转化生长因子β1/细胞外信号调节激酶/基质金属蛋白酶通路对腺样囊性癌侵袭和迁移的影响

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2012.01.005

目的

探讨转化生长因子β1/细胞外信号调节激酶/基质金属蛋白酶2（TGF-β1/ERK1/2/MMP-2）通路在腺样囊性癌（ACC）侵袭和迁移过程中的作用及机制。

方法

以腺样囊性癌ACC-2 细胞株为研究对象。用转化生长因子β1（TGF-β1）以及ERK 通路抑制剂U0126 处理ACC-2 细胞。 MTT 检测ACC-2 细胞的增殖情况，Transwell 实验检测细胞迁移、侵袭能力，Western blot 蛋白印迹检测ACC-2 细胞中ERK1/2 的活化及MMP-2 的表达情况，实时荧光定量聚合酶链反应检测ACC-2 细胞中MMP-2 的mRNA 的表达情况。

结果

TGF-β1 及U0126 干预后，ACC-2 细胞增殖能力无明显变化；TGF-β1 刺激可增强ACC-2 细胞迁移、侵袭能力，增加ACC-2 细胞p-ERK1/2 和MMP-2 蛋白以及MMP-2 mRNA 的表达，而U0126 阻断ERK 磷酸化后，抑制了TGF-β1 刺激的增强作用，ACC-2 细胞的迁移、侵袭能力降低，MMP-2 蛋白和mRNA的表达均下降。

结论

TGF-β1/ERK1/2/MMP-2 通路参与了人唾液腺ACC 侵袭和迁移能力的调节。 TGF-β1 可通过上调ERK1/2，继而上调MMP-2，促进人唾液腺ACC 细胞的侵袭和迁移能力，ERK1/2 可能成为人唾液腺ACC 侵袭防治的新靶点。

关键词: 腺样囊性癌, 转化生长因子β1, 细胞外信号调节激酶, 基质金属蛋白酶2, 信号通路

Objective

To investigate the role of TGF-β1/ERK1/2/MMP-2 signaling pathways in the migration and invasion process of salivary adenoid cystic carcinoma cells.

Methods

ACC-2 cell line were used in this study. The proliferation of ACC-2 cell line was observed by MTT assay； cell migration and invasion ablity were examined by Transwell； the expression of MMP-2 in salivary adenoid cystic carcinoma cell lines was tested by Western blotting and Real-time PCR. The activity of ERK1/2 signaling pathway was measured by Western blotting. The effects of the ERK pathway specific inhibitors on TGF-β1-activated MMP-2 expression in ACC-2 cell lines were examined.

Results

TGF-β1 and U0126 could not enhance the proliferation of ACC-2 cells； TGF-β1 could enhance the migration and invasion abilities of them significantly. TGF-β1 enhanced expression of p-ERK1/2 and MMP-2 protein and MMP-2 mRNA in ACC-2 cells. When U0126 inhibited ERK1/2 pathway， the abilities of migration and invasion and production of MMP-2 stimulated by TGF-β1 were significantly inhibited in ACC-2 cells.

Conclusions

TGF-β1/ERK1/2/MMP-2 signaling pathways participate in the regulation of migration and invasion abilities in ACC. TGF-β1 can up-regulate ERK1/2， and then enhanced MMP-2 expression， promote the migration and invasion abilities of ACC. ERK1/2 may be turned to be a new target spot to prevent the invasion of ACC.

Key words: Adenoid cystic carcinoma, Transforming growth factor-β1, Extracellular regulated protein kinases, Matrix metalloproteinase-2, Signal path

图1 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞增殖能力的影响（，n=5）与对照组相比，^aP ＞0.05

表1 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞增殖能力的影响（，n=5）

组别	细胞增殖率（%）	P
对照组	（100.00±0.00）
TGF-β1（10 ng/ml）	（103.54±2.50）^a	1.000
TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（10 μmol/L）	（100.22±4.91）^a	1.000
TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（25 μmol/L）	（102.53±5.35）^a	1.000
TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（50 μmol/L）	（102.68±4.64）^a	1.000

表1 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞增殖能力的影响（，n=5）

组别	细胞增殖率（%）	P
对照组	（100.00±0.00）
TGF-β1（10 ng/ml）	（103.54±2.50）^a	1.000
TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（10 μmol/L）	（100.22±4.91）^a	1.000
TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（25 μmol/L）	（102.53±5.35）^a	1.000
TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（50 μmol/L）	（102.68±4.64）^a	1.000

图2 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞迁移能力的影响（×300） A. TGF-β1（-）+U0126（-）； B. TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（-）； C. TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（25 μmol/L）

图3 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞迁移能力的影响（，n=5）与对照组相比，^aP=0.000；与单纯TGF-β1 刺激组相比，^bP=0.000

图4 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞侵袭能力的影响（×300） A. TGF-β1（-）+U0126（-）； B. TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（-）； C. TGF-β1（10 ng/ml）+U0126（25 μmol/L）

图5 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞侵袭能力的影响（，n=5）与对照组相比，^aP=0.002；与单纯TGF-β1 刺激组相比，^bP=0.005

图6 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞中磷酸化ERK 蛋白和MMP-2 蛋白表达的影响（，n=3）与对照组相比，^aP ＜0.05；与单纯TGF-β1 刺激组相比，^bP ＜0.05

表2 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞中p-ERK1/2 蛋白和MMP-2 蛋白表达影响比较

组别	p-ERK1/2	P	MMP2	P
T0	T10	0.018^a	T10	0.000^a
	T10+U10	1.000	T10+U10	0.462
	T10+U25	1.000	T10+U25	0.000^a
	T10+U50	0.010^a	T10+U50	0.000^a
T10	T10+U10	0.059	T10+U10	0.000^b
	T10+U25	0.022	T10+U25	0.000^b
	T10+U50	0.000^b	T10+U50	0.000^b

表2 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞中p-ERK1/2 蛋白和MMP-2 蛋白表达影响比较

组别	p-ERK1/2	P	MMP2	P
T0	T10	0.018^a	T10	0.000^a
	T10+U10	1.000	T10+U10	0.462
	T10+U25	1.000	T10+U25	0.000^a
	T10+U50	0.010^a	T10+U50	0.000^a
T10	T10+U10	0.059	T10+U10	0.000^b
	T10+U25	0.022	T10+U25	0.000^b
	T10+U50	0.000^b	T10+U50	0.000^b

图7 TGF-β1 和U0126 对ACC-2 细胞中MMP-2 mRNA 表达的影响（，n=3）与对照组相比，^aP=0.000；与单纯TGF-β1 刺激组相比，^bP=0.000

1	Tian Z， Li L， Wang L， et al. Salivary gland neoplasms in oral and maxillofacial regions： a 23-year retrospective study of 6982 cases in an eastern Chinese population. Int J Oral Maxillofac Surg， 2010，39（3）：235-242.
2	Lin Y， Kikuchi S， Obata Y， et al. Serum levels of transforming growth factor beta1 are significantly correlated with venous invasion in patients with gastric cancer. J Gastroenterol Hepatol， 2006，21（2）：432-437.
3	Yang X， Dai J， Li T， et al. Expression of EMMPRIN in adenoid cystic carcinoma of salivary glands： correlation with tumor progression and patients' prognosis. Oral Oncol， 2010，46（10）：755-760.
4	Massagué J. TGFbeta in Cancer. Cell， 2008，134（2）：215-230.
5	谢宏亮，张彬，徐志英，等. 转化生长因子β1、基质金属蛋白酶2 和9 在唾液腺腺样囊性癌中的表达［J/CD］. 中华口腔医学研究杂志：电子版， 2011，5（2）：132-138.
6	Khalil N， Xu YD， O'Connor R， et al. Proliferation of pulmonary interstitial fibroblasts is mediated by transforming growth factor-beta1-induced release of extracellular fibroblast growth factor-2 and phosphorylation of p38 MAPK and JNK. J Biol Chem， 2005，280（52）：43000-43009.
7	Imamichi Y， Waidmann O， Hein R， et al. TGF beta-induced focal complex formation in epithelial cells is mediated by activated ERK and JNK MAP kinases and is independent of Smad4. Biol Chem， 2005，386（3）：225-236.
8	Watanabe H. Extracellular matrix-regulation of cancer invasion and metastasis. Gan To Kagaku Ryoho， 2010，37（11）：2058-2061.
9	Luukkaa H， Klemi P， Hirsimäki P， et al. Matrix metalloproteinase （MMP）-1，-9 and -13 as prognostic factors in salivary gland cancer.Acta Otolaryngol， 2008，128（4）：482-490.
10	Kayano K， Shimada T， Shinomiya T， et al. Activation of pro-MMP-2 mediated by MT1-MMP in human salivary gland carcinomas： possible regulation of pro-MMP-2 activation by TIMP-2. J Pathol， 2004，202（4）：403-411.
11	卢友光，周鸿鹰，丁林灿，等. 涎腺腺样囊性癌高、低转移细胞系基因表达谱及基质金属蛋白酶表达差异. 中华医学遗传学杂志， 2006，23（5）：505-510.
12	Lin SW， Ke FC， Hsiao PW， et al. Critical involvement of ILK in TGFbeta1-stimulated invasion/migration of human ovarian cancer cells is associated with urokinase plasminogen activator system. Exp Cell Res， 2007，313（3）：602-613.
13	Takayama S， Hatori M， Kurihara Y， et al. Inhibition of TGF-beta1 suppresses motility and invasiveness of oral squamous cell carcinoma cell lines via modulation of integrins and down-regulation of matrix-metalloproteinases. Oncol Rep， 2009，21（1）：205-210.
14	Martinez-Salgado C， Fuentes-Calvo I， García-Cenador B， et al. Involvement of H- ande N-Ras isoforms in transforming growth factor-beta1-induced proliferation and in collagen and fibronectin synthesis. Exp Cell Res， 2006，312（11）：2093-2106.
15	Kim ES， Kim MS， Moon A. Transforming growth factor （TGF）-beta in conjunction with H-ras activation promotes malignant progression of MCF10A breast epithelial cells. Cytokine， 2005，29（2）：84-91.
16	Asano K， Shikama Y， Shoji N， et al. Tiotropium bromide inhibits TGF-β-induced MMP production from lung fibroblasts by interfering with Smad and MAPK pathways in vitro. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis， 2010，7（5）：277-286.
17	Su F， Li H， Yan C， et al. Depleting MEKK1 expression inhibits the ability of invasion and migration of human pancreatic cancer cells. J Cancer Res Clin Oncol， 2009，135（12）：1655-1663.
18	Hu JA， Li Y， Fang J. Effect of ERK inhibitor on pulmonary metastasis of inoculated human adenoid cystic carcinoma cells in nude mice.Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod， 2010，109（1）：117-123.

[1]	樊恒, 孙敏, 朱建华. 红景天苷通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路对大鼠脓毒症急性肾损伤的保护作用[J/OL]. 中华危重症医学杂志(电子版), 2024, 17(03): 188-195.
[2]	唐丹, 姚晓曦, 杨博文, 薛绍龙, 李梦瑶, 韦柳杏, 郄明蓉. 双肾上腺皮质激素样激酶1对子宫内膜样腺癌患者临床特征的影响[J/OL]. 中华妇幼临床医学杂志(电子版), 2024, 20(05): 582-590.
[3]	赛甫丁·艾比布拉, 买买提·依斯热依力, 李义亮, 王永康, 王志, 克力木·阿不都热依木. 不同材质补片修补对腹壁疝大鼠腹横筋膜组织转化生长因子-β1及Collagen合成代谢的作用[J/OL]. 中华疝和腹壁外科杂志(电子版), 2024, 18(02): 161-167.
[4]	李智, 冯芸. NF-κB 与MAPK 信号通路及其潜在治疗靶点在急性呼吸窘迫综合征中的研究进展[J/OL]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2024, 17(05): 840-843.
[5]	梁丽斯, 李洁, 贺帅, 来艳君, 刘铭, 张琳. MMP-9、MMP-2 及TLR4、HE4对非小细胞肺癌早期诊断意义[J/OL]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2024, 17(05): 756-761.
[6]	张敏, 朱建华, 缪雅芳, 郭锦荣. 菝葜皂苷元对肝癌HepG2细胞抑制作用的机制研究[J/OL]. 中华细胞与干细胞杂志(电子版), 2024, 14(06): 328-335.
[7]	季加翠, 孙春斌, 罗恩丽. 姜黄素通过调节NF-κB/NLRP3通路减轻LPS诱导小胶质细胞神经炎症损伤[J/OL]. 中华细胞与干细胞杂志(电子版), 2024, 14(04): 193-203.
[8]	李博, 马秀岩, 孙杰. lncRNA TINCR对滋养层HTR-8/SVneo细胞生物学行为的影响及其机制[J/OL]. 中华细胞与干细胞杂志(电子版), 2024, 14(03): 167-172.
[9]	蒙柄成, 朱海, 任洪冰, 毛伟民, 韦德令, 徐邦浩, 王继龙, 金宗睿, 蓝祝晶, 黄柯豫, 卢婷婷, 张灵, 郭雅, 文张. IGF-1 介导FOXO 信号通路在大鼠ALPPS 术后肝再生中的作用[J/OL]. 中华肝脏外科手术学电子杂志, 2025, 14(01): 118-125.
[10]	阿卜杜萨拉木·图尔荪麦麦提, 吐尔洪江·吐逊, 温浩. 肝脏缺血-再灌注损伤与cGAS-STING信号通路[J/OL]. 中华肝脏外科手术学电子杂志, 2024, 13(03): 394-397.
[11]	麦麦提依明·托合提, 柳叶, 张诚, 阿卜杜喀迪尔·牙森, 高峰, 王继超, 吴永刚. PEA3和EPHA2在脑胶质母细胞瘤中的表达及在Wnt/β-catenin通路的作用[J/OL]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2024, 14(02): 73-79.
[12]	靳英, 付小霞, 陈美茹, 袁璐, 郝力瑶. CD147调控MAPK信号通路对结肠癌细胞增殖和凋亡的影响及机制研究[J/OL]. 中华临床医师杂志(电子版), 2024, 18(05): 474-480.
[13]	孙琳, 韩萍萍, 张碧琳, 张军霞. 血清WISP1水平与2型糖尿病患者血尿酸升高的相关性[J/OL]. 中华临床医师杂志(电子版), 2024, 18(02): 178-182.
[14]	陈秋怡, 林熙, 刘珍银. 淋巴管畸形分子机制的研究进展[J/OL]. 中华介入放射学电子杂志, 2024, 12(04): 374-379.
[15]	刘聪辉, 何浩然, 黄一诺, 张凤, 王凡月, 郝翰. 膳食铜补充对大鼠心肌梗死后心肌基质金属蛋白酶2表达水平及血流动力学的影响[J/OL]. 中华诊断学电子杂志, 2024, 12(03): 166-172.

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Experiment study on the role and mechanism of TGF-β1/ERK1/2/MMP-2 signaling pathways in the migration and invasion process of ACC

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