雌二醇对SLC34A2基因表达和钙、磷转运的影响论文_杨光

杨光

吉林省松原市长岭县人民医院肿瘤科

摘要:目的 探讨雌二醇对细胞中SLC34A2基因表达和钙、磷转运的影响。方法 以不同浓度雌二醇与A549细胞共同培养24后用RT-PCR检测细胞中SLC34A2mRNA表达情况,试剂盒检测细胞上清中钙、磷的含量。结果 高、中浓度的雌二醇抑制该基因的表达,与对照组比较差异有显著性(P <0.01);低浓度的雌二醇组促进该基因的表达,与对照组比较差异无显著性(P <0.01);同时,低浓度雌二醇组细胞上清中钙、磷含量降低最明显,与对照组比较差异均有显著性(P<0.01)。结论 在A549细胞中,低浓度雌二醇促进SLC34A2基因的表达,进而促进细胞外液钙、磷的转运;高浓度的雌二醇则抑制该基因的表达。

关键词:SLC34A2基因;A549细胞;雌二醇;钙;磷

SLC34A2基因编码的磷酸钠协同转运蛋白(NaPi-Ⅱb)表达在人体的多种组织中,调节磷酸盐的代谢,对钙、磷的吸收有重要的调节作用。过去对于SLC34A2基因的研究主要集中在肠道[1],即研究其对全身钙、磷代谢的影响,而对于局部的钙、磷代谢异常研究较少。所以,本研究利用A549细胞与雌激素共同培养,初步探讨雌激素对细胞中SLC34A2基因的表达和细胞内外钙、磷转运的影响。

材料与方法

药品、试剂与仪器

细胞株A549为本室保存。PCR引物、Primer STARTM HS DNA Polymerase、核酸分子质量标准、购自天根公司;逆转录试剂盒购自Fermentas公司;雌二醇购自为美国Invitregen公司;钙、磷检测试剂盒购自南京建成公司参考Genbank 收录的SLC34A2序列,设计两条引物,上游P1:5’-GCGGATCCTAATGGCTCCCTGGCCTGAAT-3’,下游P2:5'-GCGAATTCCTACAAGGCCGTGCATTCG-3'。上述引物由上海生工公司合成并纯化。

研究方法

1. 细胞培养:含10%胎牛血清的IMDM,37℃、5%CO2湿化培养箱中培养。0.25%的胰蛋白酶消化后分瓶传代。待细胞长到80%时,分组加药。

2. 细胞的干预处理:取指数生长期的A549细胞制成细胞悬液,调整细胞密度,用完全培养基37℃培养细胞。至细胞70%~80%融合,用1×PBS lmL洗细胞2次,无血清RPMI-1640培养液lmL洗细胞1次,加入新鲜的全培基2mL置37℃继续培养过夜。次日加入已经配制好的雌二醇干预细胞24h,分为四组:空白对照组(加入等量的不含血清的RPMI-1640培养液),雌二醇低浓度组(1×10-9?g/mL);中浓度组(1×10-8?g/mL);高浓度组(1×10-7?g/mL)。24h之后收集细胞上清,同时消化收集细胞。

3. RT-PCR检测细胞中SLC34A2 mRNA表达水平:24h后弃去细胞上清,Trizol试剂提取细胞总RNA,按逆转录试剂盒操作。调整cDNA浓度,使各组cDNA浓度在同一水平,以制备好的cDNA为模板,采用引物P1,P2扩增目的片断,同时采用内参引物扩增GAPDH片断。

4. 检测细胞上清中的钙、磷:按南京建成试剂盒操作方法进行检测,钙含量mmol/L=测定管吸光度/标准管吸光度×2.5mmol/L;磷含量mmol/L=(测定管吸光度-空白管吸光度)/(标准管吸光度-空白管吸光度)×标准管浓度1.29mmol/L。

统计学处理

数据以x?±S表示,采用SPSS13.0统计软件,包括单因素方差分析和多组间两两比较的LSD检验。

结果

1. 雌二醇干预细胞后SLC34A2mRNA表达的结果

中、高浓度雌二醇组SLC34A2表达量明显低于对照组,与对照组比较差异有显著性(Q= 22.2928 P <0.01,Q=23.8244 P <0.01),不同剂量组组间比较差异有显著性(P<0.05);低剂量的雌二醇组SLC34A2表达量高于对照组,差异无显著性(Q=21.5316 P<0.05);Bio-Rad凝胶成像系统分析图像光密度比值结果见表1。

2. 雌二醇干预细胞后上清中钙、磷离子的含量检测

低浓度雌二醇组细胞上清中钙、磷含量降低最明显,与对照组比较差异均有显著性(P <0.01),中、高浓度组与对照组比较差异均无有显著性(P >0.05),结果表明(见表2)。

讨论

SLC34是一个溶解物携带家族,包括SLC34A1,SLC34A2和SLC34A3,分别编码蛋白NaPi-Ⅱa、NaPi-Ⅱb、NaPi-Ⅱc,这些蛋白我们称之为磷酸钠协同转运蛋白[2]。NaPi-Ⅱb主要表达在肾脏以外的组织中,调节着肾脏以外的器官中磷的转运。SLC34A2的活性主要由某些激素和细胞因子调控如1,25(OH)2VD3、糖皮质激素、雌激素、IGF-1、EGF、胰岛素样生长因子-1,成纤维细胞生长因子等[3]。肠道内无机磷的代谢主要依靠Na+依赖的磷酸盐协同转运蛋白,SLC34A2 mRNA的表达沿着小肠的 A-P轴明显增加,表达最多在回肠,SLC34A2 mRNA专门表达在小肠绒毛上皮细胞[4]。低磷饮食可以导致小肠中NaPi-Ⅱb的增加,低磷饮食导致肾脏和小肠中NaPi-Ⅱb表达增加,具体机制不清楚[5]。

雌激素作为调节钙离子的代谢,骨密度以及1,25(OH)2VD3的代谢的重要激素,其与磷酸盐代谢方面的研究却很少。国外的研究证明[6],雌激素对该转运蛋白有正向调节作用,在小肠组织中,雌激素治疗组小肠刷状缘的钠离子依赖的磷的吸收增加了大约45%;Northern blot显示SLC34A2的mRNA表达增加了近50%;该研究认为,雌激素可以促进大鼠的钠离子依赖的磷的转运,雌激素的这种作用很可能源于SLC34A2基因转录活性的激活。我们的研究结果显示在低浓度雌激素组细胞上清中钙、磷含量下降,同时低剂量的雌激素组SLC34A2基因的表达量明显增加,说明小剂量的雌激素可能通过上调SLC34A2基因促进细胞内外钙磷的转运。但同时本研究该证明在A549细胞中,高、中浓度的雌激素抑制SLC34A2基因的表达,这可能与雌激素受体的高选择性有关,需要我们进一步的实验研究证实。

参考文献:

[1] Reining SC,Liesegang A,Betz H,et al. Expression of renal and intestinal Na/Pi cotransporters in the absence of GABARAP [J]. Pflugers Arch,2010,460(1):207-17.

[2]Ito M,Sakurai A,Hayashi K,et al. .An apical expression signal of the renal type IIc Na+-dependent phosphate cotransporter in renal epithelial cells. Am J Physiol Renal Physiol[J]. 2010,299(1):243-54.

[3] Brown AJ,Zhang F,Ritter CS. The vitamin D analog ED-71 is a potent regulator of intestinal phosphate absorption and NaPi-IIb. Endocrinology,2012,153(11):5150-6.

[4] Andrini O,Meinild AK,Ghezzi C,et al. Lithium interactions with Na+-coupled inorganic phosphate cotransporters:insights into the mechanism of sequential cation binding. Am J Physiol Cell Physiol,.2012,302(3):539-54.

[5] 杨洋,张越,杨光,乔俊华,安继红,马忠森.地塞米松对人肺泡上皮细胞中SLC34A2基因表达和钙、磷转运的影响. <<山东医药>>[J],2009,49(10):1-3.

[6] Chen DR,Chien SY,Kuo SJ,et al. SLC34A2 as a novel marker for diagnosis and targeted therapy of breast cancer. Anticancer Res[J]. 2010,30(10):4135-40.

论文作者:杨光

论文发表刊物:《健康世界》2015年28期供稿

论文发表时间:2016/4/11

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