TRPV1/Ca2+在吴茱萸碱诱导人胃腺癌细胞调亡中的作用与机制研究

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目的:探究TRPV1、Ca2+、ROS、MCU在吴茱萸碱(evodiamine,EVO)诱导人胃腺癌细胞凋亡过程中的作用机制。本研究从TRPV1介导细胞凋亡的角度阐述了EVO细胞毒性的分子机制,为揭示EVO对肿瘤细胞的细胞毒性提供了新的依据,为科学合理使用EVO提供了毒理学数据支持,更为寻找合适的剂量窗口提供了依据,也为临床上人胃腺癌的治疗提供了新的选择与分子生物学证据。方法:从2019到2021年就诊患者中随机筛选出人胃腺癌(中分化、低分化)各33例,对其癌组织及相应癌旁组织进行免疫组化染色,以确定目的蛋白TRPV1的表达情况;CCK-8法检测不同浓度的EVO作用于人正常胃粘膜上皮细胞GES-1、人胃腺癌细胞BGC-823后细胞相对活力值,检测抑制剂Capsazepine、BAPTA-AM、EUK-134、Rotenone、2-APB、KN93预处理后,细胞的相对存活力,检测EVO作用于TRPV1、MCU敲降后BGC-823细胞相对存活力;流式细胞术检测DCFH-DA、Flou-4 AM染色后细胞内的ROS水平、Ca2+水平;倒置荧光显微镜观测Mito Tracker+Mito Sox,Mito Tracker+Rhod2染色后线粒体内的ROS水平与Ca2+水平;激光工具焦观测TRPV1在BGC-823细胞上的表达情况,10μmol/LEVO作用于细胞24h后线粒体的形态学改变;慢病毒对人胃腺癌细胞BGC-823上的TRPV1、MCU蛋白进行转染;Western-blot检测相关目的蛋白的表达情况。结果:EVO对人胃腺癌细胞BGC-823、人胃黏膜上皮永生系细胞GES-1具有细胞毒性,IC50分别为:10.57μmmol/l、13.78μmmol/l;细胞内的ROS水平随着EVO作用时间的增加而增加(P<0.001),EUK-134可以抑制EVO诱导的细胞凋亡(P<0.001)、抑制EVO诱导的细胞内ROS水平升高(P<0.001),EVO诱导ROS依赖性细胞凋亡;EVO作用于BGC-823细胞后,线粒体功能发生障碍,线粒体形态发生改变,片段增多(P<0.01),纵横比例变大(P<0.05),线粒体膜电位下降(P<0.001),Rotenone可以减低EVO诱导的细胞毒性(P<0.001),细胞内ROS水平上升(P<0.001)、Mito-ROS水平的升高(P<0.001)以及EVO诱导的线粒体膜电位水平下降(P<0.001),线粒体膜通透性转化孔抑制剂Cs A可以抑制EVO诱导的细胞活力下降(P<0.05),线粒体来源的高ROS水平是引起EVO诱导的细胞毒性的原因之一;细胞内Ca2+升高对EVO诱导的ROS产生和细胞毒性至关重要,BAPTA-AM可以抑制EVO诱导的细胞凋亡(P<0.01)、EVO诱导的细胞内Ca2+水平的增加(P<0.001)以及EVO诱导的线粒体膜电位下降(P<0.01),KN93不能抑制EVO诱导的细胞活力下降水平(P>0.05);免疫组化结果显示66例患者的癌组织与相应的癌旁组织上TRPV1都有表达,在BGC-823细胞膜及细胞器上都有表达;Capsazepine可以抑制EVO诱导的细胞毒性(P<0.001)以及EVO诱导的细胞内Ca2+增加的水平(P<0.001),TRPV1敲降后,EVO诱导BGC-823细胞毒性的作用降低(P<0.001),ROS降低(P<0.001),TRPV1过表达后,EVO诱导BGC-823细胞毒性的作用增加(P<0.001),ROS增加(P<0.001),TRPV1控制EVO诱导的ROS产生和细胞毒性;MCU敲降后,EVO诱导BGC-823细胞毒性的作用降低(P<0.01),ROS降低(P<0.001),EVO诱导的线粒体膜电位下降趋势减弱(P<0.001),MCU负责EVO诱导的ROS产生和细胞毒性;2-APB可以抑制EVO诱导的细胞活力下降(P<0.001),内质网应激是引起EVO诱导的细胞死亡的原因之一;Wester-blot结果显示:EVO可以诱导蛋白Cl-PARP(P<0.001)、Cl-Caspase3(P<0.001)、P-drp1(P<0.001)、p-CAMKII(P<0.001)、CHOP(P<0.001)表达水平显著升高,蛋白PERK表达水平显著降低(P<0.001),EUK-134、Rotenone可以抑制EVO诱导的凋亡相关蛋白Cl-PARP1(P<0.001、P<0.01)、Cl-Caspase3(P<0.001、P<0.001)升高,Rotenone可以抑制EVO诱导的P-drp1蛋白表达水平的升高(P<0.001),BAPTA-AM可以抑制EVO诱导的p-CAMKII水平的升高(P<0.001),EUK-134可以抑制EVO诱导的蛋白PERK下降(P<0.001)、CHOP水平升高(P<0.001)。结论:EVO通过TRPV1/Ca2+通路诱导氧化应激依赖的人胃腺癌细胞凋亡。
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