Toll样受体(TLR)是一类天然免疫受体,TLR4信号通路是天然免疫系统中重要的致炎信号通路之一,是治疗感染性炎症的重要靶点。一些研究表明TLR4参与促进了宫颈癌的发生和发展,而NADPH氧化酶参与TLR4维持细胞内HIF-1α高活性。一些公司提供的NADPH氧化酶的酶活性检测服务可以用于免疫、血液研究、蛋白组学、病理身理学等研究。
1、NADPH氧化酶与肿瘤细胞的增殖和侵袭有关
肿瘤细胞内的活性物质依据生物化学或者免疫学大致可以分为酶、癌胚蛋白、相关抗原和激素等,酶活性测试对于病理研究和医药研发具有非常重要的意义。目前我国也有不少的公司提供酶活性检测服务。
还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)是细胞内一组具有氧化活性的蛋白,也是胞内活性氧簇(ROS)的主要来源,ROS在多种肿瘤的发生和发展中起着重要作用。因为HIF是主要的细胞内低氧环境下调控多种基因表达的转录因子家族,与肿瘤细胞的生长和繁殖密切相关。研究表明肿瘤细胞在低氧、辐射等因素刺激下,细胞内的NADPH氧化酶产生的ROS增加,高水平的ROS能通过一系列信号途径调控HIF-α的表达和活性,同时HIF-α稳定和表达又能够促进细胞中ROS水平的上升,上调NADPH氧化酶的表达和活性,从而促进肿瘤的发生发展、侵袭和转移。
美迪西提供各种酶制剂的酶活性检测服务,如脂肪酶、木聚糖酶、歧化酶、纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶、尿素酶、糖化酶、植酸酶、淀粉酶、果胶酶、木瓜蛋白酶、α—淀粉酶制剂、精制果胶酶、糖化酶、脂肪酶、角蛋白酶等。
2、TLR4基因参与宫颈癌的发生发展,且与HIF-1α相关
有研究者研究了TLR4基因与宫颈癌发生的关系及其与HIF-1α的相关性[1]。研究者采用RT-PCR法,检测80例HPV阳性宫颈病变标本中TLR4和HIF-1α表达情况。结果发现随着宫颈病变程度地加重,TLR4和HIF-1α基因水平逐渐上升,差异有显著性意义(F/P值分别为16.23/0.0041和15.42/0.0072);且宫颈癌组织中,TLR4表达与HIF-1α表达呈正相关性(γ=0.491,P<0.05)。因此TLR4基因参与了宫颈癌的发生发展,且其表达与HIF-1α表达相关。
3、NADPH氧化酶参与TLR4并维持细胞内HIF-1α高活性
还有研究者研究Toll样受体4(TLR4)促进低氧诱导因子1α(HIF-1α)的高活性在宫颈癌中的作用及机制[2]。首先体外培养Siha细胞,分为空白对照组(control组)、脂多糖组(LPS组)、NF-κB信号通路干预组[吡咯烷二硫氨基甲酸(PDTC)+LPS组]和TLR4信号干预组(siTLR4+LPS组)共4组,用MTT法、软琼脂形成实验观察各组细胞的活性增殖、克隆情况;用免疫细胞化学染色法和Westernblot法检测细胞内HIF-1α含量变化;DCFH-DA法检测活性氧(ROS)含量变化;光泽精化学发光法检测NADPH氧化酶含量变化。
细胞NADPH氧化酶活性化学发光法定量检测法一般是一种旨在使用化学发光分子光泽精受到NADPH氧化酶催化产生的超氧阴离子O2-的还原,然后在其还原过程中释放能量,由此测定样品中特异性氧化还原酶(oxidoreductase)的活性,即采用发光探测仪(Luminometer)测定其相对冷光单位(RLU)的变化,以此进行测算酶活性的权威而经典的技术方法。该技术适合于各种细胞样品(动物或人体)还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NADPH氧化酶)的特异活性检测。
MTT和软琼脂形成实验结果显示:与control组相比,LPS组细胞活性和增殖能力增强,PDTC+LPS组无明显变化,siTLR4+LPS组降低(P<0.05);与LPS组相比,PDTC+LPS组和siTLR4+LPS组细胞活性和增殖能力均降低(P<0.05)。与PDTC组+LPS组相比,siTLR4+LPS组细胞活性显著减弱(P<0.01)。
免疫细胞化学染色和western印迹分析结果显示:与control组相比,LPS组HIF-1α活性增强(P<0.05),siTLR4+LPS组活性降低(P<0.05);与LPS组相比,PDTC+LPS组HIF-1α表达降低(P<0.05),siTLR4+LPS组HIF-1α表达明显降低(P<0.01);与PDTC+LPS组相比,siTLR4+LPS组细胞HIF-1α活性减弱(P<0.05)。
NADPH氧化酶和ROS活性检测结果显示:与control组相比,LPS组NADPH氧化酶和ROS活性增强(P<0.05),siTLR4+LPS组降低(P<0.05),LPS组与PDTC+LPS组无明显差异。与PDTC+LPS组相比,siTLR4+LPS组NADPH氧化酶和ROS活性均降低(P<0.05)。
因此TLR4可通过核因子-κB(NF-κB)信号途径促进宫颈癌的发生和发展,NADPH氧化酶参与TLR4维持细胞内HIF-1α高活性,而此过程与NF-κB信号无关,这为研究宫颈癌的发生发展机制提供新的思路。
肿瘤是因相关基因突变产生的,基因突变会使相关蛋白质的结构或功能产生变化,从本质上来说也是一种基因病,基因突变造成的最终结果是基因的异常表达,产生特定的酶或蛋白质,如端粒酶、甲胎蛋白、组织多肽抗原等,使用检测灵敏度高或者创造更加简单的检测方法,来检测肿瘤细胞内的酶或者蛋白质对于病理研究和医药研发至关重要。
[1]TLR4基因在宫颈癌组织中的表达及其与HIF-1α的相关性[J].
[2]TLR4促进HIF-1α的高活性在宫颈癌中的作用机制[J].