基于乳腺癌MCF-7细胞低氧模型CoCl2的抑制作用及对低氧标志物—HIF-1a、VEGF、CXCR4表达的影响

摘要

目的：利用氯化钴(CoCl2)模拟乳腺癌细胞的低氧微环境建立低氧模型,通过检测低氧标志物-HIF-1a、VEGF、CXCR4的表达变化,探讨低氧环境对乳腺癌细胞生物学行为的影响. 方法：利用四种浓度的CoCl2化学试剂(50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L和200μmol/L)处理MCF-7乳腺癌细胞系,同时分为对照组(即：细胞用不含CoCl2的DMEM培养液处理)和实验组(即：用不同浓度CoCl2处理MCF-7细胞系).通过荧光定量PCR方法,首先在mRNA水平检测低氧诱导因子1a(hypoxia induciblefactor-1a,HIF-1a)及下游靶基因血管内皮生长因子(vascular endothelial growthfactor,VEGF)、趋化因子受体4(CXCR4)的表达,并用Western blot法在蛋白水平进一步验证;通过MTT法检测其对乳腺癌细胞生长的影响. 结果：1、通过倒置相差显微镜下观察发现,与对照组相比,在培养12小时和24小时后,含有50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L和200μmol/L CoCl2的组中细胞数量增加.大多数细胞在12小时后形态无明显变化,但48小时后,细胞代谢物富集,在很多细胞中出现细胞质破裂.2、在不同的时间阶段,不同浓度的CoCl2(50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L、200μmol/L)用不同的方式对于MCF-7细胞的增殖起作用,而CoCl2对于细胞增殖并没有相同的控制作用.可以注意到CoCl2对于MCF-7细胞增殖的抑制作用取决时间和浓度(表1).3、用不同浓度的CoCl2(50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L、200μmol/L)处理MCF-7细胞24小时后HIF-1αmRNA的表达未见明显变化.但CXCR4和VEGF的mRNA表达有增加的趋势(表2).4、用不同浓度的CoCl2(50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L、200μmol/L)处理的乳腺癌MCF-7细胞在24小时后,HIF-1α、CXCR4和VEGF的蛋白表达增加(表3). 结论：CoCl2可在常氧条件下模拟乳腺癌的乏氧环境,建立乳腺癌细胞的低氧模型;在低氧环境下,肿瘤细胞内低氧标志物-HIF-1α、CXCR4和VEGF表达均明显增加;同时肿瘤细胞的增殖速度降低,从而细胞的生物学行为也随之发生改变.