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作者:于宛鹭;朱明美;徐红月;崔新华;刘佳佳;彭丹萍;于录;
单位:吉林大学动物医学学院人畜共患传染病重症诊治全国重点实验室;吉林大学第一医院感染症科;
摘要:为了探究(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯[(-)-epigallocatechin gallate, EGCG)]能否诱导乳腺癌细胞发生铁死亡及可能的作用机制,试验以小鼠三阴性乳腺癌细胞4T1为研究对象,采用CCK-8法测定不同浓度(37.5,75,150,300,600μmol/L)EGCG处理的细胞存活率和半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration, IC_(50));分别用低浓度(1/2 IC_(50))、中浓度(IC_(50))、高浓度(2IC_(50))的EGCG处理细胞进行Transwell小室试验,研究EGCG对细胞迁移和侵袭能力的影响;设置对照组(细胞中仅加入含10%胎牛血清的DMEM高糖培养基)、Erastin组[细胞中加入含10μmol/L铁死亡诱导剂(Erastin)的10%胎牛血清的DMEM高糖培养基]、低浓度EGCG组(细胞中加入含1/2 IC_(50) EGCG的10%胎牛血清的DMEM高糖培养基)、中浓度EGCG组(细胞中加入含IC_(50) EGCG的10%胎牛血清的DMEM高糖培养基)、高浓度EGCG组(细胞中加入含2IC_(50) EGCG的10%胎牛血清的DMEM高糖培养基)、高浓度EGCG+Fer-1组[细胞中加入含2IC_(50) EGCG和10μmol/L铁死亡抑制剂(Fer-1)的10%胎牛血清的DMEM高糖培养基],采用荧光探针法检测各组细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平,利用试剂盒检测细胞内亚铁离子(Fe~(2+))、丙二醛(malondialdehyde, MDA)和还原型谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量,采用实时荧光定量PCR方法和Western-blot方法分别检测对照组、低浓度EGCG组、中浓度EGCG组、高浓度EGCG组铁死亡相关基因(TFR、ACSL4、SLC7A11、GPX4基因)的mRNA表达水平及铁死亡相关蛋白(TFR、ACSL4、SLC7A11、GPX4蛋白)的表达水平。结果表明:75,150,300,600μmol/L EGCG处理可极显著降低细胞存活率(P<0.01),EGCG对细胞的IC_(50)为311.574μmol/L。随着EGCG浓度的增加,迁移细胞数目和侵袭细胞数目呈下降趋势;低、中、高浓度EGCG处理的迁移细胞数目均极显著低于对照处理(P<0.01),中、高浓度EGCG处理极显著低于低浓度EGCG处理;中、高浓度EGCG处理的侵袭细胞数目极显著低于对照处理和低浓度EGCG处理(P<0.01)。与对照组比较,Erastin组和高浓度EGCG组ROS水平、Fe~(2+)和MDA含量极显著升高(P<0.01),GSH含量极显著降低(P<0.01);中浓度EGCG组Fe~(2+)含量显著升高(P<0.05),ROS水平、MDA含量差异不显著(P>0.05),GSH含量极显著降低(P<0.01);低浓度EGCG组和高浓度EGCG+Fer-1组ROS水平、Fe~(2+)和MDA含量差异不显著(P>0.05),GSH含量显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01)。随着EGCG浓度的增加,细胞内TFR和ACSL4基因的mRNA表达水平及TFR和ACSL4蛋白的表达水平均呈升高趋势,SLC7A11和GPX4基因的mRNA表达水平及SLC7A11和GPX4蛋白的表达水平均呈下降趋势。与对照组比较,中浓度EGCG组ACSL4基因的mRNA表达水平极显著升高(P<0.01)且GPX4基因的mRNA表达水平极显著降低(P<0.01),ACSL4蛋白的表达水平极显著升高(P<0.01)且SLC7A11和GPX4蛋白的表达水平极显著降低(P<0.01);高浓度EGCG组TFR和ACSL4基因的mRNA表达水平极显著升高(P<0.01)且SLC7A11和GPX4基因的mRNA表达水平极显著降低(P<0.01),TFR和ACSL4蛋白的表达水平显著或极显著升高(P<0.05或P<0.01)且SLC7A11和GPX4蛋白的表达水平极显著降低(P<0.01)。说明EGCG能够降低小鼠乳腺癌细胞迁移能力和侵袭能力,诱导小鼠乳腺癌细胞发生铁死亡,其机制可能与其上调细胞内TFR和ACSL4基因/蛋白,下调SLC7A11和GPX4基因/蛋白表达水平有关。
关键词:乳腺癌;;(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯;;铁死亡;;活性氧;;脂质过氧化
基金资助:国家自然科学基金项目(32473029)