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导读:
本文献研究背景
本文献研究内容
本文献研究总结
一、研究背景
肺癌是癌症死亡的主要原因之一,因为其发病率和死亡率高。特别是,非小细胞肺癌约占所有肺癌的80%。内质网虽然具有强大的稳态系统,但在非小细胞肺癌细胞的发生发展过程中,存在着缺氧、氧化损伤或病*感染等多种因素和病理状态。值得注意的是,内质网应激(ERs)在癌细胞的增殖和细胞活力中起着重要作用。ERs对于维持细胞稳态环境至关重要,并通过减少新蛋白质的合成来激活蛋白质折叠反应(未折叠的蛋白质反应,UPR)。然后它可能导致伴侣分子的增加并促进蛋白质错折叠,从而最终促进细胞凋亡。ERs中的UPR具有三种途径:PERK途径,IRE1α途径和ATF6途径。
β-榄香烯(1-甲基-1-乙烯基-2,4-二异丙烯基-环己烷),一种新型广谱抗肿瘤分子,提取自中药温郁金,包括α、β、γ和d型。其主要萜类化合物β-榄香烯已被国家食品药品监督管理局批准为治疗恶性胸腔积液和某些实体瘤的新药。先前的研究表明,β-榄香烯通过诱导细胞凋亡对多种癌细胞,特别是肺癌细胞具有抗肿瘤作用。但是,β-榄香烯是通过调节ERs来抑制NSCLC细胞的增殖还是诱导NSCLC细胞凋亡,还有待于进一步阐明。
本研究探讨了β-榄香烯在体内外对非小细胞肺癌ER的调节作用,进而揭示其调节ERs的机制。本研究为β-榄香烯治疗非小细胞肺癌提供了新的思路。
二、研究内容
Part1β-榄香烯对A细胞活力的抑制作用
用MTT法检测不同浓度的β-榄香烯对A细胞存活率的影响。β-榄香烯对A细胞的作用时间-剂量曲线如图1所示,可以看出,随着浓度的增加和时间的延长,β-榄香烯对A细胞的活力有抑制作用。β-榄香烯对A细胞48h的半数抑制浓度(IC50)为27.5μg/ml。结果表明,β-榄香烯能有效地抑制人肺细胞的生长和增殖,且呈剂量和时间依赖性。
Part2β-榄香烯诱导A细胞产生活性氧
氧化应激是肺癌细胞内质网应激的潜在促进因素。ROS的升高在内质网应激的调节中起着重要的作用,并可能成为内质网应激的触发因素。细胞培养24h后,每孔加入终浓度为10μM的DCFH-DA1ml,37℃孵育20min。然后用空白培养基清洗,去除没有进入细胞的探针,可显著提高活性氧水平。如图2A所示,经β-榄香烯处理后,A细胞的ROS水平明显升高(p0.),这可能暗示了内质网应激(ERs)的发生。
Part3β-榄香烯通过PERK/IRE1α/ATF6途径诱导A细胞凋亡
在本实验中,A细胞暴露于载药和指示剂量的药物中。使用AnnexinV/PI检测试剂盒对收集的细胞进行凋亡检测。图2B显示空白对照组细胞凋亡率为6.91%,细胞存活率较高,榄香烯组细胞凋亡率为48.01%,与空白对照组相比明显升高。4-PBA缓解了β-榄香烯对细胞凋亡的诱导,其凋亡率为31.84%。这些结果表明,β-榄香烯具有较强的诱导细胞凋亡作用,ERs抑制剂4-PBA能抑制β-榄香烯诱导的细胞凋亡。提示β-榄香烯可能通过内质网应激诱导A细胞凋亡。
为了阐明细胞凋亡的机制,我们加入了不同的抑制剂来研究细胞凋亡。如图3A所示,与空白对照组相比,β-榄香烯上调CHOP,下调Bcl-2。然而,当A细胞暴露于相应的选择性IRE1α抑制剂STF-、ATF6抑制剂Anti-ATF6和PERK抑制剂GSK等ERS抑制剂时,情况正好相反。结合图3B,提示β-榄香烯的抗肿瘤作用是通过PERK/IRE1α/ATF6途径激活ERs实现的。
Part4β-榄香烯对C57BL/6J小鼠肿瘤生长的抑制作用
与NS组比较,β-榄香烯(50、75、mg/kg)能明显抑制Lewis荷瘤C57BL/6J小鼠的肿瘤生长,并呈剂量依赖关系(图4A)。然而,当加入ERs抑制剂4-PBA时,它可以减弱抗肿瘤作用(图4A)。在VisualsonicsVevo2小动物专用高频彩色超声上也可以观察到同样的结果(图4B)。此外,与模型组比较,阳性组小鼠的免疫器官指数明显低于β-榄香烯组。以上图表表明,β-榄香烯在抗肿瘤过程中可在一定程度上提高机体的免疫功能。进一步推测β-榄香烯可能通过激活ERs而增强其抗非小细胞肺癌作用。
Part5β-榄香烯的抗肿瘤作用与ERs相关
ROS的结果可能说明了ERs的激活。结合Westernblotting结果(图3B)显示,与4-PBA组相比,β-榄香烯可上调ERs相关蛋白的表达。CHOP和PERK蛋白在IHC(图5)和PCR(图3C)中的表达水平与WB(图3A和B)一致。以上结果表明,β-榄香烯的抗非小细胞肺癌作用是通过ERs介导的。
三、总结与思考
β-榄香烯被认为是一种很有前途的抗肿瘤药物,已有大量文献报道。在本研究中,我们建立了A细胞和Lewis荷瘤C57BL/6J小鼠模型,以评价β-榄香烯在体内和体外对非小细胞肺癌的治疗作用。首次评价了β-榄香烯对非小细胞肺癌细胞ERs的调节作用,并探讨了其可能的机制。已有证据表明,ERs的激活参与了抗NSCLC的抑制作用,这为调控ERs抑制NSCLC细胞活力或诱导NSCLC细胞凋亡提供了有效的策略。值得注意的是,这种调节可能与PERK/IRE1α/ATF6通路的激活有关。
总体而言,我们的结论是:(1)β-榄香烯能有效抑制NSCLC;(2)这种抗肿瘤作用与β-榄香烯对肺癌细胞ERs的调节有关;(3)β-榄香烯对肺癌细胞ERs的调节与PERK/IRE1α/ATF6通路的激活有关。本研究首次为我们所知的β-榄香烯抑制NSCLC生长提供了证据,这与ERs的调控有关.这也为β-榄香烯对NSCLC的调控以及干预和治疗NSCLC的潜在益处提供了新的见解。
尽管我们的研究结果表明,β-榄香烯可能对抗NSCLC有好处。然而,β-榄香烯对ERs和抗NSCLC的深入作用机制还有待进一步研究。
图片/网络(侵删)
策划/殷佩浩
审校/殷佩浩
责任编辑/尚靖
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