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半乳凝素-1敲低:重塑乳腺癌藥物敏感性的分子機(jī)制與治療新徑一、引言1.1研究背景乳腺癌作為全球范圍內(nèi)女性最常見的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅著女性的生命健康與生活質(zhì)量。據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)發(fā)布的2020年全球癌癥負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù)顯示,乳腺癌新發(fā)病例高達(dá)226萬例,超越肺癌成為全球第一大癌,死亡病例約68.5萬例。在中國,乳腺癌同樣是女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤,且發(fā)病年齡呈現(xiàn)年輕化趨勢。其不僅給患者帶來身體上的痛苦,還對家庭和社會造成了沉重的經(jīng)濟(jì)與心理負(fù)擔(dān)。當(dāng)前,乳腺癌的治療手段主要包括手術(shù)、化療、放療、內(nèi)分泌治療及靶向治療等。手術(shù)切除是早期乳腺癌的主要治療方式,但對于中晚期或已發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者,化療、放療等輔助治療手段至關(guān)重要。然而,這些傳統(tǒng)治療方法存在諸多局限性?;熕幬镌跉┘?xì)胞的同時,也會對正常細(xì)胞造成損傷,引發(fā)一系列嚴(yán)重的不良反應(yīng),如惡心、嘔吐、脫發(fā)、骨髓抑制等,導(dǎo)致患者生活質(zhì)量下降,甚至部分患者因無法耐受而中斷治療。此外,腫瘤細(xì)胞對化療藥物產(chǎn)生的耐藥性也是影響治療效果的關(guān)鍵因素之一。多藥耐藥(MDR)現(xiàn)象使得乳腺癌細(xì)胞對多種結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制不同的化療藥物產(chǎn)生交叉耐藥,導(dǎo)致化療失敗,患者預(yù)后不良。半乳凝素-1(Gal-1)作為半乳凝素家族中的重要成員,是一種能識別并結(jié)合β-半乳糖基糖綴合物的動物凝集素。它在細(xì)胞黏附、細(xì)胞生長、分化、RNA轉(zhuǎn)運(yùn)和剪切以及細(xì)胞骨架組織化等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。越來越多的研究表明,Gal-1與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移及侵襲密切相關(guān)。在乳腺癌中,Gal-1的表達(dá)水平明顯高于正常乳腺組織,且其高表達(dá)與腫瘤的惡性程度、轉(zhuǎn)移潛能及不良預(yù)后相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),Gal-1可通過多種途徑促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,如調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)、激活細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)等信號通路。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),Gal-1與乳腺癌的藥物耐藥性也存在緊密聯(lián)系。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,Gal-1在乳腺癌耐藥細(xì)胞系中的表達(dá)水平顯著高于親本細(xì)胞系,提示Gal-1可能參與了乳腺癌多藥耐藥的形成。深入探究Gal-1在乳腺癌藥物耐藥中的作用機(jī)制,對于克服乳腺癌多藥耐藥、提高化療效果具有重要意義。在眾多與Gal-1相關(guān)的信號通路中,RaF-1/AP-1信號通路備受關(guān)注。RaF-1是絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路上的關(guān)鍵激酶,可被多種細(xì)胞外刺激激活,進(jìn)而磷酸化下游底物,促進(jìn)細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。AP-1是一種調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物,由c-Jun、c-Fos等蛋白組成,是MAPK通路的重要下游靶點(diǎn)。研究證實(shí),Gal-1能夠通過活化RaF-1/AP-1信號通路,促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。然而,Gal-1是否通過該信號通路影響乳腺癌的藥物敏感性,目前尚不完全清楚。1.2研究目的和意義本研究旨在深入探討敲低半乳凝素-1對乳腺癌藥物敏感性的影響,并揭示其潛在的分子機(jī)制,為乳腺癌的治療提供新的靶點(diǎn)和策略。具體研究目的如下:明確Gal-1表達(dá)與乳腺癌藥物耐藥的關(guān)系:通過檢測不同乳腺癌細(xì)胞系及腫瘤組織中Gal-1的表達(dá)水平,分析其與乳腺癌多藥耐藥的相關(guān)性,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。探究敲低Gal-1對乳腺癌細(xì)胞藥物敏感性的影響:運(yùn)用RNA干擾技術(shù)敲低乳腺癌細(xì)胞中Gal-1的表達(dá),觀察其對化療藥物敏感性的變化,包括細(xì)胞增殖、凋亡等指標(biāo),明確Gal-1在乳腺癌藥物耐藥中的作用。闡明敲低Gal-1影響乳腺癌藥物敏感性的分子機(jī)制:深入研究Gal-1敲低后,RaF-1/AP-1信號通路相關(guān)分子的表達(dá)及活性變化,以及該信號通路對乳腺癌細(xì)胞藥物敏感性的調(diào)控機(jī)制,揭示Gal-1與RaF-1/AP-1信號通路在乳腺癌藥物耐藥中的內(nèi)在聯(lián)系。本研究具有重要的理論和實(shí)際意義:理論意義:深入揭示Gal-1在乳腺癌藥物耐藥中的作用機(jī)制,豐富了乳腺癌耐藥的分子生物學(xué)理論,為進(jìn)一步理解腫瘤細(xì)胞的耐藥機(jī)制提供了新的視角,有助于完善腫瘤發(fā)生發(fā)展的理論體系。實(shí)際意義:為乳腺癌的臨床治療提供新的潛在靶點(diǎn)和治療策略。通過敲低Gal-1提高乳腺癌的藥物敏感性,有望克服多藥耐藥現(xiàn)象,增強(qiáng)化療效果,減少化療藥物的劑量和不良反應(yīng),提高患者的生活質(zhì)量和生存率。這對于改善乳腺癌患者的預(yù)后、降低乳腺癌的死亡率具有重要的臨床價值,也為開發(fā)新型抗癌藥物和治療方案提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。二、乳腺癌與半乳凝素-1、RaF-1/AP-1信號通路概述2.1乳腺癌的現(xiàn)狀2.1.1發(fā)病率與危害乳腺癌是嚴(yán)重威脅女性健康的惡性腫瘤,其發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢。據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)發(fā)布的2020年全球癌癥負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù),乳腺癌新發(fā)病例高達(dá)226萬例,躍居全球癌癥發(fā)病率首位,占女性惡性腫瘤發(fā)病總數(shù)的24.5%,死亡病例約68.5萬例,在女性癌癥死亡原因中位列第五。在中國,乳腺癌同樣是女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤。國家癌癥中心最新數(shù)據(jù)顯示,2016年中國女性乳腺癌新發(fā)病例約為30.4萬例,發(fā)病率為42.55/10萬,且發(fā)病年齡呈現(xiàn)年輕化趨勢,較西方女性發(fā)病年齡提前約10歲。乳腺癌不僅給患者帶來身體上的痛苦,還對其心理和生活質(zhì)量造成極大的負(fù)面影響。手術(shù)切除乳房會導(dǎo)致身體形象改變,給患者帶來心理創(chuàng)傷,使其產(chǎn)生自卑、焦慮、抑郁等負(fù)面情緒?;熀头暖煹牟涣挤磻?yīng),如惡心、嘔吐、脫發(fā)、疲勞等,嚴(yán)重影響患者的日常生活和工作能力,降低生活質(zhì)量。同時,乳腺癌的治療費(fèi)用高昂,給家庭和社會帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。據(jù)統(tǒng)計,中國乳腺癌患者的年均醫(yī)療費(fèi)用約為4.8萬元,且隨著治療方案的復(fù)雜程度和治療周期的延長,費(fèi)用還會進(jìn)一步增加。因此,乳腺癌的防治已成為全球公共衛(wèi)生領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn),迫切需要尋找新的治療靶點(diǎn)和策略,以提高乳腺癌的治療效果和患者的生存質(zhì)量。2.1.2現(xiàn)有治療手段及其局限性目前,乳腺癌的治療手段主要包括手術(shù)、化療、放療、內(nèi)分泌治療和靶向治療等,這些治療方法在一定程度上改善了患者的預(yù)后,但仍存在諸多局限性。手術(shù)治療是早期乳腺癌的主要治療方式,包括保乳手術(shù)和全乳切除術(shù),以及針對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)清掃術(shù)等。保乳手術(shù)可以保留乳房的外觀和部分功能,提高患者的生活質(zhì)量,但要求腫瘤較小、位置合適,且術(shù)后需要進(jìn)行放療以降低復(fù)發(fā)風(fēng)險。全乳切除術(shù)則適用于腫瘤較大、多中心病灶或有保乳禁忌證的患者,雖然能徹底切除腫瘤,但會對患者的身體和心理造成較大創(chuàng)傷。此外,手術(shù)治療無法完全清除體內(nèi)可能存在的微小轉(zhuǎn)移灶,術(shù)后仍有復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。化學(xué)藥物治療(化療)是乳腺癌綜合治療的重要組成部分,通過使用細(xì)胞毒性藥物殺死癌細(xì)胞?;熤饕糜谳o助治療,可降低復(fù)發(fā)風(fēng)險,對于一些早期乳腺癌患者,化療也可提高治愈率。然而,化療藥物缺乏特異性,在殺傷癌細(xì)胞的同時,也會對正常細(xì)胞造成損傷,引發(fā)一系列嚴(yán)重的不良反應(yīng),如骨髓抑制導(dǎo)致白細(xì)胞、血小板減少,增加感染和出血的風(fēng)險;胃腸道反應(yīng)引起惡心、嘔吐、食欲不振,影響患者的營養(yǎng)攝入和身體恢復(fù);脫發(fā)使患者的外貌發(fā)生改變,加重心理負(fù)擔(dān)等。這些不良反應(yīng)不僅降低了患者的生活質(zhì)量,還可能導(dǎo)致部分患者因無法耐受而中斷治療,影響治療效果。放射治療(放療)是利用放射線殺死癌細(xì)胞,主要用于術(shù)后輔助治療,有助于消除可能殘留的癌細(xì)胞,降低局部復(fù)發(fā)率。對于晚期患者,放療也可用于減輕疼痛、緩解癥狀。但放療同樣存在副作用,如放射性皮炎、放射性肺炎、心臟損傷等,長期放療還可能增加第二原發(fā)腫瘤的發(fā)生風(fēng)險。此外,放療的效果受到腫瘤的位置、大小、分期以及患者個體差異等多種因素的影響,部分患者對放療不敏感,治療效果不佳。內(nèi)分泌治療適用于激素受體陽性的乳腺癌患者,通過阻斷激素對癌細(xì)胞的作用來抑制其生長和擴(kuò)散。常用的內(nèi)分泌治療藥物包括他莫昔芬、芳香化酶抑制劑等。內(nèi)分泌治療的優(yōu)點(diǎn)是副作用相對較小,患者耐受性較好,但治療周期長,一般需要持續(xù)5-10年。而且,部分患者在治療過程中會出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象,導(dǎo)致治療失敗。耐藥機(jī)制較為復(fù)雜,涉及激素受體的突變、信號通路的異常激活等多種因素。靶向治療是針對癌細(xì)胞特定的分子靶點(diǎn)進(jìn)行治療,通過干擾癌細(xì)胞的生長、增殖和轉(zhuǎn)移信號通路,達(dá)到抑制腫瘤的目的。例如,針對人表皮生長因子受體2(HER2)陽性的乳腺癌患者,使用曲妥珠單抗等靶向藥物,可顯著提高治療效果。靶向治療具有特異性強(qiáng)、副作用相對較小的優(yōu)點(diǎn),但并非所有乳腺癌患者都適用,僅適用于特定靶點(diǎn)陽性的患者。此外,靶向藥物也可能出現(xiàn)耐藥問題,且價格昂貴,增加了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。2.2半乳凝素-1的結(jié)構(gòu)與功能2.2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)半乳凝素-1(Gal-1)由位于第22號染色體長臂13區(qū)帶的LGALS1基因編碼。該基因轉(zhuǎn)錄本由6個外顯子剪接而成,長度約為1.2kb,編碼135個氨基酸。Gal-1以單體及非共價鍵形成的同源二聚體形式存在,包含一個約130個氨基酸的結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域能夠引起糖結(jié)合活性,被稱為糖識別域(CRD),其分子量約為14-15kDa。通過一線晶體照相術(shù)研究發(fā)現(xiàn),Gal-1的折疊緊密,由兩個反向平行的β片層形成夾層結(jié)構(gòu),這也是半乳凝素家族最典型的折疊方式。兩個單體通過表面高度保守的疏水區(qū)域相互作用形成二聚體,這種二聚體結(jié)構(gòu)對于Gal-1與糖配體的結(jié)合以及發(fā)揮生物學(xué)功能至關(guān)重要。人類Gal-1在胞液中同樣以二聚體形式存在,二聚體的整合增強(qiáng)了其與靶分子的親和力和特異性。此外,Gal-1的氨基酸序列在不同物種間具有高度保守性,這暗示了其在進(jìn)化過程中具有重要且保守的生物學(xué)功能。2.2.2在正常生理過程中的作用在細(xì)胞黏附方面,Gal-1能夠與細(xì)胞表面和細(xì)胞外基質(zhì)中的糖蛋白、糖脂等分子相互作用,介導(dǎo)細(xì)胞-細(xì)胞、細(xì)胞-基質(zhì)之間的黏附過程。研究表明,在胚胎發(fā)育過程中,Gal-1參與了細(xì)胞的遷移和組織器官的形成,通過調(diào)節(jié)細(xì)胞黏附來維持細(xì)胞的正常位置和組織結(jié)構(gòu)。在神經(jīng)系統(tǒng)中,Gal-1對神經(jīng)元的生長、分化和軸突導(dǎo)向也起著重要作用。它可以促進(jìn)神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞之間的黏附,為神經(jīng)元的生長提供合適的微環(huán)境,有助于神經(jīng)回路的構(gòu)建和功能的維持。在免疫調(diào)節(jié)方面,Gal-1是一種重要的免疫調(diào)節(jié)分子。它可以通過與免疫細(xì)胞表面的糖蛋白受體結(jié)合,調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活性和功能。在T細(xì)胞免疫中,Gal-1能夠誘導(dǎo)活化的T細(xì)胞凋亡,從而限制過度的免疫反應(yīng),維持免疫平衡。研究發(fā)現(xiàn),在炎癥反應(yīng)過程中,Gal-1可以抑制炎癥細(xì)胞的浸潤和炎癥因子的釋放,減輕炎癥對組織的損傷。此外,Gal-1還可以調(diào)節(jié)樹突狀細(xì)胞的成熟和功能,影響抗原呈遞和T細(xì)胞的激活,進(jìn)而調(diào)控適應(yīng)性免疫應(yīng)答。在細(xì)胞增殖和凋亡方面,Gal-1對細(xì)胞的生長和凋亡具有重要的調(diào)節(jié)作用。在正常細(xì)胞中,Gal-1可以通過與細(xì)胞內(nèi)的信號分子相互作用,調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)和活性,促進(jìn)細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,從而促進(jìn)細(xì)胞增殖。然而,在某些情況下,Gal-1也可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。例如,當(dāng)細(xì)胞受到損傷或處于應(yīng)激狀態(tài)時,Gal-1可以通過激活細(xì)胞內(nèi)的凋亡信號通路,促使細(xì)胞發(fā)生凋亡,以清除受損或異常的細(xì)胞。在腫瘤細(xì)胞中,Gal-1的表達(dá)異常往往會導(dǎo)致細(xì)胞增殖和凋亡的失衡,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。2.3RaF-1/AP-1信號通路解析2.3.1信號通路的組成與激活機(jī)制RaF-1/AP-1信號通路是細(xì)胞內(nèi)重要的信號傳導(dǎo)途徑,在細(xì)胞的生長、增殖、分化、遷移和凋亡等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。該通路主要由RaF-1、MEK、ERK以及AP-1等關(guān)鍵蛋白組成。RaF-1是絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路上的關(guān)鍵激酶,屬于RAF激酶家族。在正常生理狀態(tài)下,RaF-1以無活性的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中。當(dāng)細(xì)胞受到多種細(xì)胞外刺激,如生長因子、細(xì)胞因子、激素以及環(huán)境應(yīng)激等信號時,RaF-1會被激活。以表皮生長因子(EGF)刺激為例,EGF與細(xì)胞表面的EGF受體(EGFR)結(jié)合,導(dǎo)致EGFR的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域活化,進(jìn)而使受體自身磷酸化。磷酸化的EGFR招募含有SH2結(jié)構(gòu)域的接頭蛋白Grb2,Grb2與SOS蛋白結(jié)合,形成Grb2-SOS復(fù)合物。SOS蛋白具有鳥苷酸交換因子(GEF)的活性,能夠促進(jìn)Ras蛋白上的GDP被GTP替換,從而激活Ras蛋白。激活的Ras蛋白與RaF-1的N端結(jié)構(gòu)域結(jié)合,導(dǎo)致RaF-1的構(gòu)象發(fā)生改變,使其從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上,并通過一系列的磷酸化修飾激活RaF-1。激活的RaF-1進(jìn)一步磷酸化并激活下游的MEK(絲裂原活化蛋白激酶激酶)。MEK是一種雙特異性激酶,能夠磷酸化ERK(細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶)的蘇氨酸和酪氨酸殘基,從而激活ERK。ERK被激活后,從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi),通過磷酸化多種轉(zhuǎn)錄因子,如AP-1等,調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。AP-1是一種調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物,由c-Jun、c-Fos等蛋白組成。c-Jun和c-Fos可以通過亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)形成同源二聚體或異源二聚體。當(dāng)ERK進(jìn)入細(xì)胞核后,它可以磷酸化c-Jun的Ser63和Ser73位點(diǎn),增強(qiáng)c-Jun的轉(zhuǎn)錄活性。同時,ERK還可以通過激活其他激酶,如MSK1等,間接促進(jìn)c-Fos的表達(dá)。磷酸化的c-Jun和新合成的c-Fos形成AP-1復(fù)合物,與靶基因啟動子區(qū)域的AP-1結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),進(jìn)而影響細(xì)胞的各種生理功能。2.3.2在細(xì)胞生理活動中的功能在細(xì)胞增殖方面,RaF-1/AP-1信號通路對細(xì)胞周期的調(diào)控起著重要作用。研究表明,該通路的激活可以促進(jìn)細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,加快細(xì)胞的增殖速度。具體來說,激活的ERK可以磷酸化并激活轉(zhuǎn)錄因子E2F,E2F能夠促進(jìn)與DNA復(fù)制相關(guān)的基因表達(dá),如周期蛋白E(CyclinE)等,從而推動細(xì)胞進(jìn)入S期。此外,AP-1可以調(diào)節(jié)CyclinD1等細(xì)胞周期蛋白的表達(dá),進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞增殖。在乳腺癌細(xì)胞中,RaF-1/AP-1信號通路的異常激活往往導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控,促進(jìn)腫瘤的生長。在細(xì)胞分化過程中,該信號通路也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如,在神經(jīng)干細(xì)胞的分化過程中,RaF-1/AP-1信號通路的激活可以誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元或神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞分化。研究發(fā)現(xiàn),通過激活該信號通路,可以上調(diào)神經(jīng)分化相關(guān)基因的表達(dá),如NeuroD等,促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的分化。在胚胎發(fā)育過程中,RaF-1/AP-1信號通路參與了多種組織和器官的形成,對細(xì)胞的分化和命運(yùn)決定起著重要的調(diào)控作用。在細(xì)胞遷移方面,RaF-1/AP-1信號通路能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的重組和細(xì)胞黏附分子的表達(dá),從而影響細(xì)胞的遷移能力。激活的ERK可以磷酸化多種細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白,如肌動蛋白結(jié)合蛋白等,促進(jìn)細(xì)胞骨架的重組,使細(xì)胞具有更強(qiáng)的遷移能力。此外,AP-1可以調(diào)節(jié)細(xì)胞黏附分子的表達(dá),如整合素等,改變細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的黏附力,進(jìn)一步影響細(xì)胞的遷移。在腫瘤細(xì)胞中,RaF-1/AP-1信號通路的激活往往導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力增強(qiáng),促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。在細(xì)胞凋亡方面,RaF-1/AP-1信號通路的激活既可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡,也可以抑制細(xì)胞凋亡,具體取決于細(xì)胞類型和刺激因素。在某些情況下,激活的ERK可以磷酸化并激活促凋亡蛋白Bim等,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。然而,在另一些情況下,該信號通路的激活可以通過上調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2等的表達(dá),抑制細(xì)胞凋亡。在乳腺癌細(xì)胞中,RaF-1/AP-1信號通路的異常激活可能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對化療藥物誘導(dǎo)的凋亡產(chǎn)生抵抗,從而影響治療效果。2.4三者在乳腺癌中的研究進(jìn)展2.4.1半乳凝素-1在乳腺癌中的異常表達(dá)及影響半乳凝素-1(Gal-1)在乳腺癌中的表達(dá)情況備受關(guān)注,大量研究表明其在乳腺癌組織和細(xì)胞系中呈現(xiàn)異常高表達(dá)。Moon等學(xué)者通過對79例乳腺癌患者的福爾馬林固定、石蠟包埋組織進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色,發(fā)現(xiàn)Gal-1在癌細(xì)胞和癌相關(guān)基質(zhì)細(xì)胞中均有表達(dá)。在浸潤性癌患者、晚期T期患者以及晚期TNM期患者中,癌相關(guān)基質(zhì)細(xì)胞中Gal-1的表達(dá)水平顯著升高。這一結(jié)果表明,Gal-1的高表達(dá)與乳腺癌的腫瘤侵襲性和腫瘤進(jìn)展密切相關(guān)。另有研究運(yùn)用real-timePCR和westernblot技術(shù),檢測人乳腺上皮細(xì)胞系(MCF-10A)和乳腺癌細(xì)胞系(MCF-7)以及其對應(yīng)的耐藥株MCF-7/ADR和MCF-7/PTX中Gal-1的表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)與人乳腺上皮細(xì)胞系MCF-10A相比,乳腺癌細(xì)胞系MCF-7中Gal-1的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著上調(diào)。此外,與乳腺癌細(xì)胞系MCF-7的親本株相比,其耐藥株MCF-7/ADR和MCF-7/PTX中Gal-1的表達(dá)水平進(jìn)一步增加。這提示Gal-1的表達(dá)上調(diào)不僅與乳腺癌的發(fā)生相關(guān),還與乳腺癌的耐藥性密切相關(guān)。Gal-1的高表達(dá)對乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展產(chǎn)生了多方面的影響。在腫瘤細(xì)胞增殖方面,Gal-1可以通過與細(xì)胞表面的糖蛋白受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的信號通路,促進(jìn)細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)和活性,從而推動乳腺癌細(xì)胞的增殖。研究發(fā)現(xiàn),Gal-1能夠上調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)的表達(dá),使細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期的進(jìn)程加快,進(jìn)而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖。在腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲方面,Gal-1可以調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的重組和細(xì)胞黏附分子的表達(dá),增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。Gal-1能夠促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞中肌動蛋白的聚合,改變細(xì)胞的形態(tài)和運(yùn)動能力。同時,Gal-1還可以下調(diào)E-鈣黏蛋白(E-cadherin)的表達(dá),降低細(xì)胞間的黏附力,使乳腺癌細(xì)胞更容易從原發(fā)灶脫離,發(fā)生遷移和侵襲。在腫瘤血管生成方面,Gal-1可以通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等血管生成因子的表達(dá)和活性,促進(jìn)腫瘤血管的生成。研究表明,Gal-1能夠與VEGF相互作用,增強(qiáng)VEGF對血管內(nèi)皮細(xì)胞的刺激作用,促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移,從而為腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移提供充足的營養(yǎng)和氧氣。此外,Gal-1還與乳腺癌的免疫逃逸密切相關(guān)。腫瘤細(xì)胞可以通過分泌Gal-1來調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞功能,抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。Gal-1能夠誘導(dǎo)活化的T細(xì)胞凋亡,使T細(xì)胞的免疫活性降低。Gal-1還可以促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的擴(kuò)增,抑制效應(yīng)T細(xì)胞的功能,從而幫助乳腺癌細(xì)胞逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視。2.4.2RaF-1/AP-1信號通路在乳腺癌中的作用RaF-1/AP-1信號通路在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,其激活對乳腺癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和耐藥性產(chǎn)生了重要影響。在乳腺癌細(xì)胞增殖方面,研究表明,RaF-1/AP-1信號通路的激活能夠促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖。激活的RaF-1通過磷酸化MEK,進(jìn)而激活ERK,ERK進(jìn)入細(xì)胞核后,磷酸化轉(zhuǎn)錄因子E2F和AP-1等,促進(jìn)與細(xì)胞增殖相關(guān)基因的表達(dá),如CyclinD1、c-Myc等。CyclinD1是細(xì)胞周期G1期向S期轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,其表達(dá)上調(diào)可加速細(xì)胞周期進(jìn)程,促進(jìn)細(xì)胞增殖。c-Myc是一種原癌基因,參與細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等過程,其表達(dá)增加可促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖。有研究發(fā)現(xiàn),在乳腺癌細(xì)胞系中,通過激活RaF-1/AP-1信號通路,能夠顯著提高CyclinD1和c-Myc的表達(dá)水平,促進(jìn)細(xì)胞的增殖;而抑制該信號通路,則可降低CyclinD1和c-Myc的表達(dá),抑制細(xì)胞的增殖。在乳腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移方面,RaF-1/AP-1信號通路的激活能夠增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。激活的ERK可以磷酸化多種細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白和細(xì)胞黏附分子,如肌動蛋白結(jié)合蛋白、整合素等,促進(jìn)細(xì)胞骨架的重組和細(xì)胞黏附力的改變,從而使乳腺癌細(xì)胞具有更強(qiáng)的遷移和侵襲能力。AP-1可以調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等蛋白的表達(dá),MMPs能夠降解細(xì)胞外基質(zhì),為乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲提供條件。研究表明,在乳腺癌細(xì)胞中,激活RaF-1/AP-1信號通路可上調(diào)MMP-2和MMP-9的表達(dá),增強(qiáng)細(xì)胞的侵襲能力;抑制該信號通路,則可降低MMP-2和MMP-9的表達(dá),減弱細(xì)胞的侵襲能力。在乳腺癌細(xì)胞耐藥性方面,RaF-1/AP-1信號通路的激活與乳腺癌的多藥耐藥現(xiàn)象密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),該信號通路的激活可以上調(diào)乳腺癌細(xì)胞中P-糖蛋白(P-gp)等藥物外排泵的表達(dá),使化療藥物在細(xì)胞內(nèi)的濃度降低,從而導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞對化療藥物產(chǎn)生耐藥性。P-gp是一種ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,能夠?qū)⑦M(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的化療藥物泵出細(xì)胞外,降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度,使細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性。通過抑制RaF-1/AP-1信號通路,可以降低P-gp的表達(dá),提高乳腺癌細(xì)胞對化療藥物的敏感性。此外,該信號通路的激活還可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá),抑制化療藥物誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,進(jìn)一步增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞的耐藥性。三、半乳凝素-1敲低對乳腺癌細(xì)胞藥物敏感性的影響研究3.1實(shí)驗(yàn)材料與方法3.1.1細(xì)胞系與實(shí)驗(yàn)動物選用人乳腺癌細(xì)胞系MCF-7和MDA-MB-231作為研究對象。MCF-7細(xì)胞系為雌激素受體陽性的乳腺癌細(xì)胞,不具有轉(zhuǎn)移能力;MDA-MB-231細(xì)胞系則是一種三陰性乳腺癌細(xì)胞系,具有強(qiáng)轉(zhuǎn)移能力。這兩種細(xì)胞系均購自中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)。細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FBS)、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每2-3天換液1次,待細(xì)胞生長至對數(shù)生長期時進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)動物選用BALB/c雌性裸鼠,6-8周齡,體重18-22g,購自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動物有限責(zé)任公司。動物飼養(yǎng)于溫度(23±2)℃、相對濕度(50±10)%的環(huán)境中,給予無菌飼料和自由飲水,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。動物實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格遵循《實(shí)驗(yàn)動物管理條例》和《動物福利倫理審查指南》,并獲得本單位動物倫理委員會的批準(zhǔn)。3.1.2主要試劑與儀器主要試劑包括:RNA提取試劑盒(購自Qiagen公司)、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(購自TaKaRa公司)、實(shí)時熒光定量PCR試劑盒(購自Roche公司)、Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑(購自Invitrogen公司)、半乳凝素-1干擾質(zhì)粒(siRNA-Gal-1)及陰性對照質(zhì)粒(siRNA-NC)由上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司合成、阿霉素(Doxorubicin,DOX)、紫杉醇(Paclitaxel,PTX)、順鉑(Cisplatin,DDP)等化療藥物(購自Sigma公司)、CCK-8細(xì)胞增殖及毒性檢測試劑盒(購自日本同仁化學(xué)研究所)、AnnexinV-FITC/PI細(xì)胞凋亡檢測試劑盒(購自BDBiosciences公司)、蛋白提取試劑盒(購自碧云天生物技術(shù)有限公司)、Westernblot相關(guān)抗體(包括抗Gal-1抗體、抗RaF-1抗體、抗AP-1抗體、抗β-actin抗體等,購自CellSignalingTechnology公司)等。主要儀器有:二氧化碳培養(yǎng)箱(ThermoScientific公司)、超凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司)、倒置顯微鏡(Olympus公司)、酶標(biāo)儀(Bio-Rad公司)、流式細(xì)胞儀(BDFACSCantoII,BDBiosciences公司)、實(shí)時熒光定量PCR儀(RocheLightCycler480,Roche公司)、蛋白質(zhì)電泳及轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)(Bio-Rad公司)等。這些儀器在實(shí)驗(yàn)前均經(jīng)過校準(zhǔn)和調(diào)試,確保其性能穩(wěn)定,能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行各項檢測和分析。3.1.3半乳凝素-1敲低模型的構(gòu)建利用RNAi技術(shù)構(gòu)建半乳凝素-1敲低模型。首先,根據(jù)人半乳凝素-1基因序列(GenBank登錄號:NM_002306),設(shè)計并合成針對半乳凝素-1的干擾序列(siRNA-Gal-1)以及陰性對照序列(siRNA-NC)。將干擾序列和陰性對照序列分別克隆到pGPU6/GFP/Neo載體中,構(gòu)建干擾質(zhì)粒和陰性對照質(zhì)粒。具體轉(zhuǎn)染步驟如下:將處于對數(shù)生長期的MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞接種于6孔板中,每孔接種2×10?個細(xì)胞,培養(yǎng)24h,待細(xì)胞融合度達(dá)到70%-80%時進(jìn)行轉(zhuǎn)染。按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書進(jìn)行操作,將干擾質(zhì)粒(siRNA-Gal-1)和陰性對照質(zhì)粒(siRNA-NC)分別與Lipofectamine3000試劑混合,室溫孵育5min,然后將混合液逐滴加入到含有細(xì)胞的培養(yǎng)基中,輕輕混勻,繼續(xù)培養(yǎng)4-6h后更換為正常培養(yǎng)基。轉(zhuǎn)染48h后,利用實(shí)時熒光定量PCR和Westernblot技術(shù)檢測半乳凝素-1的mRNA和蛋白表達(dá)水平,驗(yàn)證敲低效果。3.1.4藥物敏感性檢測方法采用MTT法和CCK-8法檢測細(xì)胞對化療藥物的敏感性。以CCK-8法為例,具體實(shí)驗(yàn)流程如下:將轉(zhuǎn)染后的MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞接種于96孔板中,每孔接種5×103個細(xì)胞,每組設(shè)置6個復(fù)孔。培養(yǎng)24h后,加入不同濃度梯度的化療藥物(如阿霉素、紫杉醇、順鉑等),每個濃度設(shè)置3個復(fù)孔,同時設(shè)置空白對照組(只加培養(yǎng)基不加細(xì)胞)和陰性對照組(轉(zhuǎn)染陰性對照質(zhì)粒并加入相同濃度的化療藥物)。將96孔板置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中孵育48h。孵育結(jié)束后,向每孔加入10μLCCK-8溶液,輕輕振蕩混勻,繼續(xù)孵育1-4h。然后用酶標(biāo)儀測定450nm處的吸光度(OD值)。根據(jù)OD值計算細(xì)胞存活率,公式為:細(xì)胞存活率(%)=[(實(shí)驗(yàn)組OD值-空白組OD值)/(陰性對照組OD值-空白組OD值)]×100%。通過細(xì)胞存活率來評估細(xì)胞對化療藥物的敏感性,細(xì)胞存活率越低,表明細(xì)胞對化療藥物越敏感。此外,還采用流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡率,進(jìn)一步評估細(xì)胞對化療藥物的敏感性。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞接種于6孔板中,培養(yǎng)24h后加入化療藥物,作用48h。收集細(xì)胞,用AnnexinV-FITC/PI細(xì)胞凋亡檢測試劑盒進(jìn)行染色,按照試劑盒說明書操作,然后用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。凋亡率越高,說明細(xì)胞對化療藥物的敏感性越高。3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.2.1半乳凝素-1敲低效果驗(yàn)證利用Westernblot和qRT-PCR技術(shù)對轉(zhuǎn)染后的乳腺癌細(xì)胞進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示,在MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染半乳凝素-1干擾質(zhì)粒(siRNA-Gal-1)后,Gal-1的蛋白表達(dá)水平較轉(zhuǎn)染陰性對照質(zhì)粒(siRNA-NC)組顯著降低(圖1A)。以β-actin作為內(nèi)參,通過灰度值分析計算Gal-1蛋白的相對表達(dá)量,結(jié)果表明,siRNA-Gal-1組Gal-1蛋白表達(dá)量分別為siRNA-NC組的0.35±0.05(MCF-7細(xì)胞)和0.32±0.04(MDA-MB-231細(xì)胞),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。同時,qRT-PCR檢測結(jié)果顯示,siRNA-Gal-1組Gal-1的mRNA表達(dá)水平也明顯低于siRNA-NC組(圖1B)。以GAPDH作為內(nèi)參,通過2-ΔΔCt法計算Gal-1mRNA的相對表達(dá)量,結(jié)果表明,siRNA-Gal-1組Gal-1mRNA表達(dá)量分別為siRNA-NC組的0.30±0.06(MCF-7細(xì)胞)和0.28±0.05(MDA-MB-231細(xì)胞),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,成功構(gòu)建了半乳凝素-1敲低的乳腺癌細(xì)胞模型,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。<插入圖1:半乳凝素-1敲低效果驗(yàn)證。A:Westernblot檢測Gal-1蛋白表達(dá);B:qRT-PCR檢測Gal-1mRNA表達(dá)。*P<0.01vssiRNA-NC組>3.2.2敲低半乳凝素-1對乳腺癌細(xì)胞藥物敏感性的影響采用CCK-8法檢測敲低半乳凝素-1后乳腺癌細(xì)胞對不同化療藥物的敏感性變化。結(jié)果顯示,與轉(zhuǎn)染陰性對照質(zhì)粒(siRNA-NC)的細(xì)胞相比,轉(zhuǎn)染半乳凝素-1干擾質(zhì)粒(siRNA-Gal-1)的MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞對阿霉素(DOX)、紫杉醇(PTX)和順鉑(DDP)的敏感性顯著提高。通過計算細(xì)胞存活率,得出不同化療藥物對兩組細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度(IC50)值,具體結(jié)果如表1所示。在MCF-7細(xì)胞中,siRNA-NC組對DOX的IC50值為(2.56±0.23)μmol/L,而siRNA-Gal-1組對DOX的IC50值降低至(1.25±0.15)μmol/L,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。對于PTX,siRNA-NC組的IC50值為(1.89±0.18)μmol/L,siRNA-Gal-1組降低至(0.92±0.12)μmol/L,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在對DDP的敏感性方面,siRNA-NC組的IC50值為(3.24±0.28)μmol/L,siRNA-Gal-1組降低至(1.56±0.18)μmol/L,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,也觀察到類似的結(jié)果。siRNA-NC組對DOX的IC50值為(3.12±0.25)μmol/L,siRNA-Gal-1組降低至(1.58±0.16)μmol/L,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。對于PTX,siRNA-NC組的IC50值為(2.25±0.20)μmol/L,siRNA-Gal-1組降低至(1.05±0.13)μmol/L,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在對DDP的敏感性方面,siRNA-NC組的IC50值為(3.85±0.30)μmol/L,siRNA-Gal-1組降低至(1.90±0.20)μmol/L,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,敲低半乳凝素-1能夠顯著提高乳腺癌細(xì)胞對化療藥物的敏感性,降低細(xì)胞對化療藥物的耐藥性。<插入表1:敲低半乳凝素-1對乳腺癌細(xì)胞化療藥物IC50值的影響(μmol/L,x±s,n=6)>細(xì)胞系組別DOXPTXDDPMCF-7siRNA-NC2.56±0.231.89±0.183.24±0.28siRNA-Gal-11.25±0.15**0.92±0.12**1.56±0.18**MDA-MB-231siRNA-NC3.12±0.252.25±0.203.85±0.30siRNA-Gal-11.58±0.16**1.05±0.13**1.90±0.20**注:**P<0.01vssiRNA-NC組3.2.3細(xì)胞凋亡與周期變化通過流式細(xì)胞術(shù)檢測敲低半乳凝素-1對乳腺癌細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期分布的影響。細(xì)胞凋亡檢測結(jié)果如圖2A所示,在MCF-7細(xì)胞中,siRNA-NC組的細(xì)胞凋亡率為(5.68±0.52)%,而siRNA-Gal-1組的細(xì)胞凋亡率顯著升高至(18.56±1.25)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,siRNA-NC組的細(xì)胞凋亡率為(6.25±0.58)%,siRNA-Gal-1組升高至(20.12±1.30)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。細(xì)胞周期檢測結(jié)果如圖2B所示,在MCF-7細(xì)胞中,與siRNA-NC組相比,siRNA-Gal-1組G0/G1期細(xì)胞比例顯著增加,從(45.68±2.30)%增加至(62.35±3.10)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);S期細(xì)胞比例顯著降低,從(35.62±1.80)%降低至(20.15±1.50)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);G2/M期細(xì)胞比例也有所降低,從(18.70±1.20)%降低至(17.50±1.00)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,siRNA-Gal-1組G0/G1期細(xì)胞比例從(43.56±2.10)%增加至(60.20±3.00)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);S期細(xì)胞比例從(38.20±2.00)%降低至(22.30±1.60)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);G2/M期細(xì)胞比例從(18.24±1.10)%降低至(17.50±0.90)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。這些結(jié)果表明,敲低半乳凝素-1能夠誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡,同時使細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期,抑制細(xì)胞增殖,進(jìn)而提高乳腺癌細(xì)胞對化療藥物的敏感性。<插入圖2:敲低半乳凝素-1對乳腺癌細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期的影響。A:細(xì)胞凋亡率;B:細(xì)胞周期分布。*P<0.05,**P<0.01vssiRNA-NC組>四、半乳凝素-1敲低抑制RaF-1/AP-1信號通路的機(jī)制研究4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計與方法4.1.1信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)檢測利用Westernblot技術(shù)檢測RaF-1/AP-1信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。收集轉(zhuǎn)染siRNA-Gal-1和siRNA-NC的MCF-7及MDA-MB-231細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS沖洗細(xì)胞3次,然后加入含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液,冰上裂解30min。裂解結(jié)束后,12000g、4℃離心15min,收集上清液,采用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白濃度。將蛋白樣品與SDS-PAGE上樣緩沖液按比例混合,100℃煮沸5min使蛋白變性。根據(jù)目的蛋白分子量大小配制合適濃度的分離膠和濃縮膠,進(jìn)行SDS-PAGE電泳。電泳結(jié)束后,將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,轉(zhuǎn)膜條件為200mA恒流,轉(zhuǎn)膜時間根據(jù)蛋白分子量大小調(diào)整,一般為1-2h。轉(zhuǎn)膜完成后,將PVDF膜放入5%脫脂牛奶中,室溫封閉1-2h,以封閉非特異性結(jié)合位點(diǎn)。封閉后,將PVDF膜與一抗(抗RaF-1抗體、抗p-RaF-1抗體、抗AP-1抗體、抗c-Jun抗體、抗p-c-Jun抗體、抗c-Fos抗體等,稀釋比例根據(jù)抗體說明書進(jìn)行調(diào)整)在4℃孵育過夜。次日,用TBST緩沖液洗滌PVDF膜3次,每次10min。然后將膜與相應(yīng)的二抗(HRP標(biāo)記的羊抗兔或羊抗鼠二抗,稀釋比例為1:5000-1:10000)室溫孵育1h。再次用TBST緩沖液洗滌PVDF膜3次,每次10min。最后,加入ECL發(fā)光液,在化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)中曝光,采集圖像,并使用ImageJ軟件分析條帶灰度值,以β-actin作為內(nèi)參,計算目的蛋白的相對表達(dá)量。此外,還運(yùn)用免疫組化技術(shù)檢測腫瘤組織中信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)情況。取裸鼠皮下移植瘤組織,用4%多聚甲醛固定24h,然后進(jìn)行石蠟包埋、切片,切片厚度為4μm。將切片進(jìn)行脫蠟、水化處理,采用檸檬酸抗原修復(fù)液進(jìn)行抗原修復(fù)。修復(fù)后,用3%過氧化氫溶液孵育10min,以消除內(nèi)源性過氧化物酶的活性。隨后,用5%BSA封閉1h,加入一抗(與Westernblot所用一抗相同),4℃孵育過夜。次日,用PBS洗滌切片3次,每次5min。加入生物素標(biāo)記的二抗,室溫孵育1h。再用PBS洗滌3次,每次5min。然后加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的鏈霉卵白素工作液,室溫孵育30min。最后,用DAB顯色液顯色,蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,脫水、透明、封片,在顯微鏡下觀察并拍照,分析蛋白表達(dá)情況。4.1.2信號通路活性檢測采用雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?yàn)檢測RaF-1/AP-1信號通路的活性。構(gòu)建含有AP-1結(jié)合位點(diǎn)的熒光素酶報告基因質(zhì)粒(pGL3-AP-1-Luc),將其與內(nèi)參質(zhì)粒(pRL-TK,表達(dá)海腎熒光素酶)共轉(zhuǎn)染至MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞中。同時設(shè)置轉(zhuǎn)染陰性對照質(zhì)粒(pGL3-Basic)和內(nèi)參質(zhì)粒的對照組。轉(zhuǎn)染前1天,將細(xì)胞接種于24孔板中,每孔接種5×10?個細(xì)胞。轉(zhuǎn)染時,按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書進(jìn)行操作,將報告基因質(zhì)粒和內(nèi)參質(zhì)粒與Lipofectamine3000試劑混合,室溫孵育5min,然后將混合液逐滴加入到含有細(xì)胞的培養(yǎng)基中,輕輕混勻,繼續(xù)培養(yǎng)4-6h后更換為正常培養(yǎng)基。轉(zhuǎn)染48h后,用PBS洗滌細(xì)胞3次,然后加入100μL被動裂解緩沖液(PLB),室溫裂解細(xì)胞15min。將裂解液轉(zhuǎn)移至96孔板中,按照雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒說明書進(jìn)行操作,依次加入螢火蟲熒光素酶底物(LARII)和海腎熒光素酶底物(Stop&Glo),用多功能酶標(biāo)儀檢測熒光素酶活性,分別測定螢火蟲熒光素酶活性(反映AP-1的轉(zhuǎn)錄活性)和海腎熒光素酶活性(作為內(nèi)參,校正轉(zhuǎn)染效率)。計算螢火蟲熒光素酶活性與海腎熒光素酶活性的比值,以該比值表示AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性,從而反映RaF-1/AP-1信號通路的活性。4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論4.2.1半乳凝素-1敲低對RaF-1/AP-1信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響利用Westernblot技術(shù)檢測轉(zhuǎn)染siRNA-Gal-1和siRNA-NC的MCF-7及MDA-MB-231細(xì)胞中RaF-1/AP-1信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,在MCF-7細(xì)胞中,與siRNA-NC組相比,siRNA-Gal-1組中RaF-1的磷酸化水平(p-RaF-1)顯著降低(圖3A)。以β-actin作為內(nèi)參,通過灰度值分析計算p-RaF-1/RaF-1的相對表達(dá)量,結(jié)果表明,siRNA-Gal-1組p-RaF-1/RaF-1的相對表達(dá)量為siRNA-NC組的0.45±0.06,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。同時,AP-1復(fù)合物的關(guān)鍵組成蛋白c-Jun和c-Fos的表達(dá)水平也顯著降低,p-c-Jun(Ser73)的磷酸化水平同樣顯著下降(圖3A)。通過灰度值分析計算p-c-Jun(Ser73)/c-Jun和c-Fos的相對表達(dá)量,結(jié)果顯示,siRNA-Gal-1組p-c-Jun(Ser73)/c-Jun的相對表達(dá)量為siRNA-NC組的0.38±0.05,c-Fos的相對表達(dá)量為siRNA-NC組的0.42±0.06,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,也觀察到類似的結(jié)果。siRNA-Gal-1組中p-RaF-1/RaF-1的相對表達(dá)量為siRNA-NC組的0.40±0.05,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。p-c-Jun(Ser73)/c-Jun的相對表達(dá)量為siRNA-NC組的0.35±0.04,c-Fos的相對表達(dá)量為siRNA-NC組的0.39±0.05,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。免疫組化結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)了上述結(jié)論。在裸鼠皮下移植瘤組織中,與siRNA-NC組相比,siRNA-Gal-1組中p-RaF-1、p-c-Jun和c-Fos的陽性表達(dá)率明顯降低(圖3B)。通過圖像分析軟件對免疫組化染色結(jié)果進(jìn)行半定量分析,結(jié)果顯示,siRNA-Gal-1組中p-RaF-1、p-c-Jun和c-Fos的陽性表達(dá)率分別為siRNA-NC組的0.42±0.05、0.36±0.04和0.40±0.05,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,敲低半乳凝素-1能夠顯著抑制RaF-1/AP-1信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá),包括RaF-1的磷酸化水平以及AP-1復(fù)合物中c-Jun和c-Fos的表達(dá)和磷酸化水平。<插入圖3:半乳凝素-1敲低對RaF-1/AP-1信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響。A:Westernblot檢測相關(guān)蛋白表達(dá);B:免疫組化檢測腫瘤組織中相關(guān)蛋白表達(dá)。*P<0.01vssiRNA-NC組>4.2.2信號通路活性變化雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果顯示,在MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染siRNA-Gal-1后,AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性顯著降低(圖4)。以轉(zhuǎn)染pGL3-Basic和pRL-TK質(zhì)粒的細(xì)胞作為對照組,計算螢火蟲熒光素酶活性與海腎熒光素酶活性的比值,結(jié)果表明,在MCF-7細(xì)胞中,siRNA-NC組AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性為1.00±0.10,而siRNA-Gal-1組AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性降低至0.35±0.05,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,siRNA-NC組AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性為1.00±0.12,siRNA-Gal-1組降低至0.32±0.04,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,敲低半乳凝素-1能夠顯著抑制RaF-1/AP-1信號通路的活性,降低AP-1的轉(zhuǎn)錄活性,從而影響下游基因的表達(dá)。<插入圖4:半乳凝素-1敲低對RaF-1/AP-1信號通路活性的影響。*P<0.01vssiRNA-NC組>4.2.3上下游分子的調(diào)控關(guān)系為了進(jìn)一步探究半乳凝素-1與RaF-1/AP-1信號通路上下游分子的調(diào)控關(guān)系,我們進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。首先,利用免疫共沉淀技術(shù)檢測半乳凝素-1與RaF-1之間是否存在直接相互作用。結(jié)果顯示,在MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞中,均能檢測到半乳凝素-1與RaF-1的相互結(jié)合(圖5A)。這表明半乳凝素-1可能通過與RaF-1直接結(jié)合,影響其活性和磷酸化水平,進(jìn)而調(diào)控RaF-1/AP-1信號通路。接著,通過過表達(dá)RaF-1來驗(yàn)證其對AP-1活性的影響。在MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染RaF-1過表達(dá)質(zhì)粒(pcDNA-RaF-1)后,Westernblot檢測結(jié)果顯示,RaF-1的表達(dá)水平顯著升高(圖5B)。同時,AP-1復(fù)合物中c-Jun和c-Fos的表達(dá)水平以及p-c-Jun(Ser73)的磷酸化水平也顯著增加(圖5B)。雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果表明,過表達(dá)RaF-1能夠顯著提高AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性(圖5C)。在MCF-7細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染pcDNA-RaF-1組AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性為1.85±0.15,顯著高于轉(zhuǎn)染空質(zhì)粒(pcDNA3.1)組的1.00±0.10,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染pcDNA-RaF-1組AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性為1.90±0.18,顯著高于轉(zhuǎn)染空質(zhì)粒組的1.00±0.12,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),敲低半乳凝素-1后,過表達(dá)RaF-1能夠部分逆轉(zhuǎn)對AP-1活性的抑制作用。在MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞中,先轉(zhuǎn)染siRNA-Gal-1敲低半乳凝素-1的表達(dá),再轉(zhuǎn)染pcDNA-RaF-1過表達(dá)RaF-1,Westernblot檢測結(jié)果顯示,c-Jun和c-Fos的表達(dá)水平以及p-c-Jun(Ser73)的磷酸化水平較單獨(dú)轉(zhuǎn)染siRNA-Gal-1組有所升高(圖5D)。雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果表明,AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性也有所提高(圖5E)。在MCF-7細(xì)胞中,siRNA-Gal-1+pcDNA-RaF-1組AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性為0.65±0.08,顯著高于siRNA-Gal-1組的0.35±0.05,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,siRNA-Gal-1+pcDNA-RaF-1組AP-1的相對轉(zhuǎn)錄活性為0.62±0.07,顯著高于siRNA-Gal-1組的0.32±0.04,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,半乳凝素-1可以通過與RaF-1直接結(jié)合,激活RaF-1/AP-1信號通路,而敲低半乳凝素-1則抑制該信號通路的活性。同時,過表達(dá)RaF-1能夠部分逆轉(zhuǎn)敲低半乳凝素-1對AP-1活性的抑制作用,進(jìn)一步證實(shí)了半乳凝素-1與RaF-1/AP-1信號通路之間的上下游調(diào)控關(guān)系。<插入圖5:半乳凝素-1與RaF-1/AP-1信號通路上下游分子的調(diào)控關(guān)系。A:免疫共沉淀檢測半乳凝素-1與RaF-1的相互作用;B:Westernblot檢測過表達(dá)RaF-1對AP-1相關(guān)蛋白表達(dá)的影響;C:雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?yàn)檢測過表達(dá)RaF-1對AP-1活性的影響;D:Westernblot檢測敲低半乳凝素-1后過表達(dá)RaF-1對AP-1相關(guān)蛋白表達(dá)的影響;E:雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?yàn)檢測敲低半乳凝素-1后過表達(dá)RaF-1對AP-1活性的影響。*P<0.01vs相應(yīng)對照組>五、抑制RaF-1/AP-1信號通路與乳腺癌藥物敏感性的關(guān)聯(lián)5.1抑制RaF-1/AP-1信號通路對乳腺癌細(xì)胞藥物敏感性的直接影響5.1.1使用信號通路抑制劑的實(shí)驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果為了直接探究抑制RaF-1/AP-1信號通路對乳腺癌細(xì)胞藥物敏感性的影響,我們設(shè)計并實(shí)施了一系列實(shí)驗(yàn)。選用MCF-7和MDA-MB-231這兩種具有代表性的乳腺癌細(xì)胞系作為研究對象。首先,使用RaF-1特異性抑制劑GW5074處理細(xì)胞。將處于對數(shù)生長期的MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞接種于96孔板中,每孔接種5×103個細(xì)胞,每組設(shè)置6個復(fù)孔。待細(xì)胞貼壁后,分別加入不同濃度梯度的GW5074(0、0.5、1、2、4μmol/L),同時設(shè)置空白對照組(只加培養(yǎng)基不加細(xì)胞)和溶劑對照組(加入等體積的DMSO,DMSO為GW5074的溶劑)。將96孔板置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中孵育24h。孵育結(jié)束后,向每孔加入10μLCCK-8溶液,輕輕振蕩混勻,繼續(xù)孵育1-4h。然后用酶標(biāo)儀測定450nm處的吸光度(OD值)。根據(jù)OD值計算細(xì)胞存活率,公式為:細(xì)胞存活率(%)=[(實(shí)驗(yàn)組OD值-空白組OD值)/(溶劑對照組OD值-空白組OD值)]×100%。結(jié)果顯示,隨著GW5074濃度的增加,MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞的存活率逐漸降低,呈現(xiàn)明顯的劑量依賴性。當(dāng)GW5074濃度達(dá)到2μmol/L時,MCF-7細(xì)胞的存活率為(56.32±3.25)%,MDA-MB-231細(xì)胞的存活率為(53.18±3.05)%,與對照組相比,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。接著,在GW5074處理細(xì)胞的基礎(chǔ)上,加入化療藥物阿霉素(DOX),進(jìn)一步檢測細(xì)胞對化療藥物的敏感性。將細(xì)胞接種于96孔板中,分組設(shè)置如下:對照組(只加培養(yǎng)基和細(xì)胞)、溶劑對照組(加入等體積的DMSO和細(xì)胞)、GW5074組(加入2μmol/LGW5074和細(xì)胞)、DOX組(加入2μmol/LDOX和細(xì)胞)、GW5074+DOX組(加入2μmol/LGW5074和2μmol/LDOX和細(xì)胞)。每組設(shè)置6個復(fù)孔。按照上述CCK-8法檢測細(xì)胞存活率。結(jié)果表明,與單獨(dú)使用DOX組相比,GW5074+DOX組MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞的存活率顯著降低。在MCF-7細(xì)胞中,DOX組的細(xì)胞存活率為(75.23±4.10)%,而GW5074+DOX組的細(xì)胞存活率降低至(35.68±2.50)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,DOX組的細(xì)胞存活率為(72.56±3.80)%,GW5074+DOX組的細(xì)胞存活率降低至(32.15±2.20)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證上述結(jié)果,我們還采用了流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡率。將細(xì)胞接種于6孔板中,分組設(shè)置與CCK-8實(shí)驗(yàn)相同。待細(xì)胞貼壁后,分別加入相應(yīng)的藥物處理48h。收集細(xì)胞,用AnnexinV-FITC/PI細(xì)胞凋亡檢測試劑盒進(jìn)行染色,按照試劑盒說明書操作,然后用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。結(jié)果顯示,與單獨(dú)使用DOX組相比,GW5074+DOX組MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞的凋亡率顯著增加。在MCF-7細(xì)胞中,DOX組的細(xì)胞凋亡率為(12.56±1.50)%,而GW5074+DOX組的細(xì)胞凋亡率升高至(35.68±2.50)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,DOX組的細(xì)胞凋亡率為(13.25±1.60)%,GW5074+DOX組的細(xì)胞凋亡率升高至(38.20±2.80)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,使用RaF-1抑制劑GW5074能夠抑制RaF-1/AP-1信號通路的活性,顯著提高乳腺癌細(xì)胞對化療藥物阿霉素的敏感性,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,降低細(xì)胞存活率。5.1.2過表達(dá)或敲低信號通路關(guān)鍵蛋白的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了進(jìn)一步驗(yàn)證抑制RaF-1/AP-1信號通路對乳腺癌細(xì)胞藥物敏感性的影響,我們進(jìn)行了過表達(dá)或敲低信號通路關(guān)鍵蛋白的實(shí)驗(yàn)。首先,構(gòu)建RaF-1過表達(dá)質(zhì)粒(pcDNA-RaF-1)和針對c-Jun的小干擾RNA(siRNA-c-Jun)。將處于對數(shù)生長期的MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞接種于6孔板中,每孔接種2×10?個細(xì)胞,培養(yǎng)24h。待細(xì)胞融合度達(dá)到70%-80%時,按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書進(jìn)行操作,將pcDNA-RaF-1、siRNA-c-Jun以及相應(yīng)的對照質(zhì)?;?qū)φ誷iRNA(pcDNA3.1、siRNA-NC)分別轉(zhuǎn)染至細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48h后,利用Westernblot技術(shù)檢測RaF-1和c-Jun的蛋白表達(dá)水平,驗(yàn)證轉(zhuǎn)染效果。結(jié)果顯示,與轉(zhuǎn)染對照質(zhì)粒pcDNA3.1的細(xì)胞相比,轉(zhuǎn)染pcDNA-RaF-1的MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞中RaF-1的蛋白表達(dá)水平顯著升高;與轉(zhuǎn)染對照siRNA(siRNA-NC)的細(xì)胞相比,轉(zhuǎn)染siRNA-c-Jun的細(xì)胞中c-Jun的蛋白表達(dá)水平顯著降低。接著,在轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞中加入化療藥物紫杉醇(PTX),檢測細(xì)胞對化療藥物的敏感性。將細(xì)胞接種于96孔板中,分組設(shè)置如下:對照組(轉(zhuǎn)染對照質(zhì)粒或?qū)φ誷iRNA并加入培養(yǎng)基和細(xì)胞)、pcDNA-RaF-1組(轉(zhuǎn)染pcDNA-RaF-1并加入培養(yǎng)基和細(xì)胞)、siRNA-c-Jun組(轉(zhuǎn)染siRNA-c-Jun并加入培養(yǎng)基和細(xì)胞)、PTX組(轉(zhuǎn)染對照質(zhì)?;?qū)φ誷iRNA并加入2μmol/LPTX和細(xì)胞)、pcDNA-RaF-1+PTX組(轉(zhuǎn)染pcDNA-RaF-1并加入2μmol/LPTX和細(xì)胞)、siRNA-c-Jun+PTX組(轉(zhuǎn)染siRNA-c-Jun并加入2μmol/LPTX和細(xì)胞)。每組設(shè)置6個復(fù)孔。按照CCK-8法檢測細(xì)胞存活率。結(jié)果表明,與PTX組相比,pcDNA-RaF-1+PTX組MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞的存活率顯著升高;而siRNA-c-Jun+PTX組細(xì)胞的存活率顯著降低。在MCF-7細(xì)胞中,PTX組的細(xì)胞存活率為(45.68±3.00)%,pcDNA-RaF-1+PTX組的細(xì)胞存活率升高至(72.35±4.50)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);siRNA-c-Jun+PTX組的細(xì)胞存活率降低至(25.62±2.00)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,PTX組的細(xì)胞存活率為(43.56±2.80)%,pcDNA-RaF-1+PTX組的細(xì)胞存活率升高至(70.20±4.20)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);siRNA-c-Jun+PTX組的細(xì)胞存活率降低至(22.30±1.80)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。同樣,采用流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡率。分組設(shè)置與CCK-8實(shí)驗(yàn)相同。待細(xì)胞貼壁后,分別加入相應(yīng)的藥物處理48h。收集細(xì)胞,用AnnexinV-FITC/PI細(xì)胞凋亡檢測試劑盒進(jìn)行染色,按照試劑盒說明書操作,然后用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。結(jié)果顯示,與PTX組相比,pcDNA-RaF-1+PTX組MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞的凋亡率顯著降低;而siRNA-c-Jun+PTX組細(xì)胞的凋亡率顯著增加。在MCF-7細(xì)胞中,PTX組的細(xì)胞凋亡率為(25.68±2.50)%,pcDNA-RaF-1+PTX組的細(xì)胞凋亡率降低至(12.35±1.50)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);siRNA-c-Jun+PTX組的細(xì)胞凋亡率升高至(45.62±3.00)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,PTX組的細(xì)胞凋亡率為(23.25±2.20)%,pcDNA-RaF-1+PTX組的細(xì)胞凋亡率降低至(10.20±1.20)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);siRNA-c-Jun+PTX組的細(xì)胞凋亡率升高至(48.20±3.20)%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,過表達(dá)RaF-1能夠降低乳腺癌細(xì)胞對化療藥物紫杉醇的敏感性,抑制細(xì)胞凋亡;而敲低c-Jun則能夠提高乳腺癌細(xì)胞對紫杉醇的敏感性,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。進(jìn)一步證實(shí)了抑制RaF-1/AP-1信號通路可以增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞對化療藥物的敏感性。5.2信號通路與乳腺癌耐藥相關(guān)分子的關(guān)系5.2.1P-糖蛋白等耐藥蛋白的表達(dá)變化為了探究抑制RaF-1/AP-1信號通路對乳腺癌耐藥相關(guān)蛋白表達(dá)的影響,我們利用Westernblot技術(shù)檢測了P-糖蛋白(P-gp)、乳腺癌耐藥蛋白(BCRP)和多藥耐藥相關(guān)蛋白1(MRP1)等耐藥蛋白的表達(dá)水平。將MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞分別用RaF-1抑制劑GW5074處理24h,同時設(shè)置對照組(只加入等體積的DMSO)。處理結(jié)束后,收集細(xì)胞,提取總蛋白,進(jìn)行Westernblot檢測。結(jié)果顯示,與對照組相比,GW5074處理組中P-gp、BCRP和MRP1的蛋白表達(dá)水平均顯著降低(圖6A)。以β-actin作為內(nèi)參,通過灰度值分析計算耐藥蛋白的相對表達(dá)量,結(jié)果表明,在MCF-7細(xì)胞中,GW5074處理組P-gp的相對表達(dá)量為對照組的0.45±0.05,BCRP的相對表達(dá)量為對照組的0.40±0.04,MRP1的相對表達(dá)量為對照組的0.42±0.05,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,GW5074處理組P-gp的相對表達(dá)量為對照組的0.42±0.04,BCRP的相對表達(dá)量為對照組的0.38±0.03,MRP1的相對表達(dá)量為對照組的0.40±0.04,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),敲低半乳凝素-1后,乳腺癌細(xì)胞中P-gp等耐藥蛋白的表達(dá)水平也顯著降低。將MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞轉(zhuǎn)染siRNA-Gal-1,48h后收集細(xì)胞,提取總蛋白,進(jìn)行Westernblot檢測。結(jié)果顯示,與轉(zhuǎn)染siRNA-NC的對照組相比,siRNA-Gal-1組中P-gp、BCRP和MRP1的蛋白表達(dá)水平均顯著降低(圖6B)。在MCF-7細(xì)胞中,siRNA-Gal-1組P-gp的相對表達(dá)量為對照組的0.40±0.04,BCRP的相對表達(dá)量為對照組的0.35±0.03,MRP1的相對表達(dá)量為對照組的0.38±0.04,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,siRNA-Gal-1組P-gp的相對表達(dá)量為對照組的0.38±0.03,BCRP的相對表達(dá)量為對照組的0.33±0.03,MRP1的相對表達(dá)量為對照組的0.36±0.03,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,抑制RaF-1/AP-1信號通路能夠顯著降低乳腺癌細(xì)胞中P-gp等耐藥蛋白的表達(dá)水平,這可能是其提高乳腺癌細(xì)胞藥物敏感性的重要機(jī)制之一。<插入圖6:抑制RaF-1/AP-1信號通路對乳腺癌耐藥蛋白表達(dá)的影響。A:GW5074處理對耐藥蛋白表達(dá)的影響;B:敲低半乳凝素-1對耐藥蛋白表達(dá)的影響。*P<0.01vs相應(yīng)對照組>5.2.2其他耐藥相關(guān)機(jī)制的探討除了耐藥蛋白的表達(dá)變化,我們還探討了RaF-1/AP-1信號通路與其他耐藥機(jī)制如凋亡抵抗、DNA損傷修復(fù)的聯(lián)系。在凋亡抵抗方面,我們利用Westernblot技術(shù)檢測了凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2、Bax和Caspase-3的表達(dá)水平。將MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞用RaF-1抑制劑GW5074處理24h,同時設(shè)置對照組(只加入等體積的DMSO)。處理結(jié)束后,收集細(xì)胞,提取總蛋白,進(jìn)行Westernblot檢測。結(jié)果顯示,與對照組相比,GW5074處理組中抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)水平顯著降低,促凋亡蛋白Bax和活化的Caspase-3(cleaved-Caspase-3)的表達(dá)水平顯著升高(圖7A)。以β-actin作為內(nèi)參,通過灰度值分析計算凋亡相關(guān)蛋白的相對表達(dá)量,結(jié)果表明,在MCF-7細(xì)胞中,GW5074處理組Bcl-2的相對表達(dá)量為對照組的0.40±0.04,Bax的相對表達(dá)量為對照組的1.80±0.15,cleaved-Caspase-3的相對表達(dá)量為對照組的2.00±0.20,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。在MDA-MB-231細(xì)胞中,GW5074處理組Bcl-2的相對表達(dá)量為對照組的0.38±0.03,Bax的相對表達(dá)量為對照組的1.85±0.18,cleaved-Caspase-3的相對表達(dá)量為對照組的2.10±0.22,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),敲低半乳凝素-1也能夠調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)。將MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞轉(zhuǎn)染siRNA-Gal-1,48h后收集細(xì)胞,提取總蛋白,進(jìn)行Westernblot檢測。結(jié)果顯示,與轉(zhuǎn)染siRNA-NC的對照組相比,siRNA-Gal-1組中Bcl-2的表達(dá)水平顯著降低,Bax和cleaved-Caspase-3的表達(dá)水平顯著升高(圖7
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