白介素17对人结肠癌细胞侵袭能力的影响

Effect of interleukin 17 on invasion of human colon cancer cells

目的探讨白介素17（IL-17）对人结肠癌细胞株SW480和LOVO细胞增殖、侵袭和迁移能力的作用，以及可能的机制。方法根据外源性人IL-17是否作用于人结肠癌细胞株SW480和LOVO，分为4组细胞：SW480对照组（SW480细胞）、LOVO对照组（LOVO细胞）、SW480实验组（50μg／LIL-17处理SW480细胞）和LOVO实验组（50μg／LIL-17处理LOVO细胞）。CCK-8法检测各组细胞增殖活性，细胞增殖率（％）=[（A实验组-A空白组）／（A对照组-A空白组）]×100％；Transwel]实验检测各组细胞侵袭和迁移能力，实时定量聚合酶链反应（realtime．PCR）检测各组细胞血管内皮生长因子（VECF）、基质金属蛋白酶9（MMP-9）mRNA的表达，蛋白质印迹（western blot）检测各组细胞信号传导与转录激活因子3（STAT3）、磷酸化STAT3（p-STAT3）、VEGF和MMP-9蛋白的表达，酶联免疫吸附法（ELISA）检测各组细胞上清液中VEGF、MMP-9蛋白的含量。结果培养24h、48h和72h后，实验组SW480细胞的增殖率分别为1．18％±0．07％、1．42％±0．09％和1．62％±0．08％，LOVO细胞的增殖率分别为1．13％±0．02％、1．32％±0．05％和1．73％±0．02％。Transwell实验显示，IL-17作用24h后．SW480实验组和LOVO实验组侵袭细胞个数分别为34．00±0．45和41．60±0．51，多于对照组（分别为4．53±0．14和3．67±0．33），差异有统计学意义（SW480：t=76．026，P=0．001；LOVO：t=-81．580，P=0．005）；SW480实验组和LOVO实验组迁移细胞个数分别为36．40±0．51和46．40±0．68，多于对照组（分别为7．83±0．69和6．67±0．48），差异有统计学意义（SW480：t=-51．542，P=O．003；LOVO：t=-49．265，P=0．005）。实时定量聚合酶链反应结果显示，IL-17作用24h后，SW480实验组细胞VEGF、MMP-9mRNA相对表达量分别为1．53±0．12和2．44±0．23．高于SW480对照组（均为1．00），差异均有统计学意义（VEGF：t=3．211，P=0．027；MMP-9：t=4．306，P=0．025）；LOVO实验组细胞VEGF、MMP-9mRNA相对表达量分别为2．96±0．35和3．38±0．55．高于LOVO对照组（均为1．00），差异均有统计学意义（VEGF：t=3．799，P=0．043；MMP-9：t=5．254，P=0．039）。Western blot实验表明，IL-17作用24h后，SW480实验组STAT3、P—STAT3、VEGF和MMP-9蛋白的相对表达量明显高于对照组（STAT3：t=3．233，P=0．023；p-STAT3：t=3．954，P=0．032；VEGF：t=3．201，P=0．025；MMP-9：t=3．154，P=0．029）；LOVO实验组STAT3、p-STAT3、VECF和MMP-9蛋白的相对表达量明显高于对照组（STAT3：t=3．788，P=0．012：p-STAT3：t=2．662，P=0．040：VEGF：t=4．118，P=0．035；MMP-9：t=4．268，P=0．030）。ELISA实验结果显示，SW480细胞实验组上清液中VEGF和MMP-9的含量分别为5491．41±63．22和21．43±1．35，均高于对照组（分别为4456．32±87．56和18．57±2．44），差异具有统计学意义（VEGF：t=6．993，P=0．037；MMP．9：t=5．587，P=0．040）。LOVO细胞实验组VEGF和MMP-9的含量分别为8631．46±129．59和178．32±3．20．亦高于对照组（分别为8122．38±108．66和163．22±6．89），差异具有统计学意义（VEGF：t=7．013，P=0．044；MMP-9：t=6．762，P=0．043）。结论IL-17能上调SW480和LOVO人结肠癌细胞中STAT3和p-STAT3蛋白的表达，激活STAT3信号转导通路，从而上调VEGF和MMP-9蛋白的表达，增强SW480和LOVO结肠癌细胞的侵袭和迁移能力。

Objective To investigate the effect and its possible mechanism of interleukin-17 （IL-17） on invasion and metastasis of human colon cancer cells. Methods IL-17 was added into the culture media of human colon cancer cells SW480 and LOVO. Cells were divided into 4 groups： SW480 control group （SW480 cells）, LOVO control group （LOVO cells）, SW480 experiment group （50 Ixg/ L IL-17＋SW480 cells）, and LOVO experiment group （50 p,g/L IL-17＋LOVO cells）. Cell growth was measured by CCK-8 assay. The proliferation rate （%） =[ （A experiment group-Ablank）/（A control group- Ablank）] ×100%）. The ability of cell invasion and migration was measured by transwell assay. Real time-PCR was used to detect mRNA expression of VEGF and MMP-9. Western blot was performed to detect protein expression of STAT3, p-STAT3, VEGF and MMP-9. Enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） was applied to measure the protein content of VEGF and MMP-9 in the supernatant. Results After cultivation for 24, 48 and 72 hours, CCK-8 assay revealed that the proliferation rate of SW480 was 1.18% ± 0.07%, 1.42%± 0.09%, and 1.62%± 0.08%; the proliferation rate of LOVO was 1.13% ± 0.02%, 1.32%± 0.05% and 1.73%±0.02% in experiment group. Transwell experiments showed that after cultivation with IL-17 for 24 hours, number of invasion cell in experimental groups （SW480： 34.00 ± 0.45, LOVO： 41.60 ±0.51 ） was higher as compared to corresponding control groups （SW480： 4.53 ± 0.14; LOVO： 3.67 ± 0.33） with significant differences （SW480： t = -76.026, P= 0.001; LOVO： t =-81.580, P= 0.005）. The number of migration cell in experimental groups （SW480：36.40 ± 0.51, LOVO： 46.40 ± 0.68） was higher as compared to corresponding control groups （SW480：7.83 ± 0.69; LOVO： 6.67 ±0.48） with significant differences （SW480： t = -51.542, P = 0.003; LOVO： t = -49.265, P = 0.005）. Real-time PCR results revealed that after cultivation with IL-17 for 24 hours, VEGF and MMP-9 mRNA relative expression levels in experimental groups （SW480： VEGF： 1.53 ± 0.12, MMP-9：2.44±0.23; LOVO： VEGF： 2.96±0.35, MMP-9：3.38 ± 0.55） were higher than those in control groups （both 1） with significant differences （VEGF： t=3.799, P=0.043; MMP-9： t=5.254, P=0.039）. Western blot illustrated that after cultivation with IL-17 for 24 hours, STAT3, p-STAT3, VEGF and MMP-9 proteins relative expression levels in experimental groups were significantly higher that those in control groups （SW480： STAT3 ： t = 3.233, P = 0.023 ; p-STAT3 ： t = 3.954, P = 0.032 ; VEGF： t=3.201, P=0.025; MMP-9： t=3.154, P=0.029; LOVO： STAT3： t=3.788, P=0.012; p-STAT3： t = 2.662, P= 0.040; VEGF： t = 4.118, P= 0.035; MMP-9： t = 4.268, P= 0.030）. ELISA indicated that content of VEGF and MMP-9 in the supernatant of experimental groups （SW480： VEGF 5 491.41 ± 63.22, MMP-9：21.43 ± 1.35. LOVO： VEGF： 8 631.46 ± 129.59, MMP-9：178.32 ± 3.20） were higher than those in control groups （SW480：VEGF：4 456.32 ± 87.56, MMP-9：18.57 ±2.44. LOVO： VEGF： 8 122.38 ±108.66, MMP-9：163.22 ± 6.89） with significant differences （SW480： VEGF： t=6.993,P=0.037; MMP-9： t=5.587, P=0.040. LOVO： VEGF： t=7.013, P=0.044; MMP-9： t = 6.762, P= 0.043）. Conclusion IL-17 may be able to activate STAT3 signal transduction pathway in vitro through up-regulation of VEGF and MMP-9 expression, thereby enhancing the invasion and migration of colon cancer SW480 and LOVO cells.