骨形态发生蛋白质2介导Smad和丝裂原活化蛋白激酶通路促进人神经胶质瘤细胞增殖的实验研究

摘要

目的探讨骨形态发生蛋白质2（BMP-2）在神经胶质瘤细胞株中的表达及BMP-2对细胞增殖的作用机制。方法传代培养人U8vⅢ、U87、T98G、LN229及U373神经胶质瘤细胞株。采用PCR法检测BMP-2及其受体BMPR1A、BMPR1B、Alk-2和Smad1在5种细胞株中的表达。MTS法检测0、25、50、100、250及500 ng/ml的BMP-2对U87细胞增殖的影响。Western blot方法分析用上述剂量的BMP-2处理U87细胞后,Smads和丝裂原活化蛋白激酶类（MAPKs）活性的变化;100 ng/ml的BMP-2处置U87细胞后0、5、15、30及60 min,Smads和MAPKs活性的变化;用100 ng/ml的BMP-2处置U87细胞后0、4、8、16及24 h,BMP通路下游基因cyclin B、cyclin D1、p27及p21的表达。结果BMP-2及其受体BMPR1A、BMPR1B、Alk-2和Smad1在5种细胞株中均有表达,表达量差异有统计学意义（均P＜0.01）;BMP-2在U87中表达最高,U373中表达最低。MTS实验显示,BMP-2对U87细胞的增殖具有促进作用,在剂量为100~250 ng/ml时达高峰;与0 ng/ml BMP-2比较,随着BMP-2剂量的增加磷酸化的Smad1/5/8、p38激酶、c-Jun N-末端激酶（JNK）和细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）的表达逐渐增高（均P＜0.01）,100~250 ng/ml时达高峰。在BMP-2处理U87细胞5 min后磷酸化的Smad1/5/8、p38、JNK和ERK蛋白的表达开始升高,30 min达高峰,各磷酸化蛋白在不同时间点的表达差异均有统计学意义（均P＜0.01）。BMP-2（100 ng/ml）处置U87细胞后,cyclin B和cyclin D1的表达逐渐升高,p27和p21的表达逐渐下降,均于24 h达高峰,各个时间点的表达差异均有统计学意义（均P＜0.01）。结论 BMP-2通过介导BMP/Smad和BMP/MAPK通路的活性而促进神经胶质瘤细胞的增殖。