Expression of TLR5 in different types of non-small cell lung cancer cell lines and its activation mechanism

Abstract

背景与目的已有的研究表明：Toll样受体5（toll-like receptor 5, TLR5）在肿瘤起始和发展中发挥重要作用。我们前期研究发现，TLR5在非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）组织中高表达，但其在NSCLC高表达后的信号通路活化情况的研究并不多见。本研究旨在探讨TLR5在不同NSCLC细胞株上的表达，及其在NSCLC细胞中活化的机制。方法用免疫荧光、RT-PCR和Western blot方法检测TLR5在三种不同NSCLC细胞株中的表达。分别用0 μg/mL、0.01 μg/mL、0.1 μg/mL、1 μg/mL、5 μg/mL、10 μg/mL的鞭毛蛋白刺激，用NF-κB荧光素酶报告基因质粒瞬时转染后，检测细胞内NF-κB荧光素酶的活性。选择TLR5表达最高的SPC-A-1细胞株为实验对象，选择0.1 μg/mL的鞭毛蛋白，分别用0 μg/mL、0.01 μg/mL、0.1 μg/mL、1 μg/mL、10 μg/mL的TLR5抗体抑制通路活化，检测细胞内NF-κB荧光素酶的活性，验证TLR5活化通路。构建TLR5-shRNA，转染SPC-A-1细胞48 h后，以0.1 μg/mL浓度鞭毛蛋白分别刺激SPC-A-1细胞及转染的SPC-A-1细胞，在刺激0 min、10 min、30 min、60 min，用Western blot方法比较TLR5信号通路因子p-IKBα、p-ERK1/2、p-JNK、IKBα、ERK1/2的变化。结果TLR5在肺腺癌细胞株SPC-A-1中呈高表达，且主要表达在细胞膜上。三种细胞株中SPC-A-1细胞NF-κB荧光素酶的活性最高，呈浓度依赖性，0.1 μg/mL鞭毛蛋白即可明显增强NF-κB荧光素酶的活性（P < 0.05）；而SPC-A-1细胞内NF-κB荧光素酶的活性可被TLR5抗体抑制，与TLR5抗体浓度负相关（P < 0.05）。与0 min相比较，SPC-A-1细胞内p-IKBα、p-ERK1/2、p-JNK水平在鞭毛蛋白刺激10 min即明显增高，30 min达到高峰，60 min开始下降（P < 0.05），且与10 min和60 min组相比，p-IKBα、p-ERK1/2、p-JNK水平在30 min增高（P < 0.05）；而IKBα、ERK1/2的水平无明显变化（P > 0.05）。以适合浓度鞭毛蛋白刺激转染的SPC-A-1细胞，p-IKBα、p-JNK蛋白均未检出，IKBα、ERK1/2蛋白的水平无明显变化（P > 0.05），p-ERK1/2蛋白水平随着时间延长明显增高（P < 0.05）。结论外源性配体鞭毛蛋白可激活NSCLC细胞株TLR5蛋白，启动下游信号通路，可能与NSCLC的发生发展有关。