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比较研究
.2005年春季；10(1):46-58.
doi:10.1379/csc-44r.1。

热休克蛋白和热休克蛋白信使核糖核酸在前列腺癌组织中的表达

丹丹 1, Abdul Khaleque女士, 艾伦·L·琼斯, 吉米·塞利奥, 程莉, 王永雄, 玛丽·安·史蒂文森, 斯图亚特·卡尔德伍德
附属机构
比较研究

热休克蛋白和热休克蛋白信使核糖核酸在前列腺癌组织中的表达

丹丹等人。 细胞应激伴侣. 2005年春季.

摘要

热休克蛋白（HSPs）被认为在癌症的发展中发挥作用，并调节肿瘤对细胞毒治疗的反应。在本研究中，我们检测了hsf和HSP基因在正常人前列腺上皮细胞和一系列来自人类肿瘤的前列腺癌细胞系中的表达。我们观察到HSF1、HSP60和HSP70在恶性肿瘤细胞PC-3、DU-145和CA-HPV-10中的表达升高。基因芯片微阵列研究表明，癌细胞系中HSP表达的升高似乎在信使核糖核酸（mRNA）后水平受到调节，这表明正常和恶性前列腺细胞系之间的热休克因子（HSF）或HSP mRNA表达几乎没有差异。当我们比较体外单层生长的PC-3前列腺癌细胞和体内裸鼠体内生长的肿瘤异种移植物之间组成性热休克蛋白基因的表达模式时，我们发现PC-3肿瘤中广泛的热休克蛋白表达显著降低。肿瘤中HSP表达模式的降低可能是PC-3肿瘤对热休克敏感性增加的基础。然而，热休克对HSP基因的诱导并没有因肿瘤微环境中的生长而显著改变，在各种生长条件下的应激后，HSP40、HSP70和HSP110都大量表达。因此，我们的实验表明，HSF和HSP水平在恶性程度较高的前列腺癌细胞中升高，并且也显示了热休克诱导基因表达的主导性质，从而在体内外诱导了大量HSP。

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数字

图1。
图1。
在组织培养中生长的5个前列腺衍生细胞系中，27个HSP基因在37°C下的组成性表达。细胞在37°C下生长汇合，并在TRIzol试剂中收获，用于总RNA分离，然后按照材料和方法进行微阵列分析。表1中列出的HSP基因的表达水平已经通过dChip标准化以彼此可比较。PC，PC-3；DU，DU-145；LN、LNCap；CA，CA-HPV-10；PZ、PZ-HPV-7。星号表示必须打破一些表达级别栏以适应Y轴刻度。实验重复两次，结果可重复
图2。
图2。
（A） 体外热休克2小时后测定5个前列腺细胞系中27个HSP家族基因的折叠表达。细胞在37°C下培养，然后通过热休克（43°C，1小时）处理，然后在37℃下恢复2小时。对照细胞未经处理，在37°C培养箱中培养。在进行上述基因表达分析之前，在TRIzol试剂中采集细胞。热休克蛋白基因表达水平已通过dChip标准化，以相互比较。热休克后HSP基因的相对基因表达谱显示为其相应的非热休克对照的表达水平的倍数。星号表示折叠表达式的一些条被打破，以适应Y轴刻度。实验重复两次，结果可重复。（B） 雄激素受体信使核糖核酸（mRNA）在PC-3、DU-145、LNCap、CA-HPV-10和PZ-HPV-7细胞中的表达如上所述（A）。（C） 雌激素受体相关基因在PC-3、DU-145、LNCap、CA-HPV-10和PZ-HPV-7细胞中的表达如（A）所示
图3。
图3。
热休克、电离辐射或热与辐射联合作用后前列腺癌细胞中hsf1、hsf2和hsf4基因的表达谱。细胞用热休克（H；43°C，1小时）处理，用10 Gy的γ辐射（R）照射，或用热休克和辐射联合处理（HR）。然后让热休克或辐射处理（或两者）后的细胞在37°C下恢复2小时。对照细胞（C）在37°C下保持未处理状态。然后在TRIzol试剂中收集对照细胞和处理细胞。总核糖核酸（RNA）的分离、互补RNA（cRNA）的制备、阵列杂交、洗涤、染色和扫描均按照材料和方法进行。基因表达水平已通过dChip标准化，以相互比较。实验重复两次，结果可重复
图4。
图4。
（A） 前列腺癌细胞中HSF1、HSF2和分子伴侣HSPs的表达。细胞在37℃下生长或在43℃下热休克60分钟，并在37℃恢复6小时。然后在改良放射免疫沉淀（RIPA）缓冲液中溶解对照细胞和热休克细胞，并对10μg蛋白质进行HSF1、HSF2、Hsp70、Hsp90、Hsp60和β-actin的免疫印迹分析。实验重复两次，结果可重复。（B） HSP70水平通过（A）的放射自显影的密度分析进行定量
图5。
图5。
热休克后PC-3细胞HSP信使核糖核酸（mRNA）表达的动态变化。细胞在43°C下热休克1小时，并在热休克后立即裂解，或在37°C下恢复3、6和24小时后裂解。在进行上述基因表达分析之前，在TRIzol试剂中采集mRNA。利用热休克后3、6或24小时表达最丰富的热休克蛋白基因的数据绘制图形。实验重复两次，结果可重复
图6。
图6。
热休克后PC-3细胞hsf基因表达的动态变化。在43°C热休克1小时后，在37°C恢复之前，对PC-3细胞进行动力学研究。在热休克后立即或在37°C下恢复3、6和24小时后，用TRIzol试剂收集细胞，并分离总核糖核酸（RNA）。补体RNA（cRNA）的制备、阵列杂交、洗涤、染色和扫描按上述方法进行。Hsf1、hsf2、，和hsf4型表达水平已由dChip标准化，以相互比较。实验重复两次，结果可重复
图7。
图7。
蛋白质水平上hsf和hsp基因表达的动态变化。（A） 热休克前后PC-3细胞中热休克因子和分子伴侣蛋白的表达。PC-3细胞在37℃下生长或在43℃下热休克60分钟，并在37℃条件下恢复0、3、6和24小时。在改良的放射免疫沉淀（RIPA）缓冲液中溶解对照细胞和热休克细胞，并对15μg蛋白质进行热休克因子和伴侣蛋白的免疫印迹分析。β-肌动蛋白水平作为负荷控制进行了探讨。（B） HSP70在DU-145和PC-3细胞中的表达，如材料和方法中所述，未经处理（c）或仅电离辐射、仅热休克或热休克加辐射24小时后
图8。
图8。
比较裸鼠大腿中组织培养或体内肿瘤异种移植生长的PC-3细胞中27个组成性热休克蛋白基因的信使核糖核酸（mRNA）水平。如上所述，在TRIzol试剂中采集组织培养细胞中的核糖核酸（RNA），从处死的小鼠中切除肿瘤，在液氮中快速冷冻，切碎，并按照材料和方法中所述准备RNA分离。如上所述进行总RNA分离、互补RNA（cRNA）制备、阵列杂交、洗涤、染色和扫描。HSP基因的表达水平如上所述进行了标准化。实验重复两次，结果可重复
图9。
图9。
无论是在组织培养中生长的PC-3细胞还是在裸鼠大腿体内作为肿瘤异种移植生长的PC-2细胞中的Hsf信使核糖核酸（mRNA）水平。如上所述，在TRIzol试剂中收集组织培养细胞，并从处死的小鼠中切除肿瘤，在液氮中快速冷冻，切碎，并按照材料和方法中的描述准备RNA分离。按照材料和方法进行热冲击和辐射处理。如上所述进行总RNA分离、互补RNA（cRNA）制备、阵列杂交、洗涤、染色和扫描。HSP基因的表达水平如上所述进行了标准化。实验重复两次，结果可重复
图10。
图10。
组织培养的PC-3细胞与裸鼠腿部移植瘤体内生长的等基因PC-3细胞热休克后HSP信使核糖核酸（mRNA）表达的比较。按照材料和方法中的描述，在循环水浴中对体外生长或作为肿瘤异种移植的PC-3细胞进行热休克（43°C，1小时）处理，然后进行2小时恢复。对照细胞在37°C培养箱中培养，对照肿瘤未经治疗。如上所述，在TRIzol试剂中收集组织培养细胞，并从处死的小鼠中切除肿瘤，在液氮中快速冷冻，切碎，并按照材料和方法中的描述准备RNA分离。基因表达水平已通过dChip标准化，以相互比较。热休克后HSP基因的相对基因表达谱显示为其相应的非热休克对照的表达水平的倍数。实验重复两次，结果可重复
图11。
图11。
HSF1和HSP蛋白在组织培养或裸鼠异种移植物中生长的PC-3细胞中的表达。然后，将体外生长或作为肿瘤异种移植的PC-3细胞保持在非应激条件下作为对照（c），或在循环水浴中进行热休克（43°c，1小时）处理，然后恢复24小时，以允许HSP蛋白表达。然后提取蛋白质，进行10%十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE），并用HSP90、HSP70和HSF1抗体进行免疫印迹分析。将抗人β-肌动蛋白作为均匀加载的对照。实验重复两次，结果可重复
图12。
图12。
体外和肿瘤中暴露于高温的PC-3细胞的凋亡指数。将小鼠的细胞和肿瘤暴露于43°C的高温下60分钟，并在治疗后0-96小时通过TUNEL分析测定凋亡指数，如材料和方法中所述。肿瘤石蜡切片TUNEL分析测定肿瘤细胞凋亡指数。各部分得分为“盲”和两份。在每个时间点总共对至少200个细胞进行评分。实验重复两次，结果一致
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