探讨蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)B56β全酶调控CdCl2诱导肝细胞毒性的作用及其机制。
方法采用改良四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测CdCl2对人正常肝细胞(L-02)、黄曲霉素诱导转化细胞(L-02 RT-AFB1)及肝肿瘤细胞(Bel7402)的毒性,利用病毒感染法在L-02或Bel7402上构建丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B(AKT)低表达(L-02 SHAKT)、B56β低表达(L-02 SHB56β)和B56β高表达(L-02 RT-AFB1-B56β、Bel7402-B56β)的细胞株。在浓度为0、20、40、80、160 μmol/L的CdCl2处理下,检测人正常肝细胞、转化的肝细胞和肝肿瘤细胞的相对细胞活力。在2.5、5.0 μmol/L的渥青霉素和40 μmol/L CdCl2共同作用下检测L-02细胞中各蛋白相对表达量。采用Western blot法检测这些细胞株中B56β、金属硫蛋白(metallothionein,MT)、AKT、AKT磷酸化(P-AKT)的表达水平。
结果在40 μmol/L CdCl2作用下,L-02 RT-AFB1和Bel7402细胞中MT表达水平分别为0.12±0.02、0.06±0.06,低于对照组(0.92±0.14)(F=1 148.16,P<0.001)。在40 μmol/L CdCl2作用下,AKT干扰细胞株L-02 SHAKT-1、L-02 SHAKT-2中p-AKT水平分别为0.08±0.02、0.08±0.05,低于对照组(0.18±0.15)(F=724.70,P<0.001);两种细胞MT的表达水平均为0.62±0.16,高于对照组(0.22±0.14)(F=94.73,P<0.001)。在2.5、5.0 μmol/L渥青霉素和40 μmol/L CdCl2共同作用下,L-02细胞中p-AKT的表达水平分别为0.28±0.07、0.15±0.11,低于未用渥青霉素处理组(0.52±0.11)(F=578.57,P<0.001);MT的表达水平分别为1.62±0.80、1.08±0.15,高于未用渥青霉素处理组(0.69±0.18)(F=12.34,P< 0.001)。在40 μmol/L CdCl2作用下,B56β低表达细胞株L-02 SHB56β-1、L-02 SHB56β-2中p-AKT的表达水平分别为0.57±0.13、0.59±0.02,高于对照细胞L-02 SHGFP(0.32±0.02)(F=87.16,P<0.001);MT的表达水平分别为0.35 ± 0.07、0.20 ± 0.03,低于对照细胞L-02 SHGFP(1.51 ± 0.13)(F=2 457.10,P< 0.001)。在40 μmol/L CdCl2作用下,B56β高表达细胞株L-02 RT-AFB1-B56β、Bel7402-B56β中p-AKT的表达水平分别为0.10±0.11、0.09±0.01,低于对照细胞L-02 RT-AFB1(0.36±0.01)、Bel7402(0.43± 0.11)(F=877.62,P<0.001);MT的表达水平分别为0.92±0.13、0.95±0.08,高于对照细胞L-02 RT-AFB1(0.44±0.12)、Bel7402(0.77±0.06)(F=51.97,P<0.001)。
结论特异的PP2A B56β全酶介导AKT的去磷酸化调控MT的表达,最终影响重金属CdCl2诱导的肝细胞毒性。本研究揭示了一条PP2A参与CdCl2诱导肝细胞毒性的关键信号通路。