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目的: 本研究通过无血清悬浮培养法富集卵巢癌干细胞,并在缺氧条件下进行培养,研究其在缺氧状态下增殖及耐药性的改变。观察熊果酸在缺氧条件下干预卵巢癌干细胞后,对于其增殖和耐药性的影响,并探讨熊果酸逆转耐药的相关途径和机制。 方法: 1.富集并鉴定卵巢癌Skov3,HEY,A2780干细胞,CCK-8法检测其耐药性。与缺氧条件下培养后,检测卵巢癌干细胞干性指标及耐药性的改变,并检测HIF-1α及ABCG2的改变。 2.常氧及缺氧条件下熊果酸对于卵巢癌干细胞增殖及耐药的影响。CCK-8测定熊果酸对于卵巢癌干细胞增殖的抑制作用。流式检测缺氧条件下,熊果酸及顺铂联合熊果酸对于卵巢癌干细胞凋亡的影响。常氧条件下,Western Blot检测不同剂量熊果酸对于卵巢癌干细胞干性指标的蛋白表达抑制作用。缺氧条件下,免疫荧光检测不同熊果酸对于卵巢癌干细胞ABCG2及HIF-1α表达的抑制作用; 3.缺氧条件下缺氧诱导因子特异性抑制剂YC-1及YC-1联合熊果酸对卵巢癌干细胞干性及耐药的影响。CCK-8检测YC-1在缺氧条件下对于卵巢癌干细胞增殖的抑制作用。流式检测缺氧条件下,YC-1对于卵巢癌干细胞凋亡的影响。WesternBlot检测YC-1联合熊果酸对于干性指标及耐药指标的影响。 4.熊果酸通过下调HIF-1α经PI3K/Akt信号通路调节ABCG2的表达。设计与构建HIF-1α的siRNA质粒,转染卵巢癌干细胞后后,检测HIF-1α的表达并测定对于ABCG2表达的影响。Western Blot检测缺氧不同时间点对于p-Akt-308及p-Akt-492蛋白的激活。siRNA沉默HIF-1α及给予PI3K抑制剂LY294002对于p-Akt-308、p-Akt-492、ABCG2及HIF-1α表达的影响。不同浓度熊果酸对于卵巢癌干细胞p-PI3K、p-Akt-308及p-Akt-492蛋白表达的抑制作用 5.熊果酸对卵巢癌干细胞荷瘤裸鼠耐药逆转作用。分别接种卵巢癌Skov3贴壁细胞及悬浮细胞,给予不同浓度熊果酸及熊果酸联合顺铂腹腔注射14天后,连续测量瘤体积,取瘤组织,绘制生长曲线绘制并计算抑瘤率。HE观察组织形态改变。免疫组化检测熊果酸对于ABCG2表达的表达。Tunnel检测熊果酸对于凋亡的影响。 结果: 1.缺氧条件对卵巢癌干细胞增殖及耐药的影响 (1)Skov3,HEY,A2780于无血清悬浮培养后,呈球样细胞团,悬浮生长,其干性基因明显高于贴壁细胞,且具有统计学意义(P<0.05)。并且悬浮细胞的耐药性明显高于贴壁细胞,且具有统计学意义(P<0.05)。 (2)缺氧条件下培养卵巢癌干细胞后,其耐药性及增殖能力明显增高。 (3)缺氧培养48h后,HIF-1α及ABCG2的表达明显升高,且干性指标CD44、CD133、OCT-4、Nanog都出现了不同程度的上升。 2.常氧及缺氧条件下熊果酸对于卵巢癌干细胞增殖及耐药的影响 (1)熊果酸可以明显抑制卵巢癌贴壁细胞及悬浮细胞的增殖。低剂量熊果酸联合顺铂使用时可以明显增加卵巢癌干细胞对顺铂的敏感性,提高顺铂对卵巢癌干细胞的杀伤作用。 (2)当熊果酸与顺铂联合作用时,干细胞凋亡率由19.7%提高至34.8%,可以发现熊果酸可以明显提高顺铂对于卵巢癌干细胞的凋亡率。 (3)熊果酸可以抑制干性指标CD44、CD133、Nanog、 OCT-4的表达,具有统计学意义。 (4)不同浓度熊果酸可以抑制于性指标、ABCG2及HIF-1α的表达,具有统计学意义(p<0.05)。 3.缺氧条件下缺氧诱导因子特异性抑制剂YC-1及YC-1联合熊果酸对卵巢癌干细胞干性及耐药的影响。 (1)不同浓度YC-1对于HIF-1α具有抑制作用,且有剂量依赖性。 (2)缺氧条件下,当给予低剂量YC-1时,细胞凋亡率为25.1%,较缺氧条件下凋亡率7.9%明显升高。 (3)当YC-1与熊果酸联用时,可以明显抑制干性指标Nanog,OCT-4,CD44及耐药指标ABCG2的表达,具有统计学意义(p<0.05)。 4.熊果酸通过下调HIF-1α经PI3K/AKT信号通路调节ABCG2 (1)选取转染后对于HIF-1α抑制作用最为明显的HIF-1α-Homo-764位点,转染Skov3贴壁细胞后富集干细胞,可以发现在沉默HIF-1α的表达后,ABCG2D的表达随之降低。 (2)卵巢癌Skov3干细胞分别于缺氧条件下培养p-Akt-492及p-Akt-308的表达4h时表达最高,随着逐渐下降。 (2)巢癌Skov3干细胞分别于缺氧条件下培养,分别沉默HIF-1α及PI3K抑制剂LY2944002后及默HIF-1α联合PI3K抑制剂LY2944002后,p-Akt-T308的表达在沉默HIF-1α及LY294002都出现了降低,而沉默HIF-1α联合LY294002后,p-Akt-T308、p-Akt-s492的表达出现了明显的降低,具有统计学意义(p<0.05)。ABCG2及HIF-1α也都出现了一定程度的抑制,具有统计学意义(p<0.05)。 (3)不同浓度熊果酸对于卵巢癌干细胞p-Akt-308、p-Akt-s492及p-PI3K蛋白表达具有抑制作用,并且具有剂量依赖性。 5.熊果酸对卵巢癌干细胞荷瘤裸鼠耐药逆转作用 (1) SKOV3干细胞组成瘤时间短且肿瘤生长速度明显高于普通贴壁细胞。熊果酸可以抑制肿瘤的生长。并且当熊果酸联合顺铂使用时,效果明显由于单用顺铂组。 (2)给予不同剂量的熊果酸干预后,ABCG2的表达出现下调,并具有剂量依耐性。并且熊果酸联合顺铂组较单用顺铂组,ABCG2的表达明显被抑制 (3)给予不同剂量的熊果酸干预后,凋亡细胞明显增,随着剂量的升高,凋亡细胞增多。并且当顺铂与熊果酸联合使用时,细胞凋亡数明显较单用顺铂升高. 结论: 缺氧条件下,卵巢癌干细胞的干性指标上升,耐药性升高。伴随HIF-1α升高的同时耐药指标ABCG2同时出现了升高。给予熊果酸于缺氧条件下干预Skov3干细胞后,不同剂量熊果酸可以明显抑制卵巢癌干细胞的增殖,同时可以抑制干性指标,增加干细胞对于顺铂的敏感性,提高顺铂对于卵巢癌干细胞的杀伤作用。当与YC-1联用时可以明显抑制干性指标及耐药指标ABCG2的表达。siRNA沉默HIF-1α的表达后,耐药指标ABCG2的表达随之降低。在缺氧条件下激活的PI3K/Akt信号通路,在沉默HIF-1α后,其关键蛋白出现了抑制。并且抑制PI3K蛋白可以下调ABCG2及HIF-1α的表达。不同剂量熊果酸可以抑制PI3K/Akt信号通路的关键蛋白。熊果酸可以抑制卵巢癌干细胞裸鼠移植瘤的生长,且可以增加其对于顺铂的敏感性,增高顺铂的抑制作用。并且可以降低耐药指标ABCG2的表达,增加肿瘤细胞的凋亡。