁洗2次,37℃风干2O min,瑞士吉姆萨法染色37℃40 min。PBS冲洗,切下小 室膜,底面向上置于载玻片上,盖玻片覆盖固定,显微镜下 观察穿膜细胞总数,计数3次取平均值。实验重复至少3 次。迁移增加率一100 ×(RANKL处理组穿膜细胞数一 =一对照组穿膜细胞数)/对照组穿膜细胞数。 1.3统计学处理 采用SPSS 16.0软件分析实验数据。所有实验结果均 重复至少3次,数据用i±S表示,t检验检测组间有无统计 学意义,P<0.05为差异有统计学意义。 2 结 果 2.1 MDA—M13-231细胞表达RANK蛋白:见图1。 2.2 RANKL诱导MDA—MB-231细胞迁移:Transwell法 测定MDA-MB-23细胞体外迁移能力。结果显示RANKL 刺激后细胞迁移能力显著增强,迁移增加率(157±23) , 而RANKL的圈套受体rOPG可显著阻断RANKL诱导的 细胞迁移,迁移增加率为(19±13) ,P<O.05。 2.3 RANKL刺激后MDA-MB-231 Gab2活化:MDA-MB- 231细胞经RANKL(2/ ̄g/mL)处理后,分别收集0、5及30 min时蛋白样品。免疫沉降及Westenr blot检测结果显示酪 氨酸磷酸化的Gab2在RANKL处理后5 min时上调(图2)。 苣 l 10* l I伊 1 04 RANK 图1 流式细胞术检测MDA—MI3-23l细胞 RANK蛋白水平,灰色峰为对照 0 5 30 min 幽2b:West唧一h10t1聱铡 图2免疫沉降及Western-blot检测RANKL刺激后 MDA—MB-231酪氨酸磷酸化Gab2及Gab2的表达 3讨 论 研究发现RANKL具有趋化因子样作用,可 趋化表达受体RANK的细胞发生定向性迁移。最 近研究表明,近年来研究显示乳腺癌胞[1]、前列腺癌细胞PC3 ]、小鼠恶性黑色素瘤细 胞B16F10I】 及肺癌细胞A549[ T47D细 4 表面均表达受体 RANK,RANKL能趋化RANK阳性肿瘤迁移。 与上述文献报道相符,本研究结果也显示MDA— MB-231细胞表达RANK,且RANKL刺激后细胞 迁移能力增强。也从侧面印证了RANKL/RANK 信号途径的趋化作用可能与乳腺癌骨转移有关,值 得进一步深入研究。 Gab2是衔接蛋白Gabs(Grb2-相关蛋白)家族 中的重要成员。该家族蛋白通过介导膜受体与信 号转运蛋白间的偶联及各信号分子间的整合参与 信号传导。作为支架蛋白,Gab2可被酪氨酸激酶 磷酸化激活,接受多种生长因子或细胞因子刺激, 招募富含sH 结构域的信号转运分子,活化下游 SHP2/Ras/ERK和PI3K/AKT等一系列信号传 导通路[5],在调节成骨与溶骨之间的平衡 ]、细胞 山西医药杂志2011年i0月第4O卷第1O期上半月 Shanxi Med J,October 2011,Vo1.40,No.10 the First ・ 959 ・ 增殖、分化、凋亡及迁移等生理过程中发挥重要作 用。文献[7,8]报道Gab2可促进乳腺癌细胞 MCF—IOA的侵袭与迁移,且Gab2高表达能够介 导乳腺癌及恶性黑色素瘤的肺转移。Gab2可与酪 氨酸激酶人类表皮生长因子受体2型(HER-2)或 prostate cancer cell migration.Cancer Res,2010,70(13): 5558—5566. [4]Chen LM,Kuo CH,Lai TY,et a1.RANKL increases mi- gration of human lung cancer cells through intercellular ad— hesion molecule一1 up-regulation.J Cell Biochem,2011,112 (3):933-941. c—Src共作用促进乳腺癌细胞侵袭表型的发 生Lg 。而在肝细胞生长因子(HGF)/c-met信号 通路中,Gab2衔接并激活PI3K/AKT信号通路, 促进肺癌细胞的生长和迁移[1 。破骨细胞活化的 E5]Wada T,Nakashima T,Hiroshi N,et a1.RANKL_RANK signaling in osteocIastogenesis and bone disease.Trends Mol Med,2006,12(1):17-25. [6]Itoh S,Yoshitake F,Narita H,et a1.Gab2 plays distinct 过程中,RANKL与RANK结合后,与Gab2等形 成蛋白复合体,激活下游的信号通路。但Gab2是 否参与RANKL诱导的乳腺癌细胞迁移,尚无文 献报道。本研究首次证实,RANKL诱导的乳腺癌 细胞MDA—MB-231迁移过程中,存在Gab2的活 化,说明Gab2参与RANKL诱导的乳腺癌细胞迁 移。 本研究为明确乳腺癌骨定向性转移的机制奠定 了基础,有利于进一步深入研究研究寻找预防乳腺 癌骨转移的治疗方法以及开发新型分子靶向药物。 参考文献 [-1-]Jones DH,Nakashima T,Sanehez OH,et a1.Regulation of cancer cell migration and bone metastasis by RANKL.Na- ture,2006,440(7084):692-696. [23 Armstrong AP,Miller RE,Jones jc,et a1.RANKL acts di— rectly on RANK—。expressing prostate tumor cells and media—- tes migration and expression of tumor metastasis genes. Prostate,2008,68(1):92-104. [33 Sabbota AL,Kim HR,Zhe X,et a1.Shedding of RANKL by tumor-associated MT1一MMP activates Sr ̄dependent roles in bone homeostasis at different time points.J Bone Miner Metab,2007,25(2):81—85. [73 Horst B,Gruvberger_saal SK,Hopkins BD,et a1.Gab2一 mediated signaling promotes melanoma metastasis.Am J Pathol,2009,174(4):1524—1533. [8]Ke Y,Wu D,Princen F,et a1.Role of Gab2 in mammary tumorigenesis and metastasis.Oncogene,2007,26(34): 495 l_4960. [9]Bennett HL,Brummer T,Jeanes A,et a1.Gab2 and Src CO- operate in human mammary epithelial cells to promote growth factor independence and disruption of acinar morpho- genesis.Oncogene,2008,27(19):2693—2704. [10]Bentires—Ab M,Gil SG,Chan R,et a1.A role for the scaf— folding adapter Gab2 in breast cancer.Nat Med,2006,12 (1):114-121. [113 Maulik G,Madhiwala P,Brooks S,et a1.Activated CmMet signals through PI3K with dramatic effects on cytoskeletal functions in small cell lung cancer.J Cell Mol Med,2002,6 (4):539-553. (收稿日期:201i-06—30) 作者简介:张凌云,女,1980年1O月生,主治医师,中国医 科大学附属第一医院,110001 

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