全反式视黄酸对结肠癌HCT-15细胞生长抑制效应的蛋白质组学分析

摘要

结肠癌是各类癌症中发病率较高的的一种疾病,在中国,结肠癌发病率已上升到第五位,且近年来发病率呈上升趋势。视黄酸(Retinoic acids)是维生素A在人体内的最重要的代谢产物,具有重要的生理功能,参与调控细胞增殖、分化、凋亡、免疫反应和发育等重要生物学过程。体内、外研究结果表明视黄酸能够抑制多种肿瘤细胞的增殖,这一性质使得视黄酸成为抗癌药物的候选者之一。全反式视黄酸(all-trans retinoic acid,ATRA)是视黄酸的异构体之一,可抑制结肠癌细胞系HCT-15的增殖。本文选取HCT-15细胞作为研究对象,从蛋白质组学的角度来进一步了解全反式视黄酸对HCT-15的抑制机制,以进一步阐明视黄酸信号通路以及该信号通路在结肠癌细胞的增殖抑制中所起的作用。
　　 本文通过MTT(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)法测定全反式视黄酸作用后的细胞增殖抑制情况和利用光学显微镜观察细胞形态变化,结果表明全反式视黄酸可抑制结肠癌细胞HCT-15的增殖。诱导结肠癌细胞分化的标志性蛋白碱性磷酸酶活性检测结果表明全反式视黄酸不能诱导HCT-15细胞的分化,DNA ladder检测及荧光染料染色观察表明全反式视黄酸可诱导HCT-15的细胞凋亡。对全反式视黄酸作用前后的HCT-15细胞进行双向电泳(two-dimensional electrophoresis,2-DE)分析,得到19个差异表达的蛋白质,通过MALDI-FOF-TOF MS(matrix-associated laser desorption/ionization-timeof flight-time of flight mass spectrum)鉴定出13个在全反式视黄酸下差异表达的蛋白质。其中4个为支架蛋白(YWHAE、SFN、YWHAB和YWHAZ),2个为与泛素化修饰有关蛋白(ISG-15和UBE2N),2个为翻译起始因子(EIF1AX和EIF3K),2为细胞骨架相关蛋白(EZRJ和CNN3),2个为蛋白质修饰有关的蛋白(TXNDC17和PIMT),1个为代谢有关的酶(PSP)。
　　 根据这些蛋白质在其参与的生命活动过程中的功能,本文选择了EZRI和UBE2N两种蛋白质,通过免疫印迹法对蛋白质表达水平进行验证。免疫印迹验证的蛋白质表达量变化情况与2-DE图谱分析结果一致。
　　 本文利用ATRA处理结肠癌细胞系:HCT-15,鉴定出差异表达的蛋白质将有助于进一步阐明视黄酸信号通路以及该信号通路对结肠癌细胞的抑制机理。