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Expression and function of heregulin-α and its receptors in the mouse mammary gland

Science China(Life Sciences) 2010年第8期53卷 1015-1024页

作者： GENG LiJing1 & LI QingZhang2 1Institute of Food Science and Engineering, Liaoning Medical University, Jinzhou 121000, China 2Key Laboratory of Dairy Science of Ministry of Education, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China 1. Institute of Food Science and Engineering Liaoning Medical University Jinzhou 121000 China2. Key Laboratory of Dairy Science of Ministry of Education Northeast Agricultural University Harbin 150030 China

heregulin-α (HRGα) is a cytokine secreted by the mammary mesenchyme, adjacent to lobuloalveolar structures. To understand the role of HRGα and its receptors in mammary glands, and the underlying mechanisms, we performed this study to determine the expression and localization of HRGα and its receptors ErbB2 and ErbB3. We also determined the role of HRGα in the development of mammary glands, β-casein expression and secretion, Rab3A protein expression and the phosphorylation of HRGα signaling molecules using confocal laser scanning microscopy, tissue culture, capillary electrophoresis, Western blotting and enzyme-linked immunosorbent assays. We found that a peak was on pregnancy day 15. Changes of ErbB2 and ErbB3 expression were positively and linearly correlated with HRGα, indicating that HRGα positively regulates ErbB2 and ErbB3 expression. During pregnancy, HRGα enhanced the phosphorylation of STAT5, p42/p44, p38, PKC and Rab3A protein expression, stimulated the proliferation and differentiation of the ductal epithelial cells of mammary glands, and increased and maintained the expression and secretion of β-casein. During lactation, HRGα enhanced the phosphorylation of STAT5 and p38, inhibited the phosphorylation of PKC and Rab3A protein expression, maintained the morphology of the mammary glands and increased the secretion of lactoprotein to reduce the expression of β-casein in mammary epithelial cells. During involution, HRGα induced the phosphorylation of STAT3 and Rab3A protein expression, and inhibited the phosphorylation of PKC to stimulate the degeneration of mammary epithelial cells. It also inhibited the secretion of β-casein, resulting in increased levels of β-casein in mammary epithelial cells.

关键词： mammary gland heregulin-α ErbB2 ErbB3 signal transduction

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heregulin-α及其受体在小鼠乳腺中的表达与作用

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中国科学（C辑） 2009年第4期39卷 362-371页

作者：耿丽晶李庆章辽宁医学院食品科学与工程学院锦州121000 东北农业大学动物医学学院乳品科学教育部重点实验室哈尔滨150030

为阐明heregulin-α(HRG-α)及其受体对乳腺发育、泌乳及退化的调控作用及其机制,本实验采用激光扫描共聚焦显微技术,组织培养,毛细管电泳,Western Blot,ELISA等方法对小鼠乳腺发育、泌乳及退化阶段HRG-α及其受体ErbB2和ErbB3的表达、... 详细信息

为阐明heregulin-α(HRG-α)及其受体对乳腺发育、泌乳及退化的调控作用及其机制,本实验采用激光扫描共聚焦显微技术,组织培养,毛细管电泳,Western Blot,ELISA等方法对小鼠乳腺发育、泌乳及退化阶段HRG-α及其受体ErbB2和ErbB3的表达、定位及其对乳腺形态发育、β-酪蛋白表达和分泌、Rab3A蛋白表达、HRG-α信号转导途径信号分子的磷酸化状态的影响进行了系统研究.结果表明,HRG-α及其受体ErbB2,ErbB3在妊娠期15d乳腺中表达到达高峰,退化期9d时又出现另一小高峰;HRG-α及其受体ErbB2,ErbB3主要在乳腺脂肪细胞、导管上皮细胞以及围绕导管的基膜中检测到,在青春期、妊娠期和退化期呈特异性表达;ErbB2和ErbB3的表达变化趋势与HRG-α的表达变化趋势相似,呈显著线性正相关.妊娠期,HRG-α能够促进STAT5,p42/p44,p38和PKC的磷酸化以及Rab3A蛋白表达,刺激乳腺上皮细胞的增殖和分化,增加并维持β-酪蛋白的表达和分泌;泌乳期,HRG-α能够促进STAT5,p38的磷酸化并抑制PKC磷酸化和Rab3A蛋白表达,维持泌乳期乳腺形态,促进乳蛋白的分泌而使乳腺上皮细胞内β-酪蛋白的表达量相对减少;退化期,HRG-α能够促进STAT3磷酸化和Rab3A蛋白表达并抑制PKC的磷酸化,启动乳腺上皮细胞退化,抑制β-酪蛋白的分泌导致乳腺上皮细胞内β-酪蛋白表达量相对增加.

关键词：乳腺 heregulin-α ErbB2 ErbB3 信号转导

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heregulin-α促进小鼠妊娠期乳腺上皮细胞的增殖/分化及β酪蛋白的分泌

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中国生物化学与分子生物学报 2008年第12期24卷 1146-1151页

作者：耿丽晶李庆章东北农业大学乳品科学教育部重点实验室哈尔滨150030

为阐明heregulin-α(HRG-α)对乳腺发育的调控作用及其机理,采用组织培养、毛细管电泳、Western印迹、ELISA等方法,首次对小鼠妊娠期HRG-α对乳腺形态发育、β酪蛋白表达和分泌、Rab3A蛋白表达以及HRG-α诱导的信号转导途径中信号分子... 详细信息

为阐明heregulin-α(HRG-α)对乳腺发育的调控作用及其机理,采用组织培养、毛细管电泳、Western印迹、ELISA等方法,首次对小鼠妊娠期HRG-α对乳腺形态发育、β酪蛋白表达和分泌、Rab3A蛋白表达以及HRG-α诱导的信号转导途径中信号分子的磷酸化状态的影响进行了系统研究.结果表明,在妊娠期,HRG-α能够促进STAT5、p42/p44、p38和PKC的磷酸化以及Rab3A蛋白表达,刺激乳腺上皮细胞的增殖和分化,增加并维持β酪蛋白的表达和分泌.

关键词：小鼠乳腺 heregulin-α 信号转导

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小鼠乳腺上皮细胞培养体系的建立及heregulin-α的调控作用

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中国科学：生命科学 2011年第4期41卷 296-303页

作者：耿丽晶张以涛林叶李庆章辽宁医学院食品科学与工程学院锦州121001 东北农业大学乳品科学教育部重点实验室哈尔滨150030

旨在建立完善的小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系,探讨heregulin-α(HRG-α)对该体系乳腺上皮细胞增殖及代谢的影响,为进一步深入研究乳腺上皮细胞的形态、结构和功能,揭示HRG-α在小鼠乳腺发育中的作用及其规律提供理论依据.通过比较不同p... 详细信息

旨在建立完善的小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系,探讨heregulin-α(HRG-α)对该体系乳腺上皮细胞增殖及代谢的影响,为进一步深入研究乳腺上皮细胞的形态、结构和功能,揭示HRG-α在小鼠乳腺发育中的作用及其规律提供理论依据.通过比较不同pH和不同血清浓度配比的生长培养液对小鼠乳腺细胞生长的影响,得出pH7.4,添加10%血清的生长培养液为乳腺上皮细胞生长的最佳条件.通过运用相差显微镜技术、MTT等研究方法进行不同取材时期乳腺上皮细胞的形态、接种存活率、倍增时间、生长曲线等生物学特性比较,获得妊娠15天为较好的乳腺细胞取材时期.采用免疫组化和RT-PCR方法对细胞重要的标志蛋白角蛋白-18进行检测,鉴定所获得的细胞为乳腺上皮细胞,成功建立小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系.利用所建立的小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系,采用液相色谱技术及MTT方法,初步探讨了HRG-α对小鼠乳腺上皮细胞的影响.结果表明,适宜量HRG-α对小鼠乳腺上皮细胞生长和分泌总蛋白、乳糖均有显著促进作用,0.1～20ng/mL的HRG-α可促进小鼠乳腺上皮细胞的增殖和总蛋白、乳糖含量的增加,20ng/mL时达到最大值(P<0.01),50和100ng/mLHRG-α抑制小鼠乳腺上皮细胞的增殖,降低小鼠乳腺上皮细胞的总蛋白、乳糖含量(P<0.05).

关键词：小鼠乳腺上皮细胞细胞培养体系 heregulin-α 生物学特性

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小鼠乳腺上皮细胞培养体系的建立及初步应用

小鼠乳腺上皮细胞培养体系的建立及初步应用

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作者：张以涛东北农业大学

学位级别：硕士

体外培养系统可以模拟体内激素环境和体内构造来控制细胞的生长，还可以研究不同培养条件下细胞的生长潜能，既快捷又便利。小鼠作为实验动物的易获得性和可操作性是细胞水平研究乳腺的理想动物模型，而现有的小鼠乳腺上皮细胞的分离、... 详细信息

体外培养系统可以模拟体内激素环境和体内构造来控制细胞的生长，还可以研究不同培养条件下细胞的生长潜能，既快捷又便利。小鼠作为实验动物的易获得性和可操作性是细胞水平研究乳腺的理想动物模型，而现有的小鼠乳腺上皮细胞的分离、培养技术缺乏统一的操作规范，可重复性相对不足。因此，改进小鼠乳腺上皮细胞分离、培养技术及建立完善的新的体外培养体系已成为乳腺发育和功能研究的重要任务。heregulin-α是细胞间信号蛋白，它可增强体外培养的乳腺上皮细胞对催乳素的敏感性，在乳腺上皮细胞形态发生、导管形成，以及诱导乳腺上皮细胞分化成分泌腺泡中扮演了重要角色，对乳腺发育和乳腺功能调控具有重要作用。本研究旨在建立完善的小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系，探讨heregulin-α对该体系乳腺上皮细胞增殖及代谢的影响，为进一步深入研究乳腺上皮细胞的形态、结构和功能，揭示heregulin-α在小鼠乳腺发育中的作用及其规律提供重要理论依据。为寻求人工调控促进乳腺发育和乳腺功能的新方法和新途径，提高乳产量和乳质量，提供可行的技术手段和可信的理论支持。本研究采用胶原酶一步消化法、胰蛋白酶和胶原酶分段消化法分离培养小鼠乳腺上皮细胞，对比两种分离培养方法获得乳腺上皮细胞的形态。结果表明：采用胰蛋白酶和胶原酶分段消化法可以获得大量高纯度并且形态均一的乳腺上皮细胞。具有方法简便、易于操作等优点。本研究比较不同pH、不同血清浓度配比的生长培养液对小鼠乳腺上皮细胞生长的影响。结果表明：pH 7.4的含10％血清的培养基为最佳生长液。pH为6.8、7.6与pH为7.2、7.4的两组细胞数量均有显著差异(p＜0.01)，pH为7.2、7.4两组之间差异不显著(p＞0.05)。FBS为5％时与各组均差异显著(p＜0.01)，10％、15％之间差异不显著(p＞0.05)。本研究运用相差显微镜技术，采用MTT方法比较不同取材时期获得的乳腺上皮细胞生物学特性，结果揭示妊娠期细胞生存、增殖能力均强于泌乳期细胞，妊娠期小鼠乳腺为获得细胞的最佳取材时期。本研究采用免疫组化和RT-PCR(转录水平)方法分别对细胞重要的标志蛋白角蛋白-18和特异性分泌蛋白β-酪蛋白进行了鉴定，结果表明所获得的细胞为乳腺上皮细胞，并具有正常分泌乳蛋白的功能，成功建立小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系。利用所建立的小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系，采用液相色谱技术及MTT方法，初步探讨了heregulin-α对小鼠乳腺上皮细胞的影响。结果表明：适宜量heregulin-α对小鼠乳腺上皮细胞生长和分泌总蛋白、乳糖均有显著促进作用。0.1～20ng／ml的heregulin-α可促进小鼠乳腺上皮细胞的增殖和总蛋白、乳糖含量的增加，20ng／ml时达到最大值(p＜0.01)，50ng／ml、100ng／ml heregulin-α抑制小鼠乳腺上皮细胞的增殖，降低小鼠乳腺上皮细胞的总蛋白、乳糖含量(p＜0.05)。

关键词：小鼠乳腺上皮细胞细胞培养体系 heregulin-α 生物学特性

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