体内rhBMP2可抑制乳腺癌肿瘤细胞生长

2013-03-24 00:00 来源:丁香园 作者:紫川秀第二
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rhBMP2是促进骨骼生长良好刺激因子,目前被广泛的应用于骨科骨折,脊柱融合术中。有文献报道BMP可以在较多的肿瘤细胞系中表达,并可能促进肿瘤细胞侵犯和转移能力,因此目前rhBMP2在脊柱肿瘤切除患者中的应用较为少见。但rhBMP2因其人工重组结构,对肿瘤细胞的影响目前结论上不明确,仅有少量的体外研究提示rhBMP2可以抑制肿瘤细胞的增殖。近期来自美国加州大学洛杉矶分校的学者们就rhBMP2在体内和体外对乳腺癌肿瘤细胞的影响进行了相关研究,借以明确rhBMP2对乳腺癌细胞系生长的影响,为rhBMP2在脊柱肿瘤患者的重建过程中的应用进行有益的探索。

体外试验组:对MDA-MB-231乳腺癌肿瘤细胞系进行不同rhBMP2浓度下的细胞培养,使用BrdU联合检测法及流式细胞计数法对细胞增值数目进行分析,使用western Blot法对BMP2的信号转导通路进行检测。

体内试验组:研究选取20只小鼠,将其分解为两个组,各10只小鼠,分别为对照组和试验组;试验肿瘤细胞系为MDA-MB-231乳腺癌细胞。对照组及实验组分两个部位注射:小鼠皮下(5只)和小鼠股骨部位(5只);其中对照组注射单纯的肿瘤细胞,实验组注射肿瘤细胞+ rhBMP2,测量皮下肿块及股骨X片上肿块直径来确定肿瘤大小。

研究结果提示:

rhBMP2可以通过影响Smad和Wnt等途径抑制DA-MB-231细胞在体外的增值,而在体内,可以抑制皮下及股骨内细胞增值。如图1,2,3,4,5,6,7示。.

 
图1:rhBMP2对DA-MB-231增值的影响。图示24小时内血清源性的DA-MB-231肿瘤细胞在不同浓度rhBMP2下的增值结果。图A示MTT检测rhBMP2浓度对细胞DNA合成功能的影响;图B示BrdU法检测rhBMP2浓度对细胞DNA合成功能的影响,*p<0.05,**p<0.01。


图2:rhBMP2对DA-MB-231细胞周期的影响。图A,B示24小时内血清源性的DA-MB-231肿瘤细胞在不同浓度rhBMP2下的细胞不同周期结果。

  
图3:BMP2的western Blot分析,及β-catenin和细胞周期蛋白关系。图示P-Smad 1/5/8,Smad 4,P21随着BMP2浓度增加而增加;而β-catenin,cyclinD1,cyclinE,CDK 2及CDK 4随着BMP2浓度增加而减少。Actin为对照组。

  
图4:皮下组注射组肿瘤形成和增值曲线。A图病理活检。B图示BMP2组的肿瘤直径显著小于对照组,在试验进行到第9周示观察到了肿瘤的坏死停止试验。


图5:X片分析。比较4周,6周,8周两组间肿瘤细胞侵犯骨骼情况。B图示8周后组间比较存在显著差异。

    
图6:肿瘤接种9周后的组织学检查结果。A,B图示对照组肿瘤浸润侵犯全股骨;C,D图示BMP2注射组,肿瘤细胞侵犯股骨皮质骨层;E,F图,皮下注射组,对照组肿瘤细胞为实质性,肿块较为完整,F图示肿瘤细胞多形性,内有较多核分裂像,如空箭头示;G,H图,皮下BMP2组,在肿瘤细胞中央有骨形成,H图示新骨细胞周围有肿瘤细胞坏死,实心箭头提示骨形成。

      
图7:皮下组9周后β-catenin,cyclinD1,Ki67免疫标记结果。A图β-catenin示对照组胞浆强染色,核少量染色,B图β-catenin示实验组胞浆弱染色,但肿瘤内上皮细胞胞浆强染色,C图CD1染色示对照组细胞核强染色,D,E图Ki67染色对照组细胞核阳性,F图Ki67染色实验组只有少量细胞核染色阳性,G图示Ki67染色阳性细胞核密度,对照组高于实验组。

研究者认为,对乳腺癌细胞系的细胞,rhBMP2没有显著的促进生长功能,该试验研究可为rhBMP2在骨骼肿瘤重建术后患者中应用奠定基础。

In Vivo Inhibition of Bone Morphogenetic Protein-2 on Breast Cancer Cell Growth 

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编辑: 童勇骏

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