莱菔硫烷对乳腺癌干细胞增殖影响

目的 莱菔硫烷具有很好抑制肿瘤生长的作用,关于其抗肿瘤的机制尚不明确.本研究旨在观察莱菔硫烷(sulforaphane,SFN)对乳腺癌干细胞(cancer stem cell SUM159,CSCSUM159)增殖的影响.方法 实时定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)、蛋白质印迹法检测无血清培养基(serum-free medium,SFM)悬浮培养是否促进乳腺癌细胞的干性标志物Nanog、C-myc、CD44和CD133的表达;MTT、CCK8法分别检测不同浓度SFN对血清培养(serumsupplemented medium,SSM)的SUM159和SFM培养的CSCSUM159活力的影响;蛋白质印迹检测不同浓度SFN对CSCSUMI59分子标志物Nanog、C-myc、CD44、CD133以及肿瘤干细胞增殖相关蛋白PCNA、p21、Cyclin D1表达水平的影响.结果 SFM悬浮培养可以明显促进CSCSUM159干性标志物的蛋白表达水平,其中SSM和SFM组Nanog蛋白相对含量为1.00±0.02和3.00±0.08,t=-40.093,P＜0.001;C-myc蛋白相对含量为1.00±0.05和1.40±0.01,t=-14.900,P＜0.001;CD44蛋白相对含量为1.00±0.04和1.20±0.02,t=-7.105,P＜0.001;CD133蛋白相对含量为1.00±0.02和1.55±0.02,t=-35.389,P＜0.001.同时,SSM和SFM组的Nanog mRNA分别为1.02±0.23和7.00±1.07,t=-9.51,P=0.001;C-myc mRNA分别为1.00±0.01和4.93±0.50,t=-13.52,P=0.005;CD44mRNA分别为1.20±0.53和4.78±0.53,t=-8.226,P=0.001;CD133 mRNA分别为1.29±0.85和3.2±1.24,t=-3.320,P=0.045.SUM159经1×10-7、1×10-6和1×10-5 mol/L的SFN干预72 h后,MTT法检测结果显示,Control组以及不同浓度SFN处理组的细胞相对活力分别为(I00±8.91)％、(89.77±10.70)％、(70.47±9.67)％和(51.26±4.50)％,差异有统计学意义,F=36.278,P＜0.001.CSCSUM159经2、5和10 μmol/L SFN干预72 h后,CCK8法检测结果显示,乳腺癌干细胞相对活力分别为(101±5.42)％、(91.39±12.91)％、(64.96±12.46)％和(52.66±0.02)％,差异有统计学意义,F=19.008,P＜0.001.与Control组比较,SFN可明显诱导CSCSUM159细胞活力的下降,下调肿瘤干细胞分子标志物Nanog、C-myc、CD44和CD133的表达,其中Control组以及2、5、10 μmol/L SFN处理组的干细胞分子标志物的蛋白相对表达量,CD133分别为1.00±0.04、0.96±0.02、0.72±0.002和0.68±0.01,CD44分别为1.00±0.00、0.92±0.03、0.92±0.01和0.77±0.01,C-myc分别为1.00±0.02、0.94±0.00、0.68±0.02和0.45±0.01,Nanog分别为1.00±0.03、0.68±0.02、0.79±0.03和0.31±0.01.单因素方差分析结果显示,与Control组相比,差异均有统计学意义,FcD133=136.390,P＜0.001;FcD44=96.200,P＜0.001;FC-myc=944.172,P＜0.001;FNanog=481.447,P＜0.001.结果还表明,不同浓度SFN处理肿瘤干细胞后,对肿瘤增殖相关因子PCNA、Cyclin D1以及p21具有明显的调节作用,其中Control组以及经2、5、10 μmol/L SFN处理组的PCNA、Cyclin D1、p21蛋白表达量,PCNA分别为0.99±0.20、0.98±0.02、0.87±0.01和0.66±0.02;Cyclin D1分别为1.00±0.00、0.64±0.01、0.53±0.03和0.57±0.02;p21分别为1.00±0.01、2.14±0.10、5.05±0.19和4.59±0.14.单因素方差分析显示,与Control组比较,差异均有统计学意义,FPcNA=222.209,P＜0.001;FCyclinD1=389.355,P＜0.001;Fp21=662.717,P＜0.001.结论 SFN可以抑制乳腺癌干细胞的增殖,其机制可能与其下调肿瘤干细胞分子标志物Nanog、C-myc、CD44、CD133和下调PCNA、Cyclin D1,上调p21的表达有关.