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N-[4-(4,6二甲基-2-嘧啶氧基)-3-甲基苯基]-N'-[2-(二甲氨基)]苯甲酰脲(SUD)是新合成的苯甲酰脲类化合物,它的抗肿瘤作用及其机制尚未了解,因此本论文旨在研究SUD对于肿瘤的作用及其机制。本文主要从以下几部分展开论述: 第一部分 SUD对细胞生长的影响 目的:检测SUD对正常细胞株、肿瘤细胞株和肿瘤多药耐药细胞株的生长抑制作用。 方法:采用MTT实验法检测SUD对人正常肝细胞L-02、人胃黏膜细胞GES-1、人肺癌细胞株A549和H1299、人胃癌细胞株BGC-803和BGC-823、人乳腺癌细胞株MCF-7和MDAMB-231、人卵巢癌细胞株SKOV-3、人肝癌细胞株SMMC-7721和人耐药乳腺癌细胞MCF-7-ADR的影响。 结果: 1.SUD对人胃黏膜细胞GES-1细胞和人正常肝细胞L-02细胞的生长抑制作用很弱。只有在100μMSUD作用于人正常胃黏膜细胞GES-1细胞和人正常肝细胞L-02细胞72小时后才有抑制作用,但其抑制率只有(14.8±1.1)%和(21.1±1.2)%(P<0.05)。100μM阳性对照药紫杉醇作用于人正常胃黏膜细胞GES-1细胞72小时的抑制率高达(93.8±1.0)%,与之相比,100μMSUD作用于人正常胃黏膜细胞GES-1细胞72小时的抑制率要低得多(P<0.01)。 2.SUD可时间和浓度依赖性抑制人胃癌细胞株BGC-803和BGC-823、人乳腺癌细胞株MCF-7和MDAMB-231和人卵巢癌细胞株SKOV-3的生长,SUD可浓度依赖性抑制人肺癌细胞株A549和H1299、人肝癌细胞株SMMC-7721的生长,作用72小时后,对BGC-803、BGC-823、MCF-7、MDAMB-231和SKOV-3的IC50(μM)分别为(1.45±0.96)、(1.17±0.73)、(0.42±0.03)、(1.29±0.91)和(8.39±0.90);而对A549、H1299和SMMC-7721的IC50均大于100μM,可见SUD对乳腺癌和胃癌细胞的生长抑制作用强于肺癌、卵巢癌和肝癌细胞(P<0.05)。 3.SUD可时间和浓度依赖性抑制MCF-7-ADR的生长,作用48小时和72小时后,对MCF-7-ADR的IC50(μM)分别为0.95±0.46和0.57±0.19(P<0.05)。 结论:SUD可时间和浓度依赖性抑制多种肿瘤的生长,对耐药肿瘤株也有抑制生长的作用,而对正常细胞的生长抑制作用较弱。 第二部分 SUD对微管蛋白的影响 目的:研究SUD对微管蛋白的影响 方法:采用微管聚合实验考察SUD对微管蛋白聚合和聚合的影响;采用免疫细胞化学、共聚焦技术研究SUD对β-tubulin的影响。 结果: 1.根据微管蛋白聚合实验结果可知,经过SUD处理的微管蛋白的聚合和解聚的程度降低了。 2.根据免疫细胞化学和共聚焦技术的结果可知,经过SUD处理的MCF-7细胞中的β-tubulin的荧光强度下降。 结论:SUD抗肿瘤作用的其中一个机制为抑制微管聚合和解聚。 第三部分 SUD对乳腺癌和胃癌细胞增殖的影响及其机制的研究 目的:研究SUD对乳腺癌和胃癌细胞增殖的影响及其机制 方法:采用克隆形成实验考察SUD对乳腺癌和胃癌细胞增殖的影响;采用流式细胞术考察SUD对乳腺癌和胃癌细胞周期的影响;采用Westernblot及实时荧光定量PCR研究了细胞周期相关蛋白和基因的表达。 结果: 1.根据平板克隆实验结果可知,培养14天后,MCF-7细胞的克隆形成率为(59.54±1.07)%,0.2μmol/L、1μmol/L、5μmol/L的SUD处理组的克隆形成率分别降至(16.83±1.48)%、(14.67±0.05)%和(0.81±0.03)%(P<0.05);培养14天后BGC-823细胞有(69.89±2.76)%的克隆形成率,0.2μmol/L、1μmol/L、5μmol/L的SUD处理组的克隆形成率分别降至(26.25±1.13)%、(23.08±1.07)%和(2.25±0.92)%(P<0.05)。 2.SUD可引起MCF-7细胞G2期阻滞和BGC-823细胞G1期阻滞(P<0.05)。 3根据Western blot和实时荧光定量PCR分析细胞周期相关的基因和蛋白的表达的结果可知,在基因和蛋白水平上,SUD均可以浓度依赖性地上调p53和Chk1的表达,下调CDK4、Cdc25a、Cyclin B1和CDK1的表达(P<0.05)。 结论:SUD可抑制乳腺癌细胞株MCF-7和胃癌细胞株BGC-823的增殖,其抑制作用与引起细胞周期阻滞有关,引起细胞阻滞可能与p53和Chk1的表达的上调, CDK4、Cdc25a、Cyclin B1和CDK1的表达的下调有关。 第四部分 SUD对乳腺癌和胃癌细胞凋亡的影响及其机制研究 目的:研究SUD对乳腺癌和胃癌细胞凋亡的影响及其机制 方法:采用全细胞膜片钳技术检测SUD对肿瘤细胞静息电位的影响;采用Hoechest33258染色实验考察SUD对乳腺癌和胃癌细胞细胞核的影响;采用ROS染色实验考察SUD对乳腺癌和胃癌细胞中ROS的影响;采用SOD试剂盒、MDA试剂盒考察SUD对乳腺癌和胃癌细胞中SOD和MDA生成的影响;采用Western blot研究细胞凋亡及其相关蛋白和基因表达的影响。 结果: 1.SUD能够显著性引起细胞膜电位发生改变,可导致肿瘤细胞膜静息膜电位向去极化方向移动。 BGC-823细胞静息膜电位-78±5mV,灌流5μM SUD后变为(-26±4) mV。0.2μM SUD作用48小时后BGC-823细胞静息膜电位升至(-60±6)mV,1μM SUD作用48小时后BGC-823细胞静息膜电位升至(-40±5)mV,5μM SUD作用48小时后BGC-823细胞静息膜电位升至(-15±4)mV。MCF-7细胞静息膜电位(-84±7)mV,灌流5μM SUD后变为(-21±4)mV。0.2μM SUD作用48小时后MCF-7细胞静息膜电位升至(-65±7) mV,1μM SUD作用48小时后MCF-7细胞静息膜电位升至(-48±5)mV,5μM SUD作用48小时后MCF-7细胞静息膜电位升至(-10±3)mV。 2.根据Hoechst33258染色结果可知SUD可引起细胞核固缩,染色质凝集等细胞凋亡的形态学改变。 3.ROS的生成随着SUD浓度的升高而增多。 4.SOD的活力随着SUD浓度的升高而下降。 5.SUD浓度浓度依赖性地增多MDA的生成。 6.SUD浓度依赖性地增加Bax蛋白表达并提高Bax/Bcl-2的比值,下调Bcl-2、caspase-3和caspase-9的表达,上调cleaved caspase-3和cleavedcaspase-9的表达。 结论:SUD可以诱导乳腺癌和胃癌细胞凋亡,SUD引起细胞膜电位的改变。SUD诱导肿瘤细胞凋亡的机制可能是上调促凋亡基因p53和Bax与Bcl-2的比例、增加ROS和MDA的生成、降低SOD的活性,从而启动凋亡信号,通过激活线粒体通路,从而活化caspase-9和caspase-3而诱导了细胞凋亡的发生。 第五部分 SUD对乳腺癌和胃癌细胞迁移的影响及其机制研究 目的:研究SUD对乳腺癌和胃癌细胞迁移的影响及其机制 方法:采用划痕实验观察SUD对肿瘤细胞迁移能力的影响;采用F-actin染色实验考察SUD对肿瘤细胞中F-actin的影响;采用Western blot用于研究SUD对TRPM7的表达的影响;采用全细胞膜片钳技术检测SUD对肿瘤细胞中的TRPM7电流的作用;实时荧光定量PCR用于研究SUD对PI3K、AKT和TRPM7基因的表达的影响。 结果: 1.划痕实验结果显示,SUD抑制细胞迁移并使EGF对细胞迁移的促进作用减弱。 2.F-actin染色实验结果显示,SUD可浓度依赖性的使F-actin的表达下降(P<0.05),也可浓度依赖性阻断EGF的作用(P<0.05)。 3.Western blot分析细胞中TRPM7的蛋白的表达的结果显示,SUD浓度依赖性地使TRPM7的蛋白表达减少(P<0.05)。 4.全细胞膜片钳实验结果显示,记录到的MCF-7和BGC-823细胞中的TRPM7电流在正电压下表现为具有显著外向整流特性的较大电流幅度的外向电流,在负电压下几乎没有电流。SUD孵育48小时后,SUD浓度依赖性地使TRPM7电流幅度明显下降。 5.荧光实时定量PCR分析PI3K、AKT和TRPM7的基因的表达的结果显示,SUD浓度依赖性地使这些基因表达减少(P<0.05)。 结论:SUD可以抑制乳腺癌和胃癌细胞的迁移,SUD抑制细胞迁移可能与降低F-actin的表达、对抗EGF的作用以及使TRPM7的表达下降从而影响PI3K-AKT通路有关。