文摘

粘膜的增生和癌基因的表达是观察幽门螺杆菌(幽门螺旋杆菌)胃炎患者感染或腺癌。致癌基因的表达等β连环蛋白和原癌基因与氧化应激有关。α-酸(α洛杉矶),一种天然的硫醇化合物,作为一种抗氧化剂,具有抗癌作用。本研究的目的是调查的影响α拉上幽门螺旋杆菌全身的增生和癌基因表达在胃上皮AGS细胞通过确定细胞增殖(活细胞数,胸苷公司)、活性氧(ROS)水平,NADPH氧化酶激活(NADPH氧化酶亚基的酶活性、亚细胞水平),激活redox-sensitive转录因子(NF -κB, AP-1)、致癌基因的表达(β连环蛋白原癌基因)和核的本地化β连环蛋白。此外,我们研究是否NADPH氧化酶介导致癌基因表达和增生幽门螺旋杆菌来华的AGS细胞使用治疗diphenyleneiodonium (DPI), NADPH氧化酶的抑制剂。作为一个结果,αla NADPH氧化酶的抑制激活,因此,减少活性氧的生产,导致抑制NF -激活κB和AP-1,诱导癌基因、核易位β连环蛋白和增生幽门螺旋杆菌来华的AGS细胞。DPI抑制幽门螺旋杆菌全身的激活NF -κB和AP-1,致癌基因表达和增生减少ROS水平AGS细胞。总之,我们认为抑制NADPH氧化酶α洛杉矶可以防止致癌基因表达和增生发生在幽门螺旋杆菌来华的胃上皮细胞。

1。介绍

流行病学研究表明,幽门螺杆菌(幽门螺旋杆菌)感染增加胃癌的发病率高达6倍(1- - - - - -4]。发展中胃癌的关键特性是胃上皮细胞的增生和癌基因表达。致癌基因如 连环蛋白和原癌基因刺激细胞增殖,促进恶性变化。幽门螺旋杆菌感染与胃上皮细胞的增生在人类和实验动物(5- - - - - -7]。核级别的 连环蛋白增加了幽门螺旋杆菌感染胃上皮细胞(6,7]。然而,的机制幽门螺旋杆菌感染促进上皮增生仍知之甚少。

连环蛋白在炎症和癌症发展有关键作用8]。胞质及核的水平 连环蛋白是受到严格监管的信号分子的细胞(9]。激活后, 连环蛋白是稳定和易位到细胞核。在细胞核中, 连环蛋白结合TCF家人和作为转录监管机构(10,11]。最近的研究表明,幽门螺旋杆菌感染刺激释放 连环蛋白进而易位到核(12]。核易位 连环蛋白和细胞增殖相关的原癌基因H幽门来华的细胞(13]。原癌基因是基因受之一 连环蛋白的表达是直接激活β连环蛋白/ TCF结肠癌(14]。protooncogene,原癌基因刺激目标基因的表达,在不受控制的细胞增殖中扮演重要角色的绑定共识5′-CACGTG-3′核苷酸序列在该地区的这些基因和行为作为一个转录激活因子(15]。

以前,我们发现活性氧(ROS)产生诱导引发表达式幽门螺旋杆菌来华的胃上皮细胞,这可能导致中性粒细胞招募到受感染的组织(16]。一些研究显示,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶参与活性氧的生产幽门螺旋杆菌在人类和小鼠胃粘膜(来华的17- - - - - -19]。NADPH氧化酶的活化,装配membrane-integrated细胞色素b558(异质二聚体由全科医生 和p p)和胞质组件 p ,GTPase Rac是必要的。电子转移发生NADPH分子 自发转化为H是哪一个2O2(20.]。因此,膜易位的胞质单元是一个主要开关NADPH氧化酶激活。

Nollet et al。21)报道,redox-sensitive转录因子的结合位点NF -κB和AP-1in启动子区域 连环蛋白。NF -κB, AP-1, 连环蛋白信号导致TNF -的生存α治疗肝细胞在体外(22]。自NF -κB和AP-1由活性氧激活,NADPH oxidase-generated ROS可能致癌基因的诱导表达 连环蛋白原癌基因)通过激活NF -κB和AP-1幽门螺旋杆菌来华的胃上皮细胞。

α-酸(α拉),也被称为硫辛酸,是一种天然抗氧化剂合成少量的植物和动物(包括人类23]。α拉被认为是理想的抗氧化剂,因为它具有许多有益的特性,包括自由基淬活动,回收其他抗氧化剂,对redox-sensitive基因表达抑制的影响(24]。αla抑制NF -κB激活和保护氧化细胞损伤(25]。生长抑制作用α洛杉矶是卵巢上皮癌细胞所示26]。文策尔et al。27)表明,α洛杉矶有抗癌作用在癌症患者通过增加谷胱甘肽和减少氧化应激在癌症细胞。

本研究的目的是调查的影响αla增生和癌基因表达幽门螺旋杆菌来华的胃上皮细胞通过细胞增殖(活细胞数,胸苷公司),ROS水平,NADPH氧化酶激活(NADPH氧化酶亚基的酶活性、亚细胞水平),激活redox-sensitive转录因子(NF -κB, AP-1)、致癌基因的表达( 连环蛋白原癌基因)和核的本地化β连环蛋白。此外,我们的结果做出了diphenyleneiodonium (DPI), NADPH氧化酶的抑制剂,对癌基因表达和增生幽门螺旋杆菌来华的AGS细胞阐明是否NADPH氧化酶介导幽门螺旋杆菌全身扩散。

2。材料和方法

2.1。菌株

幽门螺旋杆菌,应变反恐怖主义中心11637年从美国获得类型文化集合(马里兰州罗克维尔市)。这种细菌的基因型cagA+和vacA+和巧克力琼脂板上接种微生物系统,正欲Cockeysville医学博士,美国)在37°C微量需氧的条件下使用一个厌氧室(洗液装模作样的袋系统,正欲微生物系统)(28]。

2.2。细胞系和文化幽门螺旋杆菌感染

人胃上皮细胞系AGS(写明ATCC CRL胃腺癌,1739)是购自美国文化集合类型。细胞生长在完全培养基,组成的RPMI 1640中补充10%胎牛血清,2毫米谷氨酰胺,100 U /毫升青霉素,100μg / mL链霉素(σ,圣路易斯,密苏里州,美国)(28]。AGS细胞被播种和培养confluency一夜之间达到80%。之前幽门螺旋杆菌感染,不需抗生素的培养基的细胞被洗。整个幽门螺旋杆菌收获,悬浮在不需抗生素RPMI 1640中补充10%胎牛血清和AGS细胞治疗。

2.3。试验协议

实验前α洛杉矶,细胞培养的细菌细胞比10:1,20:1,和50:1确定适当的密度幽门螺旋杆菌为细胞增殖的细胞,胸腺嘧啶核苷掺入(8小时),癌基因表达(24小时),ROS生产(30分钟),NADPH氧化酶活性(30分钟)。在细菌细胞比50:1、细胞培养24 h,以确定致癌基因mRNA和蛋白表达水平。对的影响α拉或DPI,细胞培养细菌50 /细胞比率:1。α洛杉矶和DPI从Sigma-Aldrich购买(圣路易斯,密苏里州,美国)。α洛杉矶是溶解在乙醇而DPI溶解在二甲亚砜(DMSO)。这些细胞被使用α洛杉矶(10μ米,20μ米)或DPI (1μ米2μ米2 h幽门螺旋杆菌感染。细胞增殖,胸腺嘧啶核苷掺入(8小时),癌基因表达(24小时),ROS生产(30分钟),NADPH氧化酶的活性和细胞定位(30分钟),和NF -激活κB和AP-1 (1 h)测定。对照组收到乙醇或DMSO溶液代替α拉或DPI。总量的乙醇或DMSO AGS细胞治疗是不到0.5%。

2.4。细胞增殖

细胞增殖是由活细胞数。细胞数量与血细胞计数器使用直接计数测定台盼蓝排斥试验(0.2%台盼蓝)。

2.5。( )胸腺嘧啶核苷掺入

AGS细胞( /)被使用α洛杉矶2 h和文雅的存在与否幽门螺旋杆菌24-well培养板。24 h-culture之后,1μCi /毫升 胸苷(Amersham生物科学)添加到细胞,和一个额外的细胞培养8 h。磷酸盐的细胞被洗两次,30分钟10%三氯乙酸孵化,孵化解决方案组成的0.3 M氢氧化钠和1% SDS 1 h。细胞提取与涡流和帕卡德的放射性测定液体闪烁计数器(帕卡德仪器有限公司公司,树林,,美国)。的相对数量 胸腺嘧啶核苷掺入,这反映了DNA合成的程度,表示为一个百分比的细胞培养在缺乏所示幽门螺旋杆菌。的数量 胸腺嘧啶核苷掺入的细胞培养的缺失幽门螺旋杆菌被认为是100%29日]。

2.6。实时聚合酶链反应分析β连环蛋白和原癌基因

总RNA被三分离试剂(RNA / DNA /蛋白质分离试剂、分子研究中心,Inc .,辛辛那提,哦,美国)。总RNA被转换成cDNA逆转录过程使用一个随机的六聚体和M-MLV逆转录酶(WI Promega,麦迪逊,美国)在23°C条件下10分钟,60分钟37°C, 95°C为5分钟。互补脱氧核糖核酸是用于实时PCR与特定的引物β连环蛋白、原癌基因β肌动蛋白。序列β连环蛋白引物5′-GTTCGTGCACATCAGGATAC-3′(正向引物)和5′-CGATAGCTAGGATCATCCTG-3′(反向引物)、529个基点PCR产物。原癌基因序列引物5′-GGACGACGAGACCTTCATCAA-3′(正向引物)和5′-CCAGCTTCTCTGAGACGAGCTT-3′(反向引物)、92个基点PCR产物。为β肌动蛋白,正向引物5′-ACCAACTGGGACGACATGGAG-3′和反向引物5′-GTGAGGATCTTCATGAGGTAGTC-3′,给353个基点PCR产物。PCR扩增,cDNA 40周期,扩大了变性在95°C,持续15秒,15秒退火60°C,在72°C扩展了45秒。 肌动蛋白基因是放大在同一反应作为参考基因。

2.7。免疫印迹分析

完整的细胞提取、膜提取、胞质提取物和核提取物的准备如前所述28]。100 - 200μ克蛋白质是加载/车道,由8 - 12% SDS-polyacrylamide凝胶电泳在减少的情况下,在硝化纤维膜和转移(Amersham, Inc .,阿灵顿高地,,美国)electroblotting。的转移与朱红色s .膜蛋白是利用可逆染色证实被封锁使用脱脂奶粉3%。蛋白质和抗体检测 连环蛋白,原癌基因、p47 p67 NOX-1,醛缩酶,组蛋白H1,和肌动蛋白从圣克鲁斯生物技术(所有)稀释TBS-T中含3%奶粉,和孵化一夜之间在4°C,紧随其后的是二次抗体(抗体、anti-mouse或anti-rabbit)结合辣根过氧化物酶和增强化学发光测定(Amersham)使用接触以下电影先生(柯达,罗彻斯特,纽约)30.]。

2.8。ROS水平的测量

经过30分钟的幽门螺旋杆菌感染,这些细胞被装满10μ米二氯荧光素二乙酸(DCF-DA;分子探针,尤金,或者美国)30分钟,洗净,刮掉到1毫升的PBS。DCF荧光测量(激发在495 nm,排放在535海里)与Vctior3 multilabel计数器(PerkinElmer生活和分析科学,波士顿,MA,美国)。ROS困到细胞被表示为therelative增加(31日]。

2.9。电泳迁移率改变分析(EMSA)

NF -κB凝胶转变寡核苷酸(AGTTGAGGGGACTTTCCCAGGC)和AP-1 gel-shift寡核苷酸(CGCTTGATA GTCAGCCGGAA)(美国麦迪逊,所有从Promega WI)贴上 dATP (Amersham)使用T4的多核苷酸激酶(美国纽约GIBCO,大岛)。从一个非公司end-labeled探针被净化 使用Bio-Rad dATP净化列(Bio-Rad实验室)和恢复Tris-EDTA缓冲区(TE)。核提取物(3μg)和缓冲区包含孵化 标签NF -κB或AP-1共识寡核苷酸为30分钟和受到nondenaturing丙烯酰胺凝胶电泳分离。凝胶是干在80°C 2 h和暴露于放射学电影为6 - 18 h−70°C加剧屏幕(28]。

2.10。NADPH氧化酶活性测定

试验是在50 mM Tris-Mes缓冲区,pH值7.0,包含2毫米KCN, 10μlucigenin和100μM NADPH作为衬底。反应是由增加膜提取包含10μg蛋白。光子发射测量每15秒中5分钟microtiterplate光度计(NH,贝特Micro-Lumat磅96 V光度计,美国)。NADPH氧化酶活性也增加胞质提取监控反应混合物作为负控制(32]。

2.11。免疫荧光染色β连环蛋白

细胞培养的存在与否幽门螺旋杆菌24 h与冷Lab-TeK室幻灯片上的眼镜和固定100%甲醇。30分钟的固定细胞被封锁屏蔽解决方案,然后孵化1 h和主要抗体 连环蛋白。与PBS洗后,细胞的反应与FITC-labeled山羊anti-mouse IgG抗体1 h。删除二级抗体后,细胞被洗PBS和覆盖着不变色介质Vectashield包含4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)。准备工作就绪存储1 h与DAPI允许饱和。细胞沾FITC-labeled抗体β连环蛋白用激光扫描共焦显微镜检查(LSM510,卡尔蔡司公司,从德国)(33]。

2.12。统计分析

结果表示为均值±S.E.M.四个独立的实验。方差分析(方差分析),其次是Newman-Keul事后测试被用于统计分析。 被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。幽门螺旋杆菌诱导增生和表达β连环蛋白和原癌基因在AGS细胞

在72年h-culture,幽门螺旋杆菌增加细胞数量和细胞没有感染(图1(一))。与细胞增殖、幽门螺旋杆菌引起增加胸腺嘧啶核苷掺入,DNA合成指数在24 h-culture(图1 (b))。幽门螺旋杆菌全身扩散,NADPH氧化酶的活化,ROS生产,和致癌基因表达的细菌/细胞比率最高50:1比那些在20:1和10:1(数字1 (b),2(一个),2 (b),2 (d),2 (f))。的表达水平β连环蛋白和原癌基因被增加了幽门螺旋杆菌在细菌感染文化时间50 /细胞比率:1(数字2 (c)2 (e))。

3.2。αla抑制幽门螺旋杆菌全身的增生,增加活性氧的水平,在AGS细胞NADPH氧化酶激活

αla抑制幽门螺旋杆菌全身的细胞增殖(由活细胞数在72 h文化)和DNA合成(8 h文化)在AGS细胞(数字3(一个)3 (b))。如图4(一),幽门螺旋杆菌增加全身的ROS水平降低了α洛杉矶的治疗。的抑制作用α拉上幽门螺旋杆菌全身的细胞增殖和ROS生产高20倍μM比10μ(数据34(一))。

进一步保证的作用α拉上幽门螺旋杆菌全身的NADPH氧化酶的活化酶活性和亚细胞水平的NADPH氧化酶亚基lucigenin试验测定和免疫印迹分析30分钟文化(数字4 (b)4 (c))。幽门螺旋杆菌-诱导增加NADPH氧化酶活动受到抑制α洛杉矶。NADPH氧化酶激活,胞质单元p的易位 和p 膜是必需的。如图4 (c),幽门螺旋杆菌全身的易位的胞质单元p 和p 膜被抑制α洛杉矶在AGS细胞。醛缩酶胞液和膜和Nox1指数,并没有改变了幽门螺旋杆菌感染或治疗α洛杉矶。

3.3。αla抑制幽门螺旋杆菌全身的致癌基因的表达,激活NF -κB和AP-1和核易位β连环蛋白在AGS细胞

αla抑制幽门螺旋杆菌全身的表情β连环蛋白和原癌基因在AGS细胞24小时文化(数字5(一个)5 (b))。此外,α拉上有抑制作用幽门螺旋杆菌全身的激活NF -κ(图B和AP-1 1 h文化5 (c))。的抑制作用α拉上幽门螺旋杆菌全身的致癌基因的表达和激活NF -κB和AP-1高20倍μM比10μ米的α洛杉矶。

以确定的影响α洛杉矶的激活β连环蛋白,我们观察到胞质及核的水平β连环蛋白在幽门螺旋杆菌细胞培养来华的存在与否α洛杉矶(图6(一))。核级别的β连环蛋白增加,但胞质水平 连环蛋白是减少幽门螺旋杆菌来华的细胞。醛缩酶A和组蛋白H1,作为胞质及核指数,并没有改变了幽门螺旋杆菌感染。幽门螺旋杆菌-诱导激活 连环蛋白被治疗抑制αla剂量依赖性的方式。确认的抑制作用α洛杉矶的激活β连环蛋白在幽门螺旋杆菌-感染AGS细胞,核的本地化β连环蛋白是由免疫荧光染色 连环蛋白(图6 (b))。幽门螺旋杆菌诱导的易位 连环蛋白从细胞溶质核,这是被治疗α洛杉矶在AGS细胞。

3.4。DPI抑制幽门螺旋杆菌增加全身的ROS水平、增生、癌基因的表达和激活NF -κB和AP-1 AGS细胞

如图7(一),幽门螺旋杆菌全身的ROS浓度的增加降低了DPI治疗。DPI抑制幽门螺旋杆菌全身的细胞增殖(由活细胞数)和在AGS细胞DNA合成(数字7 (b)7 (c))。DPI本身并不影响细胞的生存能力在72 h文化(图7 (b))。DPI抑制幽门螺旋杆菌全身的表情 连环蛋白和原癌基因在AGS细胞24小时文化(数字8(一个)8 (b))。此外,DPI表现出抑制作用幽门螺旋杆菌全身的激活NF -κ(图B和AP-1 1 h文化8 (c))。DPI的抑制作用幽门螺旋杆菌全身的ROS生产、增生、癌基因表达和激活、NF -κ在2 B和AP-1更高μ比1米μDPI的M。

4所示。讨论

目前的研究表明幽门螺旋杆菌全身的增生和癌基因的表达( 连环蛋白、原癌基因)介导redox-sensitive NADPH oxidase-generated ROS和激活的转录因子(NF -κB, AP-1)幽门螺旋杆菌来华的细胞。证据NADPH氧化酶代ROS在细胞增殖来自当前发现的细胞增殖和致癌基因表达下降了一个NADPH氧化酶抑制剂DPI幽门螺旋杆菌来华的AGS细胞。自αla抑制NADPH氧化酶激活和活性氧产量幽门螺旋杆菌来华的胃上皮细胞,α洛杉矶可以预防早期胃相关的致癌作用幽门螺旋杆菌感染,通过抑制活化的NF -κB和AP-1,表达 连环蛋白和原癌基因,胃上皮细胞的增生。

现在的结果是由以前的研究显示αla减毒ROS生产NADPH氧化酶活动在糖尿病大鼠的肾脏34]。因此,抑制NADPH氧化酶激活可能导致有益的效果αla氧化stress-mediated疾病的治疗包括幽门螺旋杆菌有关胃癌。

α洛杉矶作为基本代数余子式的线粒体酶参与代谢和能源生产(30.]。α洛杉矶是一个强大的抗氧化剂,淬灭各种细胞内ROS (35]。因此,α洛杉矶介绍了氧化跟压力预防或治疗疾病,如糖尿病(36,37),缺血再灌注损伤(38,39],纤维化[40,41),和神经退化过程(42,43]。

在抗癌方面的影响α洛杉矶,αla预防结肠癌细胞p53退化通过抑制NF -κB激活(44]。抗癌效果α拉对非小细胞肺癌细胞与细胞循环的抑制过渡从G1期S期没有诱导细胞凋亡(45]。此外,αla抑制迁移和入侵的差别,对这些基因的细胞表面 1-integrin表达式在膀胱癌细胞(46]。目前研究结果表明抗癌机制α洛杉矶是NADPH氧化酶的抑制上游信号redox-sensitive转录因子的激活,致癌基因的表达,核易位β连环蛋白,最后的增生幽门螺旋杆菌来华的胃上皮细胞。

Bandapalli et al。47)报道,过度的 连环蛋白增加核的水平 连环蛋白和致癌作用包括转移。如前所述, 连环蛋白表达可能受NF -κB和AP-1 [21,22]。因此,幽门螺旋杆菌感染可能诱导表达和激活β连环蛋白通过激活NF -κB和AP-1在胃上皮细胞。

幽门螺旋杆菌菌株表达cagA vacA基因与发展的慢性胃炎、肠上皮化生和胃癌的风险增加(48,49]。幽门螺旋杆菌表明,大约50 - 60%的菌株有40 kb的DNA片段称为基因(cagA) pathogenecity cytotoxin-associated岛(PAI) [50]。一些cagA PAI蛋白质编码的基因负责oxidant-sensitive转录因子NF -κB在胃上皮细胞(51),这可能导致消化性溃疡的发展,萎缩性胃炎和胃癌52,53]。肠型胃癌与原癌基因的高表达在NF -κB / p65激活幽门螺旋杆菌cagA [54]幽门螺旋杆菌cagA介导促有丝分裂的信号通过Src同源性2 (SH2) domain-containing酪氨酸蛋白phosphatase-2 (SHP-2)被感染细胞的激活55]。此外,幽门螺旋杆菌通过Ca vacA移植人类嗜酸性粒细胞趋化因子表达2 +涌入,线粒体ROS和NF -κB激活(56]。幽门螺旋杆菌用于研究virulence-associated基因如vacA和cagA [57,58]。没有研究的直接影响αla毒性因素cagA vacA。目前的研究结果表明,cagA和vacA可能导致NADPH氧化酶的活化增生和癌基因表达幽门螺旋杆菌来华的细胞。

在目前的研究中,αla镇压幽门螺旋杆菌全身的NADPH氧化酶的活化,ROS生产,redox-sensitive转录因子NF -κB和AP-1 AGS细胞。因为我们发现的表达 连环蛋白和原癌基因是由NF -κB和AP-1,抑制作用α拉上的表达 连环蛋白和原癌基因和增生可能与抑制NF -κB和AP-1感染细胞。幽门螺旋杆菌全身核本地化 连环蛋白可能导致原癌基因的表达 连环蛋白据报道,穿梭到原子核并激活靶基因的转录原癌基因。最终,αla抑制幽门螺旋杆菌全身的增生自原癌基因作为致癌目标基因的转录因子刺激不受控制的细胞增殖。

5。结论

αla抑制NADPH氧化酶,从而抑制活性氧的生产从而防止癌基因表达、核易位 连环蛋白,通过调节增生激活NF -κB和AP-1。α拉可能有利于预防或治疗胃相关的致癌作用幽门螺旋杆菌感染。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是支持由韩国NRF由韩国政府(MSIP)(2007 - 0056092和联盟- 2012 r1a1a2043423)。