高良姜素对膀胱癌的抑制作用及其分子机制研究

来源 :成都大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuzy0909
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:膀胱癌是全球第十大最常见的癌症,占全球癌症死亡总人数的2.1%。其在男性和女性中的发病率分别位居第四位和第十位。根据2020年全球癌症统计数据结果显示,膀胱癌的新发病例估计约为57.3万,死亡病例约为21.2万,其中男性的发病率和死亡率约为女性的4倍。在中国膀胱癌的发病率居恶性肿瘤发病普的第十三位,男性发病率居恶性肿瘤发病普的第七位,发病率为女性的3.8倍,死亡率为女性的4倍。根据2022年中美癌症统计结果显示,中国2022年的膀胱癌新发病例和死亡病例均远高于美国。目前临床上针对膀胱癌的治疗手段主要为手术、化疗、放疗、免疫治疗以及靶向治疗等。但由于膀胱癌的不同病理特点,其经过以上手段治疗之后仍然存在着许多问题,如非肌肉浸润型的膀胱癌术后复发率较高,肌肉浸润型膀胱癌其预后很差,5年生存率较低等。因此,寻找新的毒性低且疗效好的抗膀胱癌的药物迫在眉睫。中医药治疗膀胱癌已有报道,引起了国内外的广泛关注,如丹皮酚、青蒿琥酯以及苦参等传统中医药的提取物或传统中药材均能够发挥抗膀胱癌作用。目前关于高良姜素抗肿瘤的研究已经有较多的报道,但关于高良姜素抗膀胱癌的研究几乎没有,故本研究拟通过网络药理学及体外实验来探索高良姜素抗膀胱癌的作用。方法:(一)运用网络药理学技术分析高良姜素发挥抗膀胱癌的作用机制。使用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、Swiss Target Prediction数据库以及targetnet数据库预测高良姜素的作用靶点。通过Gene Cards数据库获得膀胱癌相关靶点。两者取交集,即为高良姜素抗膀胱癌的作用靶点。交集靶点利用STRING数据库以及Cytoscape3.9.0软件构建作用靶点蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,筛选出核心作用靶点。采用在线注释及可视化整合分析工具DAVID Bioinformatics Resources(2021 Update)将核心靶点进行基因本体论(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。利用Cytoscape 3.9.0软件构建构建药物-疾病-靶点-通路网络。(二)以人膀胱癌细胞5637,HT-1376以及正常膀胱上皮SV-HUC-1细胞系为研究对象,采用CCK-8试剂盒检测不同浓度(0μM,40μM,80μM,120μM,160μM,200μM)的高良姜素处理上述细胞24小时后对膀胱癌细胞增殖的影响。(三)在网络药理学的基础上,研究p53信号通路在高良姜素抗膀胱癌中的作用。以膀胱癌细胞5637和HT-1376为研究对象,结合CCK-8实验,设置高良姜素药物浓度为0μM,120μM,160μM进行实验验证。平板克隆实验检测高良姜素对细胞增殖的影响;Hoechst 33258染色与流式细胞术检测高良姜素诱导膀胱癌细胞的凋亡情况;蛋白免疫印迹(western blot)法检测高良姜素对凋亡相关蛋白bax、Bcl-2、Cleaved-PARP和Cleaved-Caspase3以及p53信号通路相关蛋白MDM2、p53、p-p53和cytc的表达的影响。si-p53沉默之后进一步验证高良姜素对膀胱癌的抑制情况。结果:(一)通过不同数据库去重之后共获得高良姜素作用靶点204个,膀胱癌靶点2912个。两者交集之后共获得高良姜素抗膀胱癌作用靶点115个。GO分析获得生物学过程(BP)101个GO项,细胞组分(CC)共富集到16个GO项,分子功能(MF)共富集到53个GO项,KEGG通路富集分析共富集到包括癌症信号通路、细胞衰老、病毒致癌、化学致癌-受体激活、PI3K-Akt信号通路、p53信号通路、非小细胞肺癌、前列腺癌、孕酮介导的卵母细胞成熟、细胞周期等53条信号通路。(二)随着高良姜素浓度的增加,膀胱癌细胞5637、HT-1376以及正常膀胱上皮细胞SV-HUC-1的增值率逐渐下降,在同样浓度下,高良姜素对正常膀胱上皮细胞的增殖率影响较膀胱癌细胞更小。(三)平板克隆实验显示高良姜素以浓度依赖的方式抑制膀胱癌细胞增殖;Hoechst33258染色与流式细胞术结果提示高良姜素呈浓度依赖方式诱导膀胱癌细胞凋亡;蛋白免疫印迹(Western blot)实验提示高良姜素能够呈剂量依赖的方式使凋亡相关蛋白bax、Cleaved-PARP和Cleaved-Caspase3表达上调,使Bcl-2表达下调;使p53信号通路相关蛋白MDM2表达下调,p53、p-p53、cytc的表达上调。使用si RNA沉默p53蛋白后,使用高良姜素处理膀胱癌细胞,发现高良姜素能够使p53沉默后的细胞的p53蛋白表达上调,同时也能够对p53蛋白沉默的细胞增殖受到影响。结论:1.网络药理学结果提示,高良姜素能够通过多靶点多通路发挥抗膀胱癌作用,其中p53信号通路可能在高良姜素抗膀胱癌中发挥着重要作用。2.CCK-8以及平板克隆实验结果提示高良姜素能够呈剂量依赖性的方式抑制膀胱癌细胞增殖。3.体外实验提示高良姜素能够通过激活p53信号通路诱导膀胱癌细胞凋亡。
其他文献
吲哚布芬(Indobufen)是安全性和可逆性有效结合的抗血小板聚集药物,用于治疗各种心血管病变、血脂代谢障碍、静脉血栓形成和糖尿病等疾病。通过查询相关资料,国内外药典均未将该品种收载于药典中。仅在我国有相应的注册标准,标准号为WS1-(X-069)-2006Z-2021,此标准已不满足当前药品监管严格把控的新要求。因此本课题以中国药典2020年版和ICH相关指导原则为准则,对吲哚布芬原料药进行全
学位
急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)是一种常见的呼吸系统急危重症,死亡率高,目前缺乏有效的治疗手段。内皮糖萼是位于血管内皮细胞表面的多糖复合结构,它不仅是血管壁的选择性通透性屏障,还能限制血细胞与内皮细胞的接触,维持血管内皮的正常微环境。内皮糖萼的破坏会增加血管的通透性,加速肺水肿,促进急性肺损伤的发生与发展。在研究中,我们创新性地提出了以硫酸乙酰肝素(Heparan sulf
学位
氟喹诺酮类抗生素(FQs)是一种全化学合成的广谱抗生素,因价格比疗效相当的抗生素低廉、半衰期较长和性能稳定等优点得到了普遍的应用,并且在2019年爆发的新型冠状病毒肺炎中,FQs也作为使用率最高的抗生素被广泛用于临床抗感染。其中,环丙沙星(CIP)又是FQs中最为常用的一种抗生素之一。CIP作为人畜通用药也可用于治疗动物疾病,其常作为预防性的药物被添加在牲畜饲料中,而此类抗生素在加工动物食品中的残
学位
聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)是一类广泛用于制备纳米载体的可降解的高分子聚合物材料,具有无毒、无刺激性,可降解及生物相容性好等优点,在生物环境中可保护溶解性低和稳定性差的药物。但PLGA纳米粒在人体内易被巨噬细胞识别后吞噬,将白蛋白包裹在PLGA纳米粒最外层可有效改善这种情况,从而延长体内循环时间,改善药代动力学。白蛋白修饰后还可增加
学位
面对微生物的耐药,尤其是金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)耐药菌株引起的感染,迫切需要寻找新的抗菌药物。内生菌是共生在植物体内的微生物,其特殊的生长环境使其具有独特的生理和代谢机制,能够产生与宿主植物相同或相似的化合物。同时,内生菌具有种类多样、生长周期短、代谢可控等特点,可通过发酵实现工业化生产。八角莲(Dysosma versipellis)为小檗科植物,其根茎入药,
学位
生物催化技术是甾体医药工业关键的生产技术,其优势为选择性高、环境友好、反应条件温和等,可制备化学合成法难以合成的一些甾体中间体。1α-羟基去氢表雄酮(1α-OH DHEA)是一种具有药理活性的甾体物质,也是合成阿法骨化醇、马沙骨化醇、氟骨三醇、他卡西醇等开环甾体化合物及其他甾体化合物的关键中间体。在课题组前期研究工作的基础上,本文对草酸青霉A-1006(Penicillium oxalicum A
学位
肥胖是一种与肠道微生物和低度慢性炎症相关的代谢性疾病。研究表明,肥胖和肠道菌群有着密切的联系,肠道菌群紊乱会使得机体发生低度慢性炎症以及脂质代谢异常,从而引起肥胖。饮食对肠道菌群有着非常重要的影响,因此,寻找或开发可以改善和预防肥胖的安全有效膳食添加剂对人类健康具有重要意义。通江银耳是一种药用菌和食用菌;多糖是其主要的活性成分,具有降糖、降血脂等多种生物活性。然而,银耳多糖的抗肥胖作用和潜在机制从
学位
红曲霉菌是一种小型的丝状腐生真菌,其代谢产物红曲色素、洛伐他汀等在食品及医药领域有着广泛的应用。谷胱甘肽S-转移酶(GST;EC2.2.1.18)是一类保守的具有多种功能的超基因家族酶系,广泛参与到生物体的多种生理代谢过程。本研究以红曲霉菌GST基因家族为对象,进行了生物信息学分析、基因克隆、酶学特性及表达模式等研究,主要研究结果如下:1.在Monascus purpureus基因组中一共鉴定得到
学位
波棱瓜子系葫芦科波棱瓜属的一年生攀援草本植物波棱瓜(Herpetospermum pedunculosum(Ser.)C.B.Clarke)的干燥成熟种子,主要分布于中国西南部、印度和尼泊尔,海拔2300-3500米的山坡灌丛中。因其保肝功效闻名,存在于治疗肝病60%藏药处方中,是藏医治疗肝胆疾病的常用药物。对乙酰氨基酚(N-acetyl-p-aminophenol,APAP)又称扑热息痛,是一种
学位
学位