基于TGF-β1/Smad通路探究三物白散防治胃癌过程中“祛邪”效应及机制

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胃癌是一种恶性程度极高的癌(恶)性疾病,常在晚期时才表现出相应的症状。不仅如此,晚期胃癌治疗相当困难,死亡率也居高不下,每年新确诊病例已逾100万。胃癌的转移更是增加了治疗的难度,严重影响患者的远期生存。研究表明胃癌的转移与上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)息息相关,而异常表达的转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)是癌细胞 EMT 的明确诱导剂。逆转 TGF-β1 诱导EMT的病理进程,是胃癌转移治疗学突破的重要方向。但是EMT发生的机制复杂,通路众多,尚未开发出安全有效抑制EMT生物制剂,中医药具有多靶点多效性优势,能够在其中寻找到抑制胃癌细胞EMT的药物,不仅意味着该药的安全高效,同时对临床辅助胃癌治疗及改善患者生活质量更是意义重大。三物白散由桔梗、巴豆、贝母三味传统中药组成,具有温下祛邪的功效,乃是治疗寒实结胸证的代表方剂。本课题组前期研究发现三物白散能从调控细胞活性、细胞免疫及细胞多药耐药等多方面发挥抗肿瘤效用,可发挥抑制人胃癌SGC-7901细胞的增殖、促其凋亡,并可拮抗耐药和可调控癌基因的作用。但是对于三物白散能否抑制TGF-β1诱导的人胃癌SGC-7901细胞迁移、侵袭和EMT的作用及其机制仍未见报道。本研究旨在探讨三物白散对TGF-β1诱导的人胃癌SGC-7901细胞EMT的影响,以及TGF-β/Smad信号通路在此过程中的作用。目的本课题采用TGF-β1诱导人胃癌细胞SGC-7901构建EMT体外模型,基于TGF-β1/Smad信号通路研究三物白散含药血清对该体外模型侵袭和转移的抑制作用及机制。方法观察三物白散含药血清TGF-β1诱导胃癌细胞EMT和增强的侵袭转移抑制作用用15ng/mL TGF-β1诱导人胃癌SGC-7901细胞,构建EMT体外模型。设置对照组(Control)、模型组(15ng/mL TGF-β1)、TGF-β1及高中低剂量三物白散含药血清组(15ng/mLTGF-β1+SWBH;15ng/mLTGF-β1+SWBM;15ng/mL TGF-β1+SWBL)。①CCK-8法检测高剂量三物白散含药血清不同浓度干预24h、48h后,SGC-7901细胞的存活率:②细胞形态学观察:15ng/mL TGF-β1干预不同时间后,SGC-7901细胞形态的变化;三物白散含药血清对TGF-β1诱导的SGC-7901细胞EMT形态改变的影响;③细胞划痕实验:检测三物白散含药血清对TGF-β1诱导的SGC-7901细胞迁移能力的影响;④Transwell侵袭实验:观察三物白散含药血清对TGF-β1诱导的SGC-7901细胞侵袭能力的影响。基于TGF-β1/Smad信号通路探讨三物白散含药血清对TGF-β1诱导EMT的影响及机制如方法1建立EMT模型,设置分组。Western blot实验检测蛋白EMT标志物蛋白(E-cadherin、Snail)、TGF-β/Smad 通路蛋白(TGF-β1、Smad3、p-Smad3、Smad7)的表达水平。结果①与各时间段对照组相比,低浓度5%高剂量三物白散含药血清处理SGC-7901细胞24h、48h后,SGC-7901细胞活性没有变化,中高浓度(10%、15%、20%)可以呈浓度一时间依赖性抑制 SGC-7901 细胞活性(P<0.05、P<0.01、P<0.01)。②15ng/m L 的 TGF-β1处理SGC-7901细胞后,细胞形态随时间依赖性呈间质样改变,失去原本的多边样形态、变大、变圆,伪足增多,胞间连接松动、间隙增大,细胞的排列较为杂乱、细胞周围出现碎屑,细胞呈现融合状态。而经三物白散含药血清干预后的EMT细胞伪足减少,细胞恢复原状,细胞间隙变小,胞间连接逐渐贴合。③与对照组相比,24h模型组SGC-7901细胞迁移能力显著增强(P<0.01)。而与模型组相比,三物白散含药血清干预后,SGC-7901细胞迁移能力按照剂量依赖性显著下降(P<0.01)④与对照组相比,模型组SGC-7901细胞侵袭数目显著增加(P<0.001)。而与模型组相比,三物白散含药血清干预后,SGC-7901细胞侵袭数目按照剂量依赖性显著下降(P<0.001)。Western blot检测结果显示,与正常组对比,TGF-β1明显减弱了 SGC-7901细胞中上皮标记物E-cadherin蛋白、Smad7的表达水平(P<0.01),增加了间质标记物Snail蛋白、P-Smad3、TGF-β1的表达水平(P<0.01),Smad3总蛋白水平不变;与TGF-β1模型组对比,给予含10%高中低浓度三物白散含药血清干预后,高、中浓度组E-cadherin蛋白(P<0.05)和Smad7蛋白(P<0.01)的表达水平增加、而低浓度组无统计学意义,Snail蛋白的结果显示高浓度组表达水平显著降低(P<0.01)、中浓度组表达水平降低(P<0.05)、低浓度组无统计学意义。TGF-β1、P-Smad3高中低浓度组蛋白表达水平均显著降低(P<0.01)。实验结果表明三物白散含药血清可以有效地逆转TGF-β1诱导的人胃癌SGC-7901细胞增强的EMT,并可能通过TGF-β/Smad信号通路发挥作用。结论(1)三物白散可降低TGF-β1诱导后增强的EMT进程,抑制胃癌细胞增殖、迁移及侵袭能力。(2)三物白散抑制经TGF-β1诱导后增强胃癌细胞增殖、迁移及侵袭能力可能通过调控TGF-β/Smad信号通路实现。
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