Трансформированная клетка - Эш Б.Б.
Скачать (прямая ссылка):
7.1. ВВЕДЕНИЕ
В последние годы участие циклических нуклеотидов в трансформации и малигнизации изучалось как in vitro, так и in vivo. Для исследования этой проблемы были использованы два подхода. Первый подход включает индукцию дифференцировки уже трансформированных клеток путем повышения внутриклеточных уровней 3,5-цАМФ и последующие определения биохимических и морфологических изменений, связанных с дифференцировкой. Дифференци-ровка, индуцированная цАМФ, может быть обратимой или необратимой в зависимости от типа клеток, клона и условий эксперимента. Для определения возможных дефектов цАМФ-системы использовали цАМФ-резистентные трансформированные клетки. Другой подход заключается в изучении изменения сдвигов в системе циклических нуклеотидов в клетках, подвергшихся вирусной, химической или спонтанной трансформации, по сравнению с нормальным контролем. Изменения циклических нуклеотидов в системах in vivo имеют неопределенный характер по причине смешения разных типов клеток* а также быстрого разрушения свободных циклических нуклеотидов циклонуклеотид — фосфодиэстеразой. Кроме того, уровни некоторых параметров системы циклических нуклеотидов зависят от плотности клеточной популяции. Последняя в опухолевых тканях in vivo варьирует в зависимости от стадии опухолевого процесса и участка опухоли (периферическая ткань может быть относительно
222
меаее плотной и расти быстрее по сравнению с центральными участками, в которых может наблюдаться некроз). Это необходимо учи-тыЬать при оценке значения изменений системы циклических нуклеотидов в трансформации клеток in vivo.
На основании ранее опубликованных результатов можно сказать, что не существует унифицированной функции циклических нуклеотидов в трансформации. Их возможная роль зависит от типа клеток. Наиболее обширные исследования были проведены на фиб-робластах й нейробластоме, хотя опубликовано значительное число работ по клеткам яичника китайского хомячка, гепатомы и другим клеткам. Задача настоящего обзора — обсудить данные о роли циклических нуклеотидов в трансформации клеток млекопитающих с целью сделать определенное заключение, а также поставить вопросы для дальнейшего изучения.
7.2. НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ЦИКЛИЧЕСКИХ НУКЛЕОТИДОВ В ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ КЛЕТКАХ
Низкий внутриклеточный уровень цАМФ ассоциирован с трансформированным состоянием следующих типов клеток.
7.2.1. Саркома
Некоторые типы фибробластов, трансформированных вирусами и химическими канцерогенами, характеризуются сниженным внутриклеточным уровнем цАМФ по сравнению с нормальными фибробластами в культуре (Pastan, Tohnson, 1974; Ryan, Heidrick, 1974; Pastan et al., 1975; Chalapowski et al., 1975). Снижение уровня цАМФ и повышение уровня цГМФ по сравнению с нормальной тканью простаты наблюдалось в фибросаркоме крыс, индуцированной 20-метил-холантреном (Shima et al., 1976).
7.2.2. Гепатома
Уровень цАМФ был снижен в геиатоме Морриса (Hickie et aL,
1974). При регенерации печени уровень цАМФ вначале резко падал, затем наблюдалось его двухфазное повышение, тогда как уровень цГМФ оставался постоянным (Fausto, Butcher, 1976). В культивируемых клетках быстрорастущей гепатомы отмечен высокий уровень цГМФ, тогда как в клетках нормальной печени уровень цАМФ был ниже наблюдаемого или равен последнему (Goldberg et al., 1975).
7.2.3. Карцинома
Сниженный по сравнению с нормальным контролем уровень цАМФ отмечался в индуцированных асбестом опухолевой ткани перитонеальной мевотелиомы крыс (Stevens et al., 1979), Х-лучамй аденокарциноме кишечника крыс (Stevens et al., 1976), 1,2-диметяде-
223
гидразином аденокарциномах тонкого и толстого кишечника крысы (Stevens et al., 1978), а также аденокарциноме человека (De Ruber-tis et al., 1976). Существенные изменения уровня цГМФ в этих тканях отсутствовали. Развивающаяся опухоль кожи, индуцированная 9,10-диметил-1,2-бензантраценом, характеризовалась повышенным уровнем цГМФ и сниженным уровнем цАМФ; инъекции дибутирил-цАМФ и L-dopa приводили к полной регрессии кожных опухолей у 20 % животных (Busse et al., 1979).
7.3. ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ ЦИКЛИЧЕСКИХ НУКЛЕОТИДОВ В ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ КЛЕТКАХ
Некоторые типы опухолевых тканей in vivo характеризуются повышенным уровнем цАМФ. Обширный обзор по этому вопросу опубликован Ryan, Heidrick (1974). Ниже приведены некоторые примеры.
7.3.1. Опухоли молочных желез
Повышенные уровни цАМФ были обнаружены в ДМБА-индуци-рованных опухолях молочных желез крыс (Minton et al., 1976) и опухолях молочных желез человека (Minton et al., 1974). Для некоторых опухолей наблюдаемые изменения уровня цАМФ зависят от методики опыта и способа обработки результатов измерения. Например, уровни цАМФ и цГМФ были существенно повышены в неопластической ткани молочной железы человека, если содержание этих нуклеотидов рассчитывали на единицу массы ткани или на единицу массы клеточного белка (Minton et al., 1974). Однако в расчете на клетку неопластическая тканъ характеризовалась сниженным уровнем циклических нуклеотидов по сравнению с нормальной (Rung et al., 1977). В ДМБА-индуцированных опухолях молочных желез крыс было обнаружено повышение содержания цАМФ, приходящееся на единицу массы сырой ткани и на единицу массы белка, тогда как в расчете на единицу массы ДНК содержание цАМФ не отличалось от нормы (Matusik, Hiff, 1976). Cohen, Chan (1975) показали, что уровень цАМФ повышен в ткани ДМБА-индуцированных опухолей молочных желез крыс, но снижен в культивируемых клетках этих опухолей. В этой работе результаты, полученные для культур клеток, были рассчитаны на единицу массы клеточного белка, тогда как результаты, полученные для опухолевой ткани in vivo,— на единицу массы сырой ткани. По данным Rillema и соавт. (1978), уровень цАМФ в аналогичных опухолях был повышен по сравнению с гомологичной тканью животных в середине срока беременности, если результаты рассчитывали на единицу массы сырой ткани, РНК или белка. Рассчитанные на единицу массы ДНК результаты не отличались от нормы. Содержание цГМФ из расчета на единицу массы РНК или сырой ткани не отличалось от такового в тканях животных на середине срока беременности, тогда как рассчитанное на единицу массы ДНК или белка оно было существенно ниже.
