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编号:10286937
RG50864对血小板衍生生长因子诱导的肺动脉平滑肌细胞DNA含量及增殖细胞核抗原表达的影响
http://www.100md.com 《同济大学学报(医学版)》 1999年第5期
     作者:王昌明

    单位:广西桂林医学院附属医院内科,桂林 541001

    关键词:流式细胞;血小板衍生生长因子;酪氨酸蛋白激酶抑制剂;增殖细胞核抗原;肺动脉平滑肌细胞

    同济医科大学学报990515 摘要 为研究酪氨酸蛋白激酶抑制剂RG50864对血小板衍生生长因子(PDGF)诱导的肺动脉平滑肌细胞(PASMC)DNA含量及增殖细胞核抗原表达的影响,应用原代培养的小牛肺动脉平滑肌细胞,用流式细胞仪分析RG50864对PDGF诱导的PASMC DNA百分含量及增殖细胞核抗原的变化。结果表明:与对照组相比,RG50864处理组可显著地抑制PDGF诱导的PASMC增殖细胞核抗原表达的荧光强度及荧光指数(P<0.01),增加PASMC生长周期中的G0/G1期的DNA百分含量,抑制S期及G2M期的DNA百分含量(P<0.01)。RG50864可显著地抑制PDGF诱导的PASMC增殖细胞核抗原表达,抑制PASMC周期S期及G2M期DNA百分含量,阻止PASMC周期由G0/G1期向DNA合成的S期及G2M期转化。
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    中图法分类号 R329.2, Q592.1, R977.3

    The Effect of RG50864 on DNA Percent Content and Proliferating

    Cells Nuclear Antigen Expression in Pulmonary Artery Smooth

    Muscle Cell Induced by PDGF


    Wang Changming

    Department of Respiratory Diseases, Affiliated Hospital of Guilin Medical College, Guilin 541001
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    Abstract The effects of RG50864 on DNA percent content and proliferation cell nuclear antigen (PCNA) in primary culture calf pulmonary artery smooth muscle cell (PASMC) induced by PDGF were studied by using flow cytometry. As compared with control group, fluorescence intensity and index of PDGF-induced PASMC PCNA expression were significantly inhibited in RG50864 groups (P<0.01). In RG50846 groups, DNA percent content of G0/G1 phase was increased, while that of S and G2M phase decreased (P<0.01). It was concluded that RG50864 could significantly inhibit the PDGF-induced PASMC PCNA expression and block the converting of cells from G0/G1 phase to S phase of DNA synthesis.
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    Key words platelet derived growth fortor; tyrosine protein kinase inhibitor; proliferating cell nuclear antigen; pulmonary artery smooth muscle cells; flow cytometry

    肺动脉构形重建是缺氧性肺动脉高压的重要特征。主要表现形式是中膜平滑肌细胞的增殖及迁移,其中心环节是平滑肌细胞的增殖,而平滑肌细胞的增殖依赖于多种生长因子的作用,尤其是血小板衍生生长因子(PDGF)[1],PDGF是通过激活细胞膜内酪氨酸蛋白激酶(TPK)[2],促进DNA合成而使肺动脉平滑肌细胞(PASMC)增殖。而增殖细胞核抗原(proliferation cell nuclear antigen, PCNA)能真实地反映细胞增殖活动[3]。本研究用TPK特异性抑制剂RG50864对PDGF诱导的肺动脉平滑肌细胞(PASMC)PCNA表达的影响,探讨RG50864在抗平滑肌细胞增殖以及在防治肺动脉高压中的意义。
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    1 材料与方法

    1.1 主要试剂及仪器

    胎牛血清(FCS),无血清DME/F-12混合培养液(SFM),PDGF-BB均为Gibco公司产品,RG50864为 Sigma公司产品,鼠抗牛PCNA单抗(美国DAKO公司产品),生物素标记的羊抗鼠(Lymed),流式细胞仪(FCM)(FACS420型,美国BD公司产品)。

    1.2 肺动脉平滑肌细胞的制备与鉴定

    初生小牛PASMC的培养按赵三妹法[4]。第5~6代细胞用于实验,细胞在相差显微镜下呈梭形或长梭形,重叠多层生长,高低起伏呈“峰、谷”状,抗α-sm-actin单克隆抗体免疫荧光染色胞浆内出现呈荧光反应的肌动蛋白丝结构。

    1.3 细胞分组及样本的制备
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    取5~6代细胞接种于100 ml培养瓶,在含100 g/L胎牛血清DMEM培养48 h后去上清,用SFM同步化培养48 h,细胞分组如下:RG50864处理组:每瓶分别加入含RG50864(0.1 μmol/L,1 μmol/L,10 μmol/L)的SFM 5 ml,3 h后加PDGF 10 ng/ml。PDGF组:每瓶同时间仅加PDGF10 ng/ml 5 ml。SFM组:每瓶同时间仅加SFM 5 ml。各组细胞培养48 h后制成流式细胞样品。方法如下:将培养瓶中的培养液弃去,加入少量2.5 g/L胰酶过一道瓶后倒掉,加入1.25 ml 2.5 g/L胰酶在相差显微镜下观察见细胞稍变圆时,待细胞逐渐变白有脱落趋势时,立即竖立培养瓶停止胰酶作用,弃去胰酶。加入3~4 ml无Ca2+、Mg2+的PBS液,用吸管反复操作使成单个细胞悬液,移入离心管内。离心(200 r/min,10 min),弃去上清液,约留0.5 ml细胞悬液用振荡器使细胞分散。用细滴管或注射器将细胞迅速注入4 ℃ 700 ml/L冷乙醇中,保存于4 ℃冰箱待测。
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    1.4 RG50864对PDGF诱导的PASMC细胞周期DNA含量的影响

    1.4.1 细胞DNA荧光染色方法如下:洗掉固定液:将待测样品用PBS洗2次(离心1000 r/min 5~10 min),去上清。染色前各样品加鸡血0.1 ml作为内标,加1 ml溴化乙啶(EB)染液,4 ℃冰箱放30 min。EB染液配制(2 mg EB, 2 mg RNA酶,200 mg枸橼酸钠,130 ml 9 g/L生理盐水,70 ml双蒸水,1 ml triton-x100)。500目铜网过滤,上机前调整细胞数到1×106/ml。

    1.4.2 细胞DNA含量的定量分析:使用(FACS-420型)荧光激活细胞分选仪,以波长488 nm,功率为300 mW氩离子激光作为激发光源,将所得数据输入HP-300 Consort30计算机处理,计算细胞周期各时相的DNA百分含量(包括G0/G1,S及G2M期的含量)。为保证仪器的精度和实验条件的相对稳定性,鸡红细胞放在20道,并调仪器的CV(变异系数)值稳定在5%之内,每份样品检测2万个细胞。
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    1.5 RG50864对PDGF诱导的PASMC增殖细胞核抗原表达的影响

    将上述待测样品细胞用PBS洗2次,离心后去上清,调整细胞数为1×106/ml ,取100 μ1细胞悬液加100 μ1的鼠抗牛PCNA(1∶100)混匀,室温放置30 min,用PBS洗3次,离心去上清后加入生物素标记的羊抗鼠IgG 100 μ1(1∶20),室温避光30 min,然后用PBS洗3次,离心去上清,上机前加1 ml PBS, 500目铜网过滤,流式细胞测定后将结果输入微机,用Substraction Graph系统进行分析,算出荧光强度及指数。以上所有统计学处理,数据以±s 表示,组间比较采用t检验。

    2 结果

    2.1 RG50864对PDGF诱导的PASMC周期DNA百分含量的影响
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    由表1可见,PDGF组G0/G1(%)期,S(%)及G2M(%)期DNA百分含量分别为 37.9±11.7、58.1±1.4及10.3±0.7,而RG50864(0.1 μmol/L)处理组分别为48.6±1.4、44.9±1.6、6.5±0.6。RG50864处理组与PDGF组相比差异有显著意义(P<0.01)。RG50864随着浓度增大其作用进一步增强,呈剂量依赖性。由此可见RG50864可显著地抑制PDGF诱导的PASMC周期S期及G2M期的DNA百分含量,阻断细胞由G0/G1向DNA合成的S期转化,从而抑制细胞增殖。

    表1 RG50864 对PDGF 诱导的PASMC 细胞周期DNA 的百分含量的影响(±s,n=3)

, 百拇医药     分组

    G0/G1(%)

    S(%)

    G2M(%)

    SFM组

    93.5±0.6

    5.5±0.6

    1.0±0.2

    PDGF组

    37.9±1.7

    51.8±1.4

    10.3±0.7
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    RG50864组

    0.1 μmol/L

    48.6±1.3*

    44.9±1.6*

    6.5±0.6*

    1.0 μmol/L

    68.5±1.0*

    26.6±0.7*

    4.9±1.0*

    10.0 μmol/L
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    85.6±1.9*

    10.3±0.8*

    4.1±0.8*

    与PDGF组比较 *P<0.012.2 RG50864对PDGF诱导的PASMC增殖细胞核抗原(PCNA)表达的影响

    由表2可见,PDGF组荧光强度及荧光指数分别为78.00±2.00、2.463±0.058,而RG50864(0.1 μmol/L)处理组分别为64.00±2.65、2.023±0.080。当RG50864处理组浓度达10μmol/L时荧光强度及荧光指数分别为37.33±0.67、1.180±0.044。可见RG50864在0.1~10μmol/L范围内可呈剂量依赖性地抑制PDGF诱导的PASMC PCNA表达的荧光强度及荧光指数,与对照组相比有显著性意义(P<0.01)。
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    表2 RG50864对PDGF诱导的PASMC

    PCNA表达的影响(±s,n=3)

    分组

    荧光强度

    荧光指数

    SFM

    31.67±1.53

    PDGF

    78.00±2.00

    2.463±0.058

    RG50864
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    0.1 μmol/L

    64.00±2.65*

    2.023±0.080*

    1.0 μmol/L

    52.67±2.52*

    1.667±0.105*

    10.0 μmol/L

    37.33±0.67*

    1.180±0.044*

    与PDGF组比较 *P<0.01
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    3 讨论

    增殖细胞核抗原(PCNA)又称周期蛋白(Cyclin),首先由Miyachi提纯,起初认为PCNA和周期蛋白是两种不同的物质,后来证明无论在亚细胞定位、电泳行为、肽链组成和生物学特性等方面,两者均相同,说明周期蛋白就是PCNA。PCNA作为一种核内蛋白质,它的出现明显与细胞增殖有关,在静止期细胞其量很少,G1晚期开始增加,S期达到高峰,G2M期明显下降。其量的变化与DNA合成相一致,因此认为PCNA可作为评价细胞增殖状态的一个主要指标。

    PASMC增殖依赖于各种生长因子如EGF、PDGF等,其中PDGF起重要作用,PDGF是通过与受体结合,激活受体细胞膜内部分的TPK[2],其TPK可催化靶蛋白分子中的酪氨酸磷酸化,而这些靶蛋白中含有的酪氨酸蛋白序列可被含SH2(Src癌基因家族同源区-2)的蛋白所识别,通过这种识别和结合方式,可同时启动几条信号传导通路,并经磷酸化的级联反应,将信号逐渐放大,最终将其传到核内的转录机构,以调节特定基因的表达或通过改变细胞内蛋白的功能状况,导致细胞的增殖分化[5]
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    本文结果显示酪氨酸蛋白激酶抑制剂RG50864在0.1 μmol/L浓度开始显著地抑制PDGF诱导的PASMC PCNA的表达,1 μmol/L时作用进一步加强,至10 μmol/L时达到最大的抑制效应,与SFM组相比无显著差异。说明RG50864在0.1~10 μmol/L范围内作用呈剂量依赖性,并且主要抑制细胞周期的S期及G2M期的DNA百分含量,阻断细胞由G0/G1向DNA合成的S期转化。本结果与Bilder[6]等研究相似。RG50864能抑制PDGF诱导的PASMC DNA合成,且它主要是通过阻断细胞膜内酪氨酸残基磷酸化而使TPK失活,从而使PDGF不能发挥作用。

    由于PCNA可作为PASMC增殖的一个可靠指标,因而RG50864具有显著的抗PASMC增殖作用,从而有可能防止缺氧性肺动脉高压的血管构形重建,因而有希望用于缺氧性肺动脉高压的防治。

    作者简介:王昌明,男,1963年生,副教授,医学博士。
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    参考文献

    1 Russell R. Peptide regulatory factor: platelet derived growth factor. Lancet, 1989,27:1179

    2 Morrison D K, Kaplan D R, Escobedo J A et al. Direct activation of the serine/ threonine kinase activity of raf-1 through tyrosine phosphorylation by the PDGF-B receptor. Cell, 1989,58:649

    3 Bravo R, Frank R, Binndell P A et al. Cyclin/PCNA is the auxilliary protein of DNA polyerase delat. Nature, 1987,326:515
, http://www.100md.com
    4 赵三妹,夏人仪,王宗立等. 动脉平滑肌细胞的培养方法及应用.中华病理学杂志,1987,16(4):260

    5 Shongyang Z, Shoelson S E, Chaulde M et al. SH2 domain recognize specific phosphopeptide sequence. Cell, 1993,72:767

    6 Bilder G E, Kraniec J A, Mcvety L et al. Tyrphostin inhibit PDGF-induced DNA synthesis and associated early events in smooth muscle cell. Am J Phsiol, 1991,260:721

    收稿日期:1999-03-07, http://www.100md.com