CXCR4 and SDF-1 Production Are Stimulated by Hepatocyte Growth Factor and Promote Glioma Cell Invasion

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Abstract

Background:

Hepatocyte growth factor (HGF) and its receptor play an important role in the formation and progression of glioma and can promote tumor proliferation. In this study, we investigated the ability of HGF to promote the proliferation and invasion of U251n cells; we also tested the effects of HGF on stromal cell-derived factor 1 (SDF-1) and CXCR4 mRNA expression.

Methods:

We measured the effect of HGF on the proliferation of U251n cells using enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs) to detect incorporated bromodeoxyuridine (BrdU) as a marker of DNA synthesis. The effects of HGF and SDF-1 on U251n cell invasion and proliferation were measured using the inhibitors K252a to c-Met and AMD3100 to CXCR4. SDF-1 and CXCR4 mRNA and protein expression were measured using quantitative polymerase chain reaction (PCR) and fluorescence-activated cell sorter (FACS) analysis. Small interfering (si)RNAs were also used to down-regulate HGF and c-Met expression in U251n cells.

Results:

HGF significantly increased U251n cell proliferation and invasion in a dose-dependent manner; K252a blocked this. AMD3100 blocked invasion but not proliferation. CXCR4 and SDF-1 mRNAs were up-regulated when cells were treated with HGF. CXCR4 and SDF-1 mRNA levels and HGF and c-Met protein levels were down-regulated after cells were transfected with siRNAs.

Conclusions:

HGF has a direct effect on glioma cell proliferation and invasion. HGF up-regulates SDF-1 and CXCR4 mRNA expression and contributes to cell invasion.

Hintergrund:

Der Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF) und sein Rezeptor spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung und dem Fortschreiten von Gliomen und können die Tumorproliferation verstärken. In dieser Studie haben wir die Fähigkeit von HGF, die Proliferation und Invasion von U251n-Zellen zu verstärken, untersucht. Außerdem haben wir den Effekt von HGF auf die mRNA-Expression von SDF-1 (stromal cell-derived factor 1) und CXCR4 getestet.

Methoden:

Mit Enzyme-linked Immunosorbent Assays (ELISAs) über die Detektion des Einbaus von Bromdesoxyuridin (BrdU) als Marker für die DNA-Synthese haben wir den Effekt von HGF auf die Proliferation von U251n-Zellen bestimmt. Die Effekte von HGF und SDF-1 auf die Invasion und Proliferation von U251n-Zellen wurden anhand der Inhibitoren K252a gegen c-Met bzw. AMD3100 gegen CXCR4 bestimmt. Die Expression von SDF-1 und CXCR4 auf mRNA- und Protein-Ebene wurde mittels quantitativer Polymerasekettenreaktion (PCR) bzw. Durchflusszytometrie (FACS-Analyse) bestimmt. Small interfering (si)RNAs wurden außerdem eingesetzt, um die Expression von HGF und c-Met in U251n-Zellen herunterzuregulieren.

Ergebnisse:

HGF führte zu einem signifikanten und dosisabhängigen Anstieg der Proliferation und Invasion von U251n-Zellen, der durch K252a gehemmt wurde. AMD3100 hemmte die Invasion, aber nicht die Proliferation. Die CXCR4 und SDF-1 mRNAs wurden heraufreguliert, wenn die Zellen mit HGF behandelt wurden. Die CXCR4 und SDF-1 mRNA- und die HGF und c-Met Protein-Level waren nach Transfektion der Zellen mit siRNAs herunterreguliert.

Schlussfolgerungen:

HGF hat einen direkten Effekt auf die Proliferation und Invasion von Gliom-Zellen. HGF erhöht die Expression der SDF-1 and CXCR4 mRNAs and trägt zur Invasion der Zellen bei.

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