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lol滚球 雷竞技 /gydF4y2Ba2017年gydF4y2Ba/gydF4y2Ba文章gydF4y2Ba
特殊的问题gydF4y2Ba

代谢综合征、炎症和癌症gydF4y2Ba

把这个特殊的问题gydF4y2Ba

研究文章|gydF4y2Ba开放获取gydF4y2Ba

体积gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba |gydF4y2Ba文章的IDgydF4y2Ba 5958429gydF4y2Ba |gydF4y2Ba https://doi.org/10.1155/2017/5958429gydF4y2Ba

吴Seyung涌,勇,昆西Okobi Debbie Adekoya Mohammad Atefi Orette克拉克Pranabananda Dutta Jaydutt诉VadgamagydF4y2Ba,gydF4y2Ba ”gydF4y2Ba促炎细胞因子il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba通过NF -增加端粒酶活性gydF4y2BaκgydF4y2BaB / STAT1 / STAT3激活,Withaferin抑制结肠癌细胞的信号gydF4y2Ba”,gydF4y2Ba炎症介质gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 卷。gydF4y2Ba2017年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 文章的IDgydF4y2Ba5958429gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 页面gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba。gydF4y2Ba https://doi.org/10.1155/2017/5958429gydF4y2Ba

促炎细胞因子il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba通过NF -增加端粒酶活性gydF4y2BaκgydF4y2BaB / STAT1 / STAT3激活,Withaferin抑制结肠癌细胞的信号gydF4y2Ba

学术编辑器:gydF4y2BaFumio信gydF4y2Ba
收到了gydF4y2Ba 2016年12月12日gydF4y2Ba
修改后的gydF4y2Ba 2017年3月10gydF4y2Ba
接受gydF4y2Ba 2017年04月04gydF4y2Ba
发表gydF4y2Ba 06年6月2017年gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

越来越多的证据的促炎细胞因子参与癌症的发展。在这里,我们发现,两种细胞因子il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba,激活结直肠癌细胞入侵和干细胞。il - 6和TNF -综合治疗gydF4y2BaαgydF4y2Ba转录因子磷酸化STAT3以协同的方式。STAT3、STAT1和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB物理相互作用对细胞因子的刺激。STAT3注定人类端粒酶逆转录酶的启动子区域(hTERT)。il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba刺激进一步加强STAT3绑定关联。干细胞标记Oct-4调节在结直肠癌细胞il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba刺激。Withaferin A、抗炎甾类内酯抑制il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba全身的肿瘤细胞入侵和减少colonosphere形成。值得注意的是,withaferin抑制STAT3磷酸化,废除了STAT3 STAT1和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB交互。Oct-4表达式也下调了withaferin抑制。绑定的STAT3 hTERT启动子区域和端粒酶活性减少withaferin治疗。促炎细胞因子诱导癌细胞侵袭性是由一种STAT3-regulated在结直肠癌细胞机制。我们的数据表明,withaferin可能是一个有前途的抗癌剂,有效地抑制大肠癌的发展。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

炎症是一种复杂的生物反应通过损伤或微生物感染所造成的损失,在免疫系统试图中和受伤。炎症在肿瘤发生中的作用是现在被广泛接受的。在许多情况下,慢性炎症微环境中肿瘤的发生和发展是至关重要的。尽管炎症促进癌症的分子机制是解释说,炎症的分子作用在肿瘤发生、进展、转移需要更好的理解。流行病学证据首先指向一个炎症和癌症的发展之间的联系(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。据报道,15 ~ 20%的各种癌症类型直接启动提示从相同的组织或器官的慢性炎症前癌症发展(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]。罹患癌症的风险从炎症通常是时间类型的癌症。肝炎或慢性炎症引起的乙肝或丙肝病毒启动肝细胞癌(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba]。小肠和大肠的慢性炎性疾病,溃疡性结肠炎和克罗恩病引起colitis-related癌症的发展(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

慢性炎症是结直肠癌的危险因素的发展。结直肠癌是第二个癌症相关的死亡率在西方世界(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]。超过50%的结直肠癌患者最终发展转移和复发性直肠癌疾病。有一个重要的结直肠癌预后之间的联系和在病人的血清细胞因子水平。当il - 6(白介素6)和肿瘤坏死因子-gydF4y2BaαgydF4y2Ba(肿瘤坏死因子gydF4y2BaαgydF4y2Ba)coexpression升高,病人的预后明显差。据报道,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba结直肠癌患者的血清水平升高(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),可以用作预后因素(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。同样,在乳腺癌中,coexpression水平的il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba一直与消极的预后[紧密相关gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。另一项研究表明,升高血清il - 6水平与进展和预后密切相关的转移性乳腺癌(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。最后,转移性前列腺癌患者的水平明显高于有血清il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba比主要癌症患者(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba]。综上所述,这些临床报告表明,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba可能作为癌症发展的驱动函数,转移和疾病预后不佳。gydF4y2Ba

有一个概念,protumorigenic炎症信号通路前馈回路。我们假设il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba通过促进癌症发生和发展有助于癌症具备干细胞端粒酶活性。为了验证这一点,我们调查的关键转录因子STAT3(信号传感器和激活转录3)和NF -gydF4y2BaκgydF4y2Bab . STAT3是一个潜在的转录因子,传达了生长因子和细胞因子的信号从细胞膜核到其目标基因(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]。STAT3功能在各种生理过程包括胚胎发育、免疫和炎症gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。此外,STAT3转录激活癌基因,增生性和angiogenesis-related基因在应对外界的刺激,因此有助于癌症恶化[gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]。NF -gydF4y2BaκgydF4y2Ba核因子B (gydF4y2BaκgydF4y2BaB)是一个杰出的转录因子参与免疫反应和炎症。NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB目标基因与细胞存活率和细胞凋亡的调控。在此,我们试图找出STAT3-NF——的机制gydF4y2BaκgydF4y2BaB-induced癌症细胞的激活。STAT3激活导致upregulation Oct-4具备干细胞的基因。激活转录因子,并相应地增加端粒酶归因于细胞侵袭性trans-well迁移试验。gydF4y2Ba

天然化合物是目前的化疗药物的主要来源。越来越多的证据表明化疗效果的自然化合物在临床前和临床研究。为了找到新颖的天然化合物抑制细胞因子信号,我们尝试withaferin化合物,在印度丰富的冬天的樱桃。这是一个植物甾类内酯丰富gydF4y2BaWithania somniferagydF4y2Ba历史上在使用中药,治疗炎症和一些神经系统疾病(gydF4y2Ba14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba15gydF4y2Ba]。它具有强大的抗炎属性通过一种蛋白激酶的抑制和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB信号通路(gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。antimetastasis,抗肿瘤和抗血管新生活动withaferin已报告从不同癌症类型(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。抗血管新生属性与波形蛋白的degradation-enhancing修改withaferin (gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]。最近,withaferin显示,有效的影响作为化疗药物的兼职代理,暗示是适合一个放大器或辅助剂与传统药物(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]。Withaferin A是一个有吸引力的抗癌剂的基础上,广泛的多种癌症和低毒性反应。在这项研究中,我们调查了分子withaferin cytokine-stimulated结直肠癌细胞的影响。我们已经表明,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments诱导肿瘤细胞入侵和咄咄逼人。我们也报告withaferin可以抑制STAT3的激活,降低干细胞的特征,降低端粒酶活性。这些发现说明小说withaferin一分之一的可能值治疗转移性结直肠癌。gydF4y2Ba

2。材料和方法gydF4y2Ba

2.1。细胞培养和试剂gydF4y2Ba

DLD1 HT-29结直肠癌细胞系和从美国购买类型文化集合(写明ATCC马纳萨斯,弗吉尼亚州,美国)。癌细胞被维护在一个单层培养在DMEM / F12(杜尔贝科的修改鹰介质)与10%胎牛血清,1%谷酰胺,0.5%青霉素和链霉素。白介素6是购自EMD微孔(泰梅库拉、钙、美国目录号:IL006)。使用il - 6的浓度10 ng / ml刺激癌细胞。我们用10 ng / ml的il - 6浓度根据制造商的指示。肿瘤坏死因子-gydF4y2BaαgydF4y2Ba购买研发系统(明尼阿波利斯、锰;产品目录号:210 - ta - 020)。肿瘤坏死因子-gydF4y2BaαgydF4y2Ba准备100gydF4y2BaμgydF4y2Bag / ml股票的解决方案。肿瘤坏死因子-gydF4y2BaαgydF4y2Ba浓度是决定根据制造商的指示。肿瘤坏死因子-gydF4y2BaαgydF4y2Ba使用在25 ng / ml激活癌细胞。Withaferin从西格玛奥德里奇公司购买(西格玛奥德里奇,圣路易斯,密苏里州;产品目录号:W4394)。Withaferin 10毫米原液的制备甲醇。工作浓度是10gydF4y2BaμgydF4y2BaM withaferin在这项研究。Withaferin浓度决定基于IC50值从我们的细胞生长存在剂量依赖的相关性研究。gydF4y2Ba

2.2。免疫印迹分析gydF4y2Ba

单层文化各自的细胞系在80 - 90%的融合细胞溶解使用100年gydF4y2BaμgydF4y2Bal•瑞帕缓冲区(托马斯•科学Inc . Swedesboro新泽西)。Tris-glycine (Bio-Rad欧文CA)凝胶含有100gydF4y2BaμgydF4y2Ba总蛋白质的g。凝胶电泳后,被调到1小时的硝化纤维膜。gydF4y2Ba

30分钟的膜被5%的脱脂牛奶在室温下。膜被短暂冲洗1 xttbs孵化一夜之间和各自的主要抗体在4°C。STAT3的主要抗体,pSTAT3 NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB, pNF——虽然gydF4y2BaκgydF4y2BaB, CD44, Oct-4从细胞信号技术购买(丹弗斯,MA)。主要抗体gydF4y2BaβgydF4y2Ba肌动蛋白是购自圣克鲁斯生物技术(圣克鲁斯,CA)。孵化后与二次抗体结合辣根过氧化物酶(合),蛋白质乐队与化学发光试剂开发。gydF4y2Ba

2.3。CoimmunoprecipitationgydF4y2Ba

如前所述(执行Coimmunoprecipitation化验gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。简单地说,细胞被洗一次PBS缓冲和细胞溶解免疫沉淀反应裂解缓冲(Thomas科学公司)。抗体STAT3(细胞信号技术)被添加到细胞溶解产物和孵化一小时在4°C。蛋白琼脂糖(圣克鲁斯生物技术)被添加到细胞溶解产物20gydF4y2BaμgydF4y2Bal,孵化的过夜在4°C。免疫沉淀反应后,细胞溶解产物简要旋转和洗了三次1 x PBS缓冲。Immunopellets resuspended 40gydF4y2BaμgydF4y2Bal装货染料(生物Rad)聚丙烯酰胺凝胶电泳和运行。免疫印迹是NF -探测gydF4y2BaκgydF4y2BaB或STAT1蛋白STAT3的交互通过免疫印迹分析。gydF4y2Ba

2.4。芯片(染色质免疫沉淀反应)测定gydF4y2Ba

染色质免疫沉淀反应(芯片)试验设备(微孔,产品目录号:17 - 295)是用来研究STAT3绑定hTERT启动子区域。DLD1或用1%甲醛HT-29细胞孵化20分钟37°C。收集细胞,细胞溶解,用和孵化与4gydF4y2BaμgydF4y2Bag抗体STAT3过夜。PCR用于放大DNA绑定到免疫沉淀反应后组蛋白扭转histone-DNA交叉连接。底漆集设计侧翼地区可能的STAT3绑定。引物序列:gydF4y2BahTERTgydF4y2Ba启动子序列引物1,正向引物5′- CCAAACCTGTGGACAGAACC-3′和反向引物5′-AGACTGACTGCCTCCATCGT-3′gydF4y2BahTERTgydF4y2Ba启动子引物序列2、正向引物5′-GGGGTGTCTTCTGGGTATCA-3′和反向引物5′-AAGGGCTGTGTTTGTGAATTG-3′。gydF4y2Ba

2.5。端粒酶活性测定gydF4y2Ba

如前所述(执行端粒酶活性测定gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]。简单,细胞被处理根据制造商的协议TeloTAGGG端粒酶PCR酶联免疫试剂盒(罗氏、橙、CA。产品目录号:11854666910)。简单地说,细胞颗粒在裂解试剂解冻,孵化冰30分钟,离心机,享年16000岁gydF4y2BaggydF4y2Ba20分钟在4°C。端粒酶活性是立即以合成上层清液用端粒酶,端粒重复扩增协议如果出现在细胞溶解产物,增加端粒重复的3′末端biotin-labeled合成P1-TS底漆。样品被聚合酶链反应(PCR)放大,P1-TS和P2引物创建一个细长的端粒。PCR产物变性和杂化digoxigenin-labeled探针,检测端粒重复在随后的酶联免疫吸附试验(ELISA)。样品被认为是端粒酶阳性,如果ELISA导致background-corrected≥0.2的吸光度单位。端粒酶化验进行三次独立gydF4y2Ba 值小于0.05被认为是具有统计学意义。gydF4y2Ba

2.6。Colonosphere形成分析gydF4y2Ba

Colonosphere形成是检查如前所述gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。基底膜基质(BD、剑桥、马),200年gydF4y2BaμgydF4y2Bal是传播的厚层井24-well板和允许聚合在37°C 15分钟。2×104癌细胞生长在单层镀使胰蛋白酶化单个细胞和预镀的基底膜基质。盘子在孵化37°C允许细胞完全安定下来之前媒体替换为适当的培养基含有5%人工基底膜。细胞生长15天;新媒体与基底膜基质增长补充每两天。图片代表字段。gydF4y2Ba

2.7。细胞入侵检测gydF4y2Ba

如前所述(执行细胞入侵检测gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]。小鼠成纤维细胞(NIH-3T3)用作chemo-attractant,生长在24-well板2毫升的DMEM / F12媒体。Boyden室准备了25gydF4y2BaμgydF4y2Bal(1: 6稀释人工基底膜和允许孵化2小时固化。每个室收到了不同的治疗:甲醇(车辆)和withaferin a细胞同步后,入侵被允许发生40小时。细胞被固定为0.5%戊二醛和5%甲苯胺蓝染色进行细胞计数。gydF4y2Ba

2.8。受体酪氨酸激酶信号抗体阵列研究gydF4y2Ba

受体酪氨酸激酶信号抗体阵列设备购买从细胞信号技术(细胞信号技术,贝弗利,马;产品目录号:7982)。每个结直肠癌细胞系有刺激的il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba单独或结合在一起。蛋白质溶解产物是准备使用提供的裂解缓冲设备。100年gydF4y2BaμgydF4y2Bal的溶解产物放置到膜抗体之窗。对待幻灯片是孵化一夜之间在一个轨道瓶4°C。然后洗了100gydF4y2BaμgydF4y2Bal 1 x数组清洗缓冲和孵化一个轨道上瓶在室温下5分钟。这个洗过程重复三次。75年gydF4y2BaμgydF4y2Bal 1 x检测抗体鸡尾酒添加到每个8井,和板提供的密封胶带覆盖着。这是孵化1小时在室温下的轨道振动器。接下来,三个洗周期进行幻灯片是孵化与75年30分钟gydF4y2BaμgydF4y2Bal 1 x HRP-linked链霉亲和素。幻灯片是清洗和处理光民如果和过氧化。我们用相机的照片幻灯片文档系统的凝胶(Bio-Rad,凝胶医生XRS)使用数量一个软件。gydF4y2Ba

2.9。统计分析gydF4y2Ba

学生gydF4y2BatgydF4y2Ba测试是用来评估的重要性相比,联合治疗化验控制所有的变化。从每个实验收集的数据被用来计算平均值和标准差(SD)。独立实验重复三次。被认为具有统计显著性差异gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

3所示。结果gydF4y2Ba

3.1。il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2BaCotreatments激活STAT3协同而Withaferin取消激活gydF4y2Ba

STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB细胞对炎症的关键转录因子激活。我们首先测试了il - 6和TNF -的影响gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments的磷酸化STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2Ba在结直肠癌细胞B (p65)。为此,我们进行了西方的屁股STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB与癌细胞仅接受il - 6, TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba独自一人,或il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba的总和。如图gydF4y2Ba1(一)gydF4y2Ba,il - 6磷酸化STAT3而TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba没有使磷酸化。当我们cotreated细胞il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba然而,STAT3磷酸化水平进一步升高(图gydF4y2Ba1(一)gydF4y2Ba)。肿瘤坏死因子-gydF4y2BaαgydF4y2Ba可能激活STAT3间接增强了il - 6感应。我们量化pSTAT3 J / STAT3比使用图像软件。il - 6单独激活pSTAT3 STAT3总额的0.38倍,但il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments pSTAT3水平升高到0.97折的STAT3在细胞DLD1线(图gydF4y2Ba1 (b)gydF4y2Ba)。同样,il - 6单独pSTAT3增加到0.52折,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba高架pSTAT3 HT-29 STAT3的0.83折。我们的数据表明,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments激活STAT3。NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB被TNF -磷酸化gydF4y2BaαgydF4y2Ba单独或il - 6 / TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments。NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB激活是适度的。总STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB水平对il - 6和TNF -没有改变gydF4y2BaαgydF4y2Ba治疗方法。gydF4y2Ba

接下来,我们测试了抗炎甾类内酯withaferin是否可以禁用pSTAT3 il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments。我们假设withaferin 5月STAT3磷酸化的差别通过对这些起到抗炎作用。事实上,withaferin治疗抑制STAT3磷酸化DLD1和HT-29癌细胞(图gydF4y2Ba1 (c)gydF4y2Ba)。NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB磷酸化水平并没有改变在withaferin A。我们的结果表明,withaferin可以抑制STAT3激活选择性。与il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba刺激,我们想调查Oct-4表达水平。肿瘤细胞去分化是一个众所周知的现象,它可能涉及在肿瘤进展gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。Oct-4的异常表达与异常的组织生长或肿瘤发生有关。Oct-4是最关键的转录因子,因为它可以重组成人干细胞iPS(诱导多功能干细胞)细胞作为单因素(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]。Oct-4表达il - 6和TNF -也是调节gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments;然而,在withaferin的存在,Oct-4表达下调(图gydF4y2Ba1 (c)gydF4y2Ba)。il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments激活STAT3和调节Oct-4增效剂。Withaferin废除了STAT3激活和阻止upregulation Oct-4表达式。gydF4y2Ba

检查时间STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2Ba激活,我们对待DLD1细胞il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba的时间点0,6、12、24小时检测磷酸化状态。图中所示gydF4y2Ba1 (d)gydF4y2BapSTAT3和pNF——虽然gydF4y2BaκgydF4y2BaB表示从6小时和增加他们的表达水平(图24小时时间点gydF4y2Ba1 (d)gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

3.2。STAT3身体结合NF -gydF4y2BaκgydF4y2Ba对il - 6和TNF - BgydF4y2BaαgydF4y2Ba刺激;然而,Withaferin抑制STAT3-NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB交互gydF4y2Ba

STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB参与基因调控炎症和il - 6和TNF -激活gydF4y2BaαgydF4y2Ba。我们先前已经表明STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB组成了一个复杂的转录激活人类端粒酶逆转录酶在乳腺癌mda - mb - 231和MCF7-HER2 [gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。我们下一个希望找到治疗是否与il - 6和TNF -的结合gydF4y2BaαgydF4y2Ba可以诱导STAT3之间的交互和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB在结直肠癌细胞。发现这一点,一个coimmunoprecipitation试验进行了单独与il - 6细胞提取物治疗,肿瘤坏死因子-gydF4y2BaαgydF4y2Ba独自一人,或il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba的总和。如图gydF4y2Ba2gydF4y2BaSTAT3注定NF -gydF4y2BaκgydF4y2Ba与il - 6和TNF - BgydF4y2BaαgydF4y2Ba分别刺激DLD1和HT-29(数字gydF4y2Ba2(一个)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba2 (c)gydF4y2Ba)。在细胞DLD1, il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba单独治疗并不足以诱导STAT3-NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB交互(图gydF4y2Ba2 (b)gydF4y2Ba)。未经处理的细胞也表现出非常弱的绑定NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB在HT-29(图gydF4y2Ba2 (d)gydF4y2Ba)。我们的数据表明,激活STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2Ba对il - 6和TNF - B物理交互gydF4y2BaαgydF4y2Ba治疗方法。gydF4y2Ba

由于withaferin抑制STAT3激活,我们测试是否STAT3交互被withaferin废除了一个挑战。我们执行coimmunoprecipitation细胞提取物治疗与il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba有10gydF4y2BaμgydF4y2BaM withaferin。作为抑制STAT3磷酸化withaferin,也废除了STAT3与NF -交互gydF4y2BaκgydF4y2BaB在DLD1和HT-29(数字gydF4y2Ba2 (b)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba2 (d)gydF4y2Ba)。我们的结果显示il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments刺激STAT3-NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB复杂,withaferin STAT3-NF——抑制gydF4y2BaκgydF4y2BaB交互。gydF4y2Ba

3.3。STAT3 hTERT启动子结合,对il - 6和TNF -增加端粒酶活性gydF4y2BaαgydF4y2Ba刺激而Withaferin抑制STAT3绑定和降低端粒酶gydF4y2Ba

我们下一个决心STAT3绑定hTERT(人类端粒酶逆转录酶)启动子区域。据报道,监管STAT3的表达在胶质母细胞瘤和主细胞hTERT [gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。我们希望确定转录因子STAT3注定hTERT启动子,进一步刺激时il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba如果绑定被这些细胞因子增强。为了验证这一点,我们进行描述的芯片(染色质免疫沉淀反应)测定gydF4y2Ba第二节gydF4y2Ba。共识STAT3结合位点(TTCNNNGAA)驻留在hTERT启动子。芯片分析进行这两个假定的STAT3-binding网站(图gydF4y2Ba3(一个)gydF4y2Ba)。细胞治疗与il - 6、TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba单独和联合。DLD1细胞中,我们发现STAT3会第一个STAT3结合位点位于−3308碱基对上游hTERT开放阅读框(图gydF4y2Ba3 (b)gydF4y2Ba)。STAT3亲和力大约是相同的在未经处理的控制和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Baalone-treated样本。然而,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments明显增强STAT3绑定hTERT启动子区域。这些结果表明,转录因子STAT3直接绑定hTERT发起人和il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments刺激这个绑定。我们调查了端粒酶的激活和抑制STAT3绑定hTERT启动子。gydF4y2Ba

STAT3磷酸化在细胞质中,与pSTAT3结伴,激活靶基因易位到细胞核。因为withaferin抑制STAT3磷酸化及其交互作用与NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB,我们假设withaferin hTERT启动子可能阻断STAT3绑定。图中所示gydF4y2Ba3 (c)gydF4y2Ba,10gydF4y2BaμgydF4y2BaM withaferin挑战阻塞STAT3绑定第一hTERT启动子中STAT3的网站在我们的芯片分析(图gydF4y2Ba3 (c)gydF4y2Ba)。这可以减少pSTAT3水平的影响在withaferin以来主要pSTAT3可以把成核和绑定到目标基因启动子。gydF4y2Ba

测量实际hTERT表达水平,我们执行的西方的屁股hTERT IL-6-and TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba治疗细胞和细胞因子,withaferin A-cotreated细胞(图gydF4y2Ba3 (d)gydF4y2Ba)。如图,hTERT表达式与il - 6和TNF -调节gydF4y2BaαgydF4y2Ba刺激而withaferin cotreatment hTERT表达下降。我们的数据表明STAT3约束力的增强是由细胞因子刺激和翻译成hTERT蛋白表达增加。gydF4y2Ba

最后,我们检查治疗结直肠癌细胞的端粒酶活性与il - 6、TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba,withaferin使用TeloTAGGG端粒酶PCR酶联免疫试剂盒中所描述的gydF4y2Ba方法部分gydF4y2Ba。未经处理的细胞DLD1显示端粒酶2.67(450 -的外径。750)。IL-6-treated细胞和肿瘤坏死因子-gydF4y2BaαgydF4y2Ba治疗细胞显示端粒酶活动的2.68和2.72,分别。这些活动并不显著。然而,当细胞cotreated与il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba,端粒酶活性增加到3.04(图gydF4y2Ba3 (e)gydF4y2Ba)。这是活动增加14%,标准偏差范围。Withaferin挑战1.89明显降低了端粒酶活性。这是29%降低端粒酶比未经处理的控制。更清楚地分辨出端粒酶的区别,我们减少了癌细胞数量从2×105×104重复了端粒酶试验。端粒酶活性增加与il - 6和TNF -从0.58到0.77gydF4y2BaαgydF4y2Ba治疗而withaferin (10gydF4y2BaμgydF4y2Ba0.255米)挑战活动减少(图gydF4y2Ba3 (f)gydF4y2Ba)。总的来说,这些结果表明STAT3直接绑定到hTERT启动子,从而调节端粒酶表达;il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Bacotreatments增强STAT3绑定和效应增加端粒酶活性的蛋白质。抗炎withaferin抑制STAT3磷酸化,封锁了绑定hTERT启动子,端粒酶活性下降。gydF4y2Ba

3.4。Cotreatments与il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba增加细胞侵袭性而Withaferin减少Colonosphere形成和Trans-Well入侵gydF4y2Ba

当我们发现STAT3的分子机制激活的细胞因子il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba,我们接下来检查具有大肠癌细胞的侵袭性。测量细胞的侵袭性,我们使用两种方法,colonosphere形成和trans-well入侵检测。colonosphere形成,我们创建了三维培养条件通过添加5%人工基底膜24-well盘子。癌细胞被播种到井与培养基或没有il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba。Withaferin治疗做了预处理在10gydF4y2BaμgydF4y2BaM withaferin 24小时,细胞被播种到井。形成colonospheres算14天后孵化。图中所示gydF4y2Ba4(一)gydF4y2Ba未经处理的细胞DLD1形成~ 29球每井而cytokine-treated细胞显示增加~ 71(数据的领域gydF4y2Ba4(一)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba4 (b)gydF4y2Ba)。然而,withaferin预处理几乎取消了球体形成试验。同样,trans-well入侵检测显示~ 30%的细胞入侵与未经处理的控制而cytokine-treated细胞显示,66%入侵。当细胞被用withaferin预处理,细胞入侵已经下降到16%(数据gydF4y2Ba4 (c)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba4 (d)gydF4y2Ba)。这些数据符合芯片分析和端粒酶化验数据cytokine-increased STAT3绑定和端粒酶活性。相反,withaferin抑制STAT3激活端粒酶和细胞侵袭性下降。gydF4y2Ba

3.5。il - 6活性STAT3和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba激活STAT1, STAT3和STAT1二聚化il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2BaCotreatmentsgydF4y2Ba

il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba多效性的细胞因子刺激多个信号通路。我们接下来研究的受体酪氨酸激酶被激活,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba单独和组合。为此,我们使用了RTK信号PathScan抗体阵列工具包(细胞信号技术)屏幕受体酪氨酸激酶。我们能够探测到28受体酪氨酸激酶同时使用这个数组的工具包。我们对待两个癌症细胞系DLD1 HT-29,然后观察受体酪氨酸激酶激活。当我们接受il - 6, STAT3(705)酪氨酸磷酸化而TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba治疗诱导STAT1(701)酪氨酸磷酸化DLD1和HT-29(数字gydF4y2Ba5(一个)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba5 (b)gydF4y2Ba)。STAT1参与上调基因由于信号通过类型我II或III干扰素(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。为了回应刺激,STAT1形式为或与STAT3形成结合气体(interferon-gamma-activated序列)启动子元素。gydF4y2Ba

我们下一个测试如果STAT1和STAT3二聚化,此外,增强了细胞因子的相互作用刺激。为此,我们推倒STAT3抗体和探测coimmunoprecipitation STAT1蛋白质的分析。图中所示gydF4y2Ba6(一)gydF4y2Ba,STAT1和STAT3二聚化。当接受il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba,是增强的交互STAT1蛋白量增加。我们对细胞进行化疗剂研究者用withaferin,然后监视STAT3-STAT1交互。如图gydF4y2Ba6 (b)gydF4y2Bawithaferin废除了STAT3-STAT1交互而研究者用适度减少了交互。gydF4y2Ba

我们已经表明STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB身体绑定从以前coimmunoprecipitation研究(图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。我们下一个测试如果STAT1也结合NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB STAT1和STAT3绑定以及STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB绑定。STAT1拉试验表明NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB注定STAT1(图gydF4y2Ba6 (c)gydF4y2Ba)。当il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba治疗,STAT1-NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB相互作用也增强。我们也接受研究者用和withaferin,然后测试STAT1-NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB交互。Withaferin STAT1-NF——废除gydF4y2BaκgydF4y2BaB交互而研究者用适度降低绑定。我们的研究结果表明,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba激活STAT3和STAT1受体酪氨酸激酶的水平,然后用NF -形成三联体复杂gydF4y2BaκgydF4y2BaB,随后通过聚合STAT3诱导细胞的侵袭性,STAT1和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB规定目标基因在结直肠癌细胞。gydF4y2Ba

4所示。讨论gydF4y2Ba

在这项研究中,我们发现,STAT3被il - 6和TNF -协同激活gydF4y2BaαgydF4y2Ba。STAT3、STAT1和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB形成三联体复合物与il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba刺激,从而增加端粒酶活动绑定hTERT子更严格。具有入侵检测显示,细胞因子治疗导致了细胞的侵袭性。抗炎甾类内酯withaferin废除了癌症干细胞特征和端粒酶活性明显下降。我们的数据表明,小说促炎细胞因子驱动结直肠肿瘤发生的分子机制和炎症和癌症之间的联系。gydF4y2Ba

STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB是转录因子激活在大多数癌症。它们激活基因控制细胞生存、增殖、血管生成、侵袭性、细胞因子的生产(gydF4y2Ba28gydF4y2Ba,gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB增强抵抗力apoptosis-based肿瘤监测肿瘤出现前的和恶性细胞gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba]。我们发现,il - 6和TNF -联合治疗gydF4y2BaαgydF4y2Ba激活STAT3以协同的方式,提升STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB物理相互结合。与细胞因子的刺激、STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB组成了一个复杂和激活他们的目标基因,像hTERT。的IL-6-TNFgydF4y2BaαgydF4y2Ba协同激活STAT3可能导致增强的STAT3激活靶基因。人类叔启动子区可能的一个收敛点这些激活引起的细胞因子il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba。根据,端粒酶活性增加,STAT3和NF -的激活gydF4y2BaκgydF4y2Bab细胞因子信号特征的下一步将il - 6和TNF -监控变化gydF4y2BaαgydF4y2Ba生产水平的激活、telomerase-increased和浸润性癌细胞采用Elisa检测。如果STAT3-NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB信号前馈回路工作,细胞因子的生产可能入侵细胞的显著增加。体内更多的研究是必要的对于cytokine-stimulated肿瘤发生和withaferin抗肿瘤效果。增强的肿瘤形成与细胞因子和肿瘤回归withaferin一分之一动物模型正在进行中。gydF4y2Ba

细胞因子,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba和转录因子STAT3和NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB,是至关重要的炎症和癌症,因此他们可以构成中央信号通路,同时促进炎症和肿瘤生长。它已经表明,药理干预细胞因子信号降低了肿瘤发生和癌症恶化[gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。Withaferin已经废除了STAT3激活在结直肠癌细胞。更重要的是,withaferin抑制Oct-4,干细胞标记,表达的癌细胞。具备干细胞Oct-4是最关键的转录因子,和异常Oct-4表达与异常的组织生长或肿瘤发生密切相关(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba,gydF4y2Ba34gydF4y2Ba]。有多个假定的STAT3 Oct-4启动子的结合位点(试剂盒,Epi Tect芯片qPCR数据库)。我们也搜索的当前文学Oct-4启动子结合蛋白。上游信号调节Oct-4表达式及其基因电路并不良好的文档记录。更详细的Oct-4基因调控的研究还有待观察。gydF4y2Ba

此外,withaferin STAT3-NF——下降gydF4y2BaκgydF4y2BaB交互和明显降低端粒酶活性。目前,只有一个临床试验的withaferin匹兹堡大学精神分裂症(ID、临床试验gydF4y2BaNCT01793935gydF4y2Ba)。基于我们的研究和数据从其他人,withaferin可能受新的转移性癌症的临床试验。考虑withaferin特征作为一种天然化合物,是合理使用它作为一个放大器或补充标准化疗剂的复发或转移性癌症。gydF4y2Ba

我们的受体酪氨酸激酶数组屏幕显示il - 6诱导STAT3(酪氨酸705)和肿瘤坏死因子-gydF4y2BaαgydF4y2Ba诱导STAT1(酪氨酸701)激活。有一份报告,显示比例低STAT1和高STAT3在异种移植肿瘤的生长快(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]。因此,这些结果反映了类似的结直肠癌患者的临床结果。当STAT1低和STAT3高,预后较差。是建议STAT1的比率STAT3的表达是结直肠癌发展的关键因素,STAT1抵消protumorigenic STAT3信号。我们的数据表明TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba抒发STAT1通路和il - 6激活STAT3通路的受体酪氨酸激酶的水平。STAT3和STAT1激活和二聚作用可以调节机制对il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba信号。更进一步,NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB还包裹着STAT3和STAT1和导致目标基因激活。一个类似的研究工作报道乳腺癌的区域。斯奈德和同事表明STAT3-NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB复杂是必要的表达在转移性乳腺癌细胞中fascin il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba(gydF4y2Ba36gydF4y2Ba]。在那里,他们表明,il - 6和TNF -gydF4y2BaαgydF4y2Ba导致STAT3和NF -的形成gydF4y2BaκgydF4y2BaB,绑定到fascin启动子区域。STAT3-NF -gydF4y2BaκgydF4y2BaB是必要fascin表达与乳腺癌细胞迁移。更多的描述STAT3-STAT1双重监管具备干细胞在癌症和端粒酶的研究仍有待观察。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

所有的作者声明没有利益冲突与本研究的出版物。gydF4y2Ba

作者的贡献gydF4y2Ba

吴Seyung钟和勇同样这项工作做出了贡献。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

这项工作是由美国国立卫生研究院(NIH, NCI NIMHD, NCATS)赠款Jaydutt诉Vadgama: U54 CA143931, U54 MD007598,和UL1TR000124。Seyung s钟是一个学者临床研究的支持教育和职业发展到007610 NIMHD R25 MD,试点项目奖从007598年U54 MD和新兴科学家奖的城市卫生Institute-CDU S21 MD 000103。研究报告在这个出版也支持通过加速转化科学卓越试点资助G0812D05试点项目奖从美国国立卫生研究院(NCI NIMHD)赠款U54 CA143931 U54MD0075984,吴和NIH / NCI SC1CA200517勇。内容是完全的责任作者,不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。我们深深感谢癌症研究和培训部门的成员对他们有益的意见和建议。gydF4y2Ba

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