您的当前位置:首页P13K抑制剂对转化生长因子β1诱导人肾小管上皮细胞Smad泛素化调节因子2表达的影响

P13K抑制剂对转化生长因子β1诱导人肾小管上皮细胞Smad泛素化调节因子2表达的影响

2022-05-26 来源:爱问旅游网
维普资讯 http://www.cqvip.com 第17卷第21期 2007年11月 中国现代医学杂志 China Joumal of Modern Medicine V .17 No.21 NOV.2OO7 文章编号: 1005—8982(2007)21—2579—04 ・论著・ PI3K抑制剂对转化生长因子13 1诱导人肾小管 上皮细胞Smad泛素化调节因子2表达的影响 马立彬 ,邓 刚2,刘晓城 (华中科技大学同济医学院附属同济医院 1.肾内科,2.泌尿外科,湖北武汉430030) 摘要:目的探讨体外条件下转化生长因子13 1(TGF—B 1)对人近端肾小管上皮细胞系(HK一2)表达 应用 HK一2细胞 Smad泛素化调节因子2(Smurf 2)的诱导情况,以及PI3K抑制剂LY294002对其的影响。方法RT—PCR法检测Smurf 2 mRNA的表达,应用Western印迹法检测Smurf 2蛋白的表达。结果有基础量的Smurf 2 mRNA和蛋白的表达,TGF—B 1呈时间和弃1量依赖性增加HK一2细胞Smurf 2 mRNA 和蛋白的表达(P<0.01)。PI3K抑制剂LY294002呈剂量依赖性抑制TGF-B 1(100 pM)所诱导的HI(一2细 胞Smurf 2 mRNA和蛋白的表达(P<O.01)。结论在体外,TGF—B 1可能通过PI3K/AKT通路诱导HK一2 细胞Smurf 2 mRNA和蛋白的表达。PI3K抑制剂LY294002可抑制Smurf 2 mRNA和蛋白的表达。 关键词:Smurf 2;PI3K抑制剂;肾小管;上皮细胞 中图分类号:R334.1 文献标识码:A Effect of LY294002 on expression of smad ubiquitin regulatory factor 2 induced by TGF-13 1 in HK-—・2 cell line MA Li—bin ,DENG Ganga,LIU Xiao—cheng 《1.Division of Nephrology,2.Tongi Hospital,Tongi Medical College,Huazhong University ofScience&Technology,Wuhan,Hubei 43003 ̄P.R.China) Abstract:【Objective】To investigate the effect of inhibitor PI3K-LY294002 on the expression of Smuff 2 in cuhured human proximal tubular epithelial cell line HK一2 induced by TGF—B1.【Methods】The mRNA expression was tested bv RT—PCR.The protein expression was examined by Western blot.【Results】The basic levels of Smurf 2 mRNA and protein expression were observed in HK一2 cell line and up—regulated by TGF-131 in dose—and time— dependent manner fP<0.O1).The LY294002 signiifcantly inhibited the enhanced Smurf 2 mRNA and protein ex— pression in HK一2 ce11 line stimulated by TGF—p1 in dose—dependent manner(P<0.o1).【Conclusion】TGF-131 could up—regulate the expression of Smurf 2 mRNA and protein in vitro.The intracellular signaling transducfion Dathwav is related to PI3K/Akt.LY294002 could inhibit the enhanced Smurf 2 mRNA and protein expression in HK一2 cell line stimulated by TGF一13 1. Key words:smurf 2:inhibitor of PI3K;kidney tubules;epithelial eels 转化生长因子B(TGF—p)在肾纤维化中起 gous to the E6一AP carboxy terminus)家族成员。该 家族包括Smurf 1、Smurf 2,可以通过R-Smads相 重要作用,在TGF—B信号通路中,Smads起关键作 用。然而,近来的研究表明:还存在Smads以外的信 号传导通路【lJ,也可激活PI3K/AKT通路【2J。Smurf 2 全称Smad泛素化调节因子2(Smad ubiquitin reg— ulatory factor 2),是泛素连接酶E3 HECT(homolo一 收稿日期:2007—03—24 ・互作用并使其降解而拮抗TGF—p家族信号翻。 Smurf 2在肿瘤的发生、发展和转移过程中起重要作 用【4J,近来发现在一些肾脏病模型中Smurf 2表达增 强,可以使Smad 2、Smad 7的泛素化降解增加【5.63。 2579・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国现代医学杂志 第l7卷 然而Smug 2高表达的机制仍然不很清楚。 本试验主要研究TGF—B 1刺激人肾小管上皮 细胞Smug 2的表达及其可能的通路,为肾间质纤 测目的基因与GAPDH吸光度A比值,设正常对照 组为1,每组4个样本,试验重复4次。 1.2.3 Westem印迹检测Smuff 2蛋白的表达用 维化的防治提供理论依据。 4cC预冷的PBS洗细胞3次,加入50 L含有蛋白 酶抑制剂的细胞裂解缓冲液,置冰上15 min,刮下细 胞,4cC 12 000 X g离心15 min,取上清,BCA法测 蛋白质的浓度。各组取60 g待测蛋白质样本,与蛋 白质分子量标准品共同进行SDS—PAGE电泳,聚丙 酰胺的积层胶浓度为5%,Smuff 2的分离胶浓度为 1材料和方法 1.1材料 DMEM/DF12培养液、胎牛血清(FCS)、胰蛋白 酶一EDTA(美国Gibco),rh TGF- 1(美国R&D), PI3K抑制剂LY294002(美国Sigma),兔抗人Smug 2抗体(美国santa Cmz公司),M—MULV逆转录试 剂盒和TaqDNA酶(美国Fermentas),TRIzol(上海 8%,将蛋白质转移至PVDF膜上,置5%脱脂奶粉 封闭缓冲液中4℃过夜,分别加入兔抗人Smug 2 抗体(1:400)37%60min孵育杂交,充分洗膜后 与碱性磷酸酶标记的二抗(1:1000)37 c【=孵育60 mln,用碱性磷酸酶标记的显色液进行显色。试验重 复3次。 华舜),Smuff 2引物由上海博亚公司合成。 1.2方法 1.2.1 细胞培养人近端肾小管上皮细胞株HK一2 (由本实验室冻存),在含10%胎牛血清的 DMEM/I)F12培养液,37c【=,5%二氧化碳恒温条件 下培养。1 X 10s细胞悬液3 mL接种于50 em 的培 养瓶中,待细胞生长达60%~80%时,换含0.5% FCS的DMEM ̄F12培养液,静止24 h,以使细胞生 长同步化。随机分为:正常对照组(不含干预因素的 正常培养的细胞)、TGF一8 1(100pmol/L)分别刺激 6、12和24 h组;TGF~8 1(25、100和400 pmol/L)3 1.3统计学分析 上述结果用( ±s)表示,采用SPSS12.0统计 软件处理数据,采用单因素方差分析进行多组间分 析。 2结果 2.1 LY294002、TGF—B 1对肾小管上皮细胞 Smurf 2 mRNA表达的影响 种浓度分别刺激24 h;TGF一8 1(100 pmol/L)+ LY294002(5、15和25 mol/L)刺激24 h,以不加阻 断剂为对照,LY294002预先孵育30min。共11组, 每组均为4瓶细胞。 1.2.2 HK一2细胞中Smuff 2 rnlLNA的检测 用 正常对照组有基础量的Smuff 2 mRNA分泌, 用100 pmol/L TGF~B 1分别刺激6、12和24 h后, 肾小管上皮细胞Smug 2 mRNA的表达明显增强, 分别是正常对照组的1.468、2.872和3.958倍,且呈 时间依赖性,与正常对照组比较,有统计学意义(P< 维普资讯 http://www.cqvip.com

第21期 马立彬,等:PI3K抑制剂对转化生长因子p1诱导人 肾小管上皮细胞Smad泛素化调节因子2表达的影响 暑羞 《z 口}I(I(I l/ f1山∽ 1 1 1 1 O O O O 600bp Smurf 2 mRNA 600bp Smurf 2 mRNA 200bp 200bp GAPDH 5 pM0pM 40opM 对照 ̄.2TGF 13 1 10浓度浓度 —一 .x3  1.6-r O M 51xM 151浓x度M25 M LY294002 浓度 一注:¥与正常对照组相比,P<O.O1  图2 TGF—p 1诱导HK一2细胞上调Smurf 2 mRNA表达 的剂量效应 。 'l_● 疆 串 誊氍毒 毒每: 拄毪。 强基誊 。{ — 诵 Smurf 2 86000 1 2 羞茛 皿 }I(Idv0 §E∽ 1 O O 8 O 6 O 4 O 2 O 对照组 6h 12 h 24 h p-acfin 43000 B—actin 43000 羞 ‘=囊 睾 -皿 醐 点 1.O O.5 O 窜 蕃 正常对照组 6h 12 h 24 h TGF—p 1浓度100 0 M 5 M 15 M 25 M 注: 与正常对照组相比,P<O.O1 注: 与单纯刺激组相比,P<O.O1 图4 TGF—B 1诱导HK一2细胞增加Smurf 2蛋白表达的 时间效应 图5 LY294002阻断TGF—B 1诱导HK一2细胞Smurf 2 蛋白表达 0.01),见图1;分别用25、100和400 pmol/L Smurf 2蛋白表达的影响 正常对照组有基础量的Smurf 2蛋白分泌,用 TGF—B 1刺激人。肾小管上皮细胞24 h后,Smurf 2 mRNA呈剂量依赖性增强,分别是正常对照组的 1.868、2.759和2.893倍,与正常对照组相比,差异有 显著性(P<0.01),400 pM组与100 pM组相比无统 100 pM TGF一13 1刺激6、12和24 h后,。肾小管上皮 细胞Smurf 2蛋白的表达均明显增强,与正常对照 组比,分别增加了1.290、1.481和1.678倍,且呈时 间依赖性(P<0.01),见图4;用100 pmol/L TGF—B 1作为刺激量,分别加用PI3K抑制剂 LY294002(5、15和25 mol/L)作用24 h,与单纯 TGF—B 1刺激组相比,Smurf 2蛋白的表达明显受 到抑制,分别下降了1.660、1.979和2.150倍,差异具 计学意义,见图2;用100 pmol/L TGF—B 1作为刺 激量,分别加用PI3K抑制剂LY294002(浓度分别 为5、15和25 mol/L)作用24 h,以不加抑制剂组 作对照,Smurf 2 mRNA的表达明显受到抑制,与不 加抑制剂组相比,分别下降了1.845、4.983和5.238 倍,差异有显著性(P<0.01),呈剂量依赖性,25 M 组与l5 M组相比无统计学意义,见图3。 2.2 LY294002、TGF—p 1对肾小管上皮细胞 ・有显著性(P<0.01),加用25 M LY294002组与 l5 M组相比,亦有统计学意义(P<O.05),见图5。 3讨论 2581・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国现代医学杂志 第17卷 近来研究发现PI3K/Akt信号通路在各种致纤 维化的细胞因子如转化生长因子(transforming growth factor,TGF—B)、结缔组织生长因子(Con— nective tissue fact0r,CTGF)、纤溶酶原激活物抑制 物(plasminogenactivator inhibitor一1,PAI—1)等致 肾脏 纤维化的过程中起了重要作用。比如:RUNYAN等 可能为治疗肾纤维化提供新的依据。泛素连接酶E3 通过调控调节蛋白的泛素化过程参与细胞内的多种 生理过程。E3决定了泛素途径底物的特异性。制药 行业利用泛素连接酶E3的这些性质选择E3作为 药物靶点,希望能够通过调控泛素途径对某些疾病 进行治疗。随着生物技术的不断发展,泛素连接酶 E3的作用机制将逐步阐明,某些顽疾从分子水平上 得到治疗将不再是梦想。 参考文献: 研究发现在TGF—B 1作用于肾小球系膜细胞后1 min可见PI3K的下游分子PDK1活化,5 min后可 见PKB磷酸化且聚集于胞膜上,给予PI3K抑制剂 LY294002或Akt显性失活突变体可减少TGF—B 诱导的1(I)、(I)胶原的表达。进一步研究发现, TGF—B 1诱导的PI3K/PKB活化可磷酸化Smad 3 的丝氨酸位点,从而增强Smad 3的转录活性,但对 其DNA结合活性并无影响。而单独活化PI3K(如 给予PDGF刺激细胞)并不能引起I型胶原的增加。 [1]DERYNCK R,ZHANG YE.Smad-dependent and Smad-inde- pendent pathways in TGF—B family signaling[J].Nature,2003, 425:577—584. [2]SHIN I,BAKIN AV,RODECK U,et a1.Transforming growth factor—B enhances epithelial cell survival via Akt-dependent regulation of FKHRLI[J].Mol Biol Cell,2001,12:3328—3339. [3]ARORA K,WARRIOR R.A new smurf in the village[J].Dev Cell,2001,1:441—442. 这些结果提示,PI3K/PKB通过增强TGF—B 1诱导 的Smad 3信号,来增强I型胶原的表达。另有研究 还发现PI3K/Akt信号通路也参与了TGF—B 1对问 充质细胞和成纤维细胞的促生存作用,从而引起细 胞间基质蛋白分泌增加嘲。从而说明PI3K/Akt信号 通路参与肾脏固有细胞细胞外基质合成和胶原的分 泌,在肾间质纤维化中起重要作用。 本研究发现:100 pM的TGF—B 1能刺激人肾 小管上皮细胞Smuff 2的基因和蛋白质的表达,且 [4】IZZI L,A'ITISANO L.(2004)Regulation of the TGF-B sinagl- ing pathway by ubiquitin—mediated degradation[J]. Oneogene, 2004,23:2071—2078. [5]TOGAWA A,YAMAMOTO T,SUZUK1 H,et a1.Ubiquitin-de- pendent degradation of Smad2 is increased in the glomeruli of rats with anti—thymocyte serum nephritis[J].Am J Pathol,2003, l63:1645—1652. [6]FUKASAWA H,YAMAMOTO T,TOGAWA A,et a1.Down-reg- ulation of Smad7 expression by u q ujtin—dependenl degradation 呈时间和剂量依赖性;而这种高表达Smurf 2可被 PI3K抑制剂LY294002所阻断,且呈剂量依赖性。 说明TGF—B 1刺激肾小管上皮细胞Smuff 2的表 达是通过PI3K/Akt通路而发挥作用,而且PI3K抑 contributes to renal fibrosis in obstructive nephropathy in mice[].J Proc Nad Acad Sci.2oo4.101:8687—8692. [7]RUNYAN CE,SCHNAPER HW,PONCELET AC.The phos— phatidylin0sit013一kinase/Akt pathway enhances Smad3一stimulated 制剂LY294002可抑制TGF—B 1介导的Smuff 2的 产生。国外OHASHI N等【9Ji丕对此做了进一步研究: 证明II,_l d、PDGF、表皮生长因子不能刺激Smuff 2的表达,TGF—B介导Smuff 2的表达可被Smad 7 mesangial cell collagen(expression in response to transforming rowtgh factor-betal[]J.J Biol Chem,2004,279(4):2632—2639. [8]HOROWI1Z jc,LEE DY,WAGHRAY M,et a1.Activation Of the pro—survival phophatidylinositol 3-kinase/AKT pathway by ratnsforming growth factor——betal in mesenchymal cells is mediat— ed by p38 MAPK--dependent induction of an autcrione growth 或Activin受体相关激酶5抑制剂所抑制,TGF—B 刺激Smuff 2的产生是TGF—B受体介导的非Smad factorf]J.J Bid Chem,2004,279(2):1359—1367. 【9]OHASHI N,YAMAMOTO T,UCHIDA C,et a1.Transcriptional induction of Smut/2 ubiquitin ligase by TGF-beta[]J.FEBS Lett, 依赖的途径。在单侧梗阻性肾病大鼠模型(一种肾 纤维化模型)中发现:Smuff 2和TGF—B 1表达增 加有相关关系,二者表达增加在肾小管问质纤维化 2005,579(121:2557—2563. 【】0] WRIGHT EJ, MCCAFFREY T.A, ROBERTSON A P’ et a1. Chromic unilateral ureteral obstuctrion is associated wih itnter— 中起重要作用【】01。目前对Smurf 2的功能研究尚少, 要明确肾纤维化的发生、发展过程中Smuff 2调控 所产生的影响,还需要更多的探索和研究。 stitila fibrosis and tubular expression of TGF-8【JJ.Lab invest, 1996,74:528—537. 研究非Smad通路产生的Smuff 2的抑制剂,有 (赖岩松编辑) ・2582・ 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容