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白藜芦醇、原花青素的研究已有30多年的历史,早期主要集中于它们在抗菌、抗炎、抗过敏、抗氧化、抗自由基等方面的作用。抗肿瘤作用方面的研究从1997年John Pezzuto教授较系统地报道了白芦藜醇的抗肿瘤作用后才受到了人们的广泛关注。关于原花青素在抗肿瘤方面的研究非常有限。实验表明白藜芦醇、原花青素对乳腺癌、前列腺癌、肺癌等多种肿瘤细胞均有显著抑制作用。 虽然白藜芦醇和原花青素可以抑制多种肿瘤细胞的生长,诱导多种肿瘤细胞凋亡,是非常有前景的抗肿瘤药物,但迄今为止,其抗肿瘤作用分子水平的具体机制尚未明确。从目前的诸多研究成果来看,白藜芦醇、原花青素对细胞凋亡发生过程中的多个环节均有作用。而且不同的肿瘤细胞对这两种药物的敏感性和反应类型是不同的,药物引起的不同类型肿瘤细胞的信号转导途经和信号网络的反应方式也不同。参与这两种药物作用的信号分子和信号转导途经有的已得到了肯定,但大部分的信号分子有待进一步研究。深入研究白藜芦醇、原花青素作用于不同细胞的信号转导机制,找出它们作用于不同细胞的信号靶分子,不仅为临床治疗肿瘤选择性用药提供理论依据,而且也为针对不同信号靶分子的联合用药,提高药物抗肿瘤的效率,降低细胞的毒性提供有价值的线索。 胃癌发病率和恶性程度比较高,是易于转移的的恶性肿瘤。这两种药物在胃癌作用方面的研究资料非常有限。本研究首先采用多种方法观察白藜芦醇、原花青素对胃癌细 第四军医大学博士学位论文 李莹胞系作用的特点,然后用western blot方法进一步分析白基芦醇和原花青素对与细胞增殖与存活密切相关的几种重要信号分子的影响。 不具备转移特性的实体瘤细胞和正常上皮细胞进入血流后会因失去基质的支持而发生凋亡,这一现象称为脱落凋亡(anoikis)。脱落凋亡的意义在于防止这些脱落的细胞种植于其他不适当的地方。然而,很多容易发生转移的恶性肿瘤细胞,从瘤体上脱落后并不发生凋亡,而是迁徙到其它部位再次生长。这种存在于某些肿瘤细胞中的抗脱落凋亡现象,被认为是肿瘤发生转移的重要原因之一。因此,脱落凋亡为我们深入研究参与细胞存活、死亡和肿瘤转移的多种信号途经提供了一个很好的研究模型。阐明肿瘤细胞抗脱落凋亡的信号转导机制将为治疗肿瘤转移提供新的思路。 本实验以胃癌细胞为研究对象,分析了胃癌细胞抗脱落凋亡的特性,在此基础上,通过观察一些重要的信号分子抑制剂对胃癌细胞生长周期、抗脱落凋亡及相关信号分子磷酸化状态等方面的影响,研究了胃癌细胞抗脱落凋亡的信号转导分子和信号转导通路。 为了探索 P130Cas和 Paxillin分子在肿瘤细胞抗脱落凋亡中的作用,我们应用RNAi技术分别抑制这两个分子基因的表达,观察了它们对抗脱落凋亡的胃细胞生长状态的影响,以明确pl30Cas、Paxillin在肿瘤细胞抗脱落凋亡中的作用。 由于肿瘤发生、发展过程的复杂性,到目前为止还没有一种有效的抗肿瘤药物,既能抑制或杀伤肿瘤,又能阻止肿瘤的转移。我们的实验已证实白羹芦醇,原花青素可以有效的抑制胃癌细胞的生长,诱导胃癌细胞的凋亡。那么,它们是否有阻止肿瘤转移的活性呢?即:是否有诱导肿瘤细胞脱落凋亡的作用呢?我们进一步研究了白葵芦醇,原花青素对抗脱落凋亡的胃癌细胞的作用。本研究主要发现如下:一、白基芦醇、原花青素时间和剂量依赖性的抑制胃癌细胞的增殖,诱导胃癌细胞 (BGC823、SGC7901、HGC27、MGC803)发生Mt和脱落mt。原花青素对胃癌m 胞的作用强于白基芦醇,鉴于原花青素的细胞保护活性,我们认为:原花青素比白 基芦醇在胃癌治疗方面更有优势。BGC823细胞对这两种药物的敏感性强于其它3 4 第四军医大学傅士学位论文 李莹 种胃癌细胞。二、不同剂量的白蓉芦醇、原花青素对不同胃癌细胞系在不同的培养状况下(贴壁培养 和脱落培养)作用不同时间后对细胞周期的影响均不一致。三、白茵芦醇、原花青素诱导胃癌细胞凋亡的分子机制 1.白黎芦醇、原花青素诱导胃癌细胞凋亡可能是通过抑制细胞内重要的蛋白酪氨酸 激酶的活性引起的;另外,原花青素有可能通过抑制某些细胞内磷酸酶的活性, 导致蛋白酪氨酸磷酸化水平的持续升高,造成细胞功能的紊乱,从而抑制细胞的 增殖,诱导细胞的凋亡。 2.ERK和FAK活性的降低,PykZ活性的增高可能参与了白基芦醇、原花青素诱 导的胃癌细胞凋亡。四、胃癌细胞抗脱落凋亡的信号转导机制 1.筛选出 4株抗脱落凋亡的胃癌细胞系:BGC823、SGC790、HGC27、MGC803。 2.蛋白酪氨酸激酶的异常活化是胃癌细胞抗脱落凋亡的重要原因。PDGF受体激酶 途经、HERZ激酶和ERK激酶是胃癌细胞抗脱落凋亡的重要信号通路和信号分