华蟾毒配基和蟾蜍灵抑制AURKs引起肝癌细胞G2/M期阻滞并诱导细胞凋亡的机制探索

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目的探索华蟾毒配基(Cinobufagin)和蟾蜍灵(Bufalin)两种蟾酥活性成分下调极光激酶(AURKs)引起肝癌细胞周期阻滞并诱导凋亡的相关机制,并初步构建AURKA过表达及敲除的肝癌稳定细胞系。方法第一部分对肝癌患者(癌症基因信息数据库TCGA)生存期与极光激酶A(AURKA)和极光激酶B(AURKB)mRNA表达水平进行分析,判断相互关系;培养肝癌HepG2、Huh7和SMMC7721三种肝癌细胞株,运用Cinobufagin和Bufalin干预后,噻唑蓝(MTT)比色法检测细胞增殖水平;流式细胞术PI单染和Annexin V/PI双染法分别检测细胞周期和细胞凋亡变化;蛋白免疫印迹技术(Western Blot)检测周期相关蛋白(Cyclin B1和CDK1),凋亡相关蛋白Bcl-2,极光激酶家族蛋白(AURKA,AURKB),Xklp2靶向蛋白(TPX2)和癌基因蛋白c-MYC表达水平。第二部分运用pLVX-puro和lentiCRISPRv2质粒结合慢病毒包装技术构建AURKA过表达和敲除肝癌细胞系;Western Blot验证稳定细胞系中AURKA表达水平。结果肝癌患者生存期与AURKA和AURKB的mRNA表达水平呈现明显负相关,即AURKA和AURKB表达越高,肝癌患者生存期越短;Cinobufagin和Bufalin对HepG2、Huh7和SMMC7721三种肝癌细胞干预24h后,对它们的生长水平具有明显抑制作用,随着药物浓度的升高,对细胞生长水平的抑制作用更加明显(R2﹥0.9);且均能引起HepG2、Huh7和SMMC7721细胞G2/M期阻滞;诱导HepG2、Huh7和SMMC7721细胞凋亡;在不同干预时间则不同程度地引起周期相关蛋白(Cyclin B1和CDK1),凋亡相关蛋白Bcl-2,极光激酶家族蛋白(AURKA,AURKB),Xklp2靶向蛋白(TPX2)和癌基因蛋白c-MYC表达水平改变(P<0.05)。经测序分析成功构建pLVX-AURKA过表达质粒和CRISPR/CAS9-AURKA敲除质粒,并成功构建pLVX-AURKA-HepG2和pLVX-AURKA-SMMC7721过表达细胞系,以及CRISPR/CAS9-AURKA-HepG2敲除细胞系。结论1、肝癌患者生存期与AURKA和AURKB转录水平呈负相关。2、蟾酥活性成分Cinobufagin和Bufalin均能抑制HepG2、Huh7和SMMC7721三种肝癌细胞细胞增殖,并呈现浓度依赖性关系。3、Cinobufagin和Bufalin可以通过调控AURKs表达,进一步下调TPX2、c-MYC、CDK1、Cyclin B1和Bcl-2表达水平引起HepG2、Huh7和SMMC7721三种肝癌细胞G2/M期周期阻滞,并诱发凋亡。
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