氯化两面针碱通过JAK2/STAT3信号通路对胶质瘤细胞上皮-间质转化的抑制作用

doi:10.13481/j.1671-587x.20210110

摘要/Abstract

摘要： 目的

探讨氯化两面针碱（NC）对胶质瘤细胞上皮-间质转化（EMT）的抑制作用，并阐明抑制作用的信号机制。

方法

体外培养人胶质瘤U87细胞，分为对照组（不做处理）、EMT组［转化生长因子β1（TGF-β1）诱导胶质瘤细胞EMT］和不同浓度（2.5、5.0、7.5和10.0 μmol·L^－1）NC组（不同浓度NC+10 μg·L^－1TGF-β1）。处理48 h后采用划痕愈合实验、Transwell侵袭实验和Western blotting法分别检测各组细胞中细胞迁移率、侵袭率及EMT相关蛋白和两面神激酶2/信号转导及转录活化因子3（JAK2/STAT3）通路相关蛋白［JAK2、磷酸化JAK2（p-JAK2）、STAT3和磷酸化STAT3（p-STAT3）］表达水平。在诱导U87细胞发生EMT时，应用STAT3抑制剂WP1066阻断JAK2/STAT3通路，将U87细胞分为对照组（不做处理）、EMT组（加入10.0 μg·L^－1TGF-β1）和EMT+WP1066组（加入10 μg·L^－1TGF-β1和8 μmol·L^－1WP1066），采用Western blotting法检测各组细胞中EMT相关蛋白表达水平。

结果

与对照组比较，EMT组细胞迁移率和侵袭率明显升高（P<0.01）；与EMT组比较，不同浓度NC组细胞迁移率和侵袭率明显降低（P<0.01）。与对照组比较，EMT组U87细胞中E-钙黏蛋白表达水平降低（P<0.01），N-钙黏蛋白、波形蛋白和β-连环蛋白及诱导EMT的转录因子Snail和Twist1蛋白表达水平明显升高（P<0.05或P<0.01）；与EMT组比较，不同浓度NC组细胞中E-钙黏蛋白表达水平升高（P<0.05或P<0.01），N-钙黏蛋白、波形蛋白和β-连环蛋白以及转录因子Slug、Snail和Twist1蛋白表达水平明显降低（P<0.01），且呈浓度依赖性，7.5 μmol·L^－1NC即能明显抑制胶质瘤细胞EMT。与对照组比较，EMT组细胞中JAK2和p-JAK2蛋白表达水平差异无统计学意义（P>0.05），STAT3和p-STAT3蛋白表达水平明显降低（P<0.05）；与EMT组比较，不同浓度NC组细胞中JAK2、p-JAK2、STAT3和p-STAT3蛋白表达水平明显降低（P<0.01）。STAT3抑制剂WP1066阻断JAK2/STAT3通路实验中，与EMT组比较， EMT+WP1066组细胞中E-钙黏蛋白表达水平明显升高（P<0.01），N-钙黏蛋白、波形蛋白、β-连环蛋白和转录因子Slug、Snail和Twist1蛋白表达水平明显降低（P<0.01）。

结论

NC能抑制胶质瘤细胞EMT过程，该抑制作用是通过JAK2/STAT3信号通路实现的。

关键词: 胶质瘤细胞, 氯化两面针碱, 上皮-间质转化, 两面神激酶2/信号转导及转录活化因子3信号通路

Abstract: Objective

To investigate the inhibitory effect of nitidine chloride （NC） on the epithelial-mesenchymal transition （EMT） of glioma cells， and to clarify signaling mechanism of the inhibitory effect.

Methods

The human glioma U87 cells cultured in vitro were divided into control group （without treatment），EMT group ［EMT induced by transforming growth factor-β1（TGF-β1）］ and different concentrations （2.5， 5.0， 7.5 and 10 μmol·L^－1） of NC groups （different concentrations of NC+10 μg·L^－1 TGF-β1）. After 48 h of treatment， the cell migration rates，the invasion rates and the expression levels of EMT-related proteins and JAK2 / STAT3 pathway-related proteins were detected by wound healing test， Transwell invasion test and Western blotting method， respectively. When inducing EMT in the U87 cells， the JAK2 / STAT3 pathway was blocked by STAT3 inhibitor WP1066. The U87 cells were divided into control group （without treatment）， EMT group （10 μg·L^－1TGF-β1） and EMT + WP1066 group （10 μg·L^－1 TGF-β1 + 8 μmol·L^－1WP1066）； the expression levels of EMT-related proteins in the cells in various group were detected by Western blotting method.

Results

The cell migration rate and invasion rate in EMT group were significantly higher than those in control group （P<0.01）， while the cell migration rate and invasion rate in NC group were significantly lower than those in EMT group （P<0.01）. Compared with control group， the expression level of E-cadherin in the U87 cells in EMT group was decreased（P<0.01）， while the expression levels of N-cadherin， vimentin， β-catenin， and the transcription factors Snail， Slug and Twist1 proteins were increased （P<0.05 or P<0.01）. Compared with EMT group， the expression levels of E-cadherin in different concentrations of NC groups were increased （P<0.05 or P<0.01）， and the expression levels of N-cadherin， vimentin， β-catenin， and transcription factors Snail， Slug and Twist1 proteins were significantly reduced （P<0.01） in a concentration-dependent manner； 7.5 μmol·L^－1NC could significantly inhibit the EMT of glioma cells. Compared with control group，the expression levels of JAK2 and p-JAK2 proteins in the cells in EMT group had no significant differences（P>0.05），and the expression levels of STAT3 and p-STAT3 in the cells were significantly decreased（P<0.05）.Compared with EMT group，the expression levels of JAK2，p-JAK2， STAT3 and p-STAT3 proteins in the cells in different NC groups were significantly reduced （P<0.01）. In JAK2/STAT3 pathway blocking experiment by STAT3 inhibitor WP1066， the expression levels of E-cadherin proteins in the cells in EMT+WP1006 group was significantly increased（P<0.01），and the expression levels of N-cadherin，vimentin，β-catein Twist1，Slug and Snail proeins were significantly decreased（P<0.01）.

Conclusion

NC can inhibit the EMT of glioma cells， and the inhibitory effect is related to JAK2/STAT3 signaling pathway.

Key words: glioma cells, nitidine chloride, epithelial-mesenchymal transition, Janus kinase signal transducers 2/signal transducer and activator of transcription 3 signaling pathway

中图分类号:

R739.41

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Group	Migration rate	Invasion rate
Control	53.384±0.993	100.000±0.000
EMT	71.588±1.005^*	150.594±7.209^*
NC（μmol·L^－1）
2.5	19.951±2.086^△	86.002±7.534^△
5.0	18.122±1.505^△	72.584±8.697^△
7.5	12.722±1.528^△	30.461±2.387^△
10.0	13.265±0.617^△	9.419±1.381^△

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