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姜黄素是从姜科植物中提取到的一种植物多酚,不仅具有提供营养成分和满足感官需要的作用,也具有预防疾病的保健和药理功能。近年来,姜黄素对多种癌细胞的生长抑制作用日益成为研究的热点,但姜黄素对甲状腺癌细胞作用的报道比较少,而且所涉及的机制也不是十分明确。本研究旨在探讨姜黄素对甲状腺癌细胞的生长抑制作用及其作用途径。10-50μmol/L姜黄素作用于乳头状甲状腺癌细胞K1、滤泡状甲状腺癌细胞FTC-133、未分化甲状腺癌细胞8505C、原代培养的甲状腺正常细胞和癌细胞24 h后,相差显微镜下发现,细胞体积变小,增殖速度减慢,形态逐渐变成圆形,继而皱缩、脱落;Hochest33342和PI染色,荧光显微镜下可见细胞核破裂,呈大小不等、形态不规则的碎片,计算PI阳性细胞的比例,结果发现姜黄素对不同甲状腺癌细胞株和原代培养的细胞具有生长抑制作用且呈浓度依赖性,50μmol/L姜黄素作用24 h后,K1、FTC-133和8505C的细胞死亡率分别为43.04±3.42%、45.04±4.12%和20.48±2.70%,原代正常甲状腺细胞的死亡率为20.87±1.17%,而原代甲状腺癌细胞的死亡率为50.5±3.46%,是正常细胞的2.4倍。结晶紫染色法检测细胞克隆形成能力,结果表明姜黄素作用6 h后能显著抑制K1细胞克隆形成能力,当浓度达到30μmol/L和40μmol/L时,克隆形成能力与对照组相比低至3%以下。细胞凋亡采用Annexin V-FITC/PI双染,流式细胞术测定,结果显示姜黄素作用12 h能诱导K1细胞凋亡且呈浓度依赖性,40μmol/L组细胞凋亡率已达99.48%。DCFH-DA染色,流式细胞术测定K1细胞内ROS的聚集,结果显示40μmol/L姜黄素在5 min内能迅速引起ROS的升高。Rhodamine123染色和Fluo3-AM染色,流式细胞术研究K1细胞内线粒体膜电位的耗散及细胞内Ca2+浓度的变化情况,结果表明姜黄素作用24 h后能浓度依赖性地引起线粒体膜电位的降低和细胞内Ca2+浓度的升高。抗凋亡蛋白表达水平的检测采用Western blot法,结果显示姜黄素作用K1细胞24 h后,出现了多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶PARP的裂解和细胞凋亡的重要调控蛋白Bcl-2表达水平的下调。总而言之,本研究发现姜黄素能抑制甲状腺癌细胞的生长,其具体的作用途径包括克隆形成能力的降低,ROS的快速产生,线粒体膜电位的耗散,调控细胞凋亡信号的Ca2+浓度的升高,PARP的降解和Bcl-2表达的降低,最终诱导细胞发生凋亡。本研究显示姜黄素有望广泛应用于新型抗癌药物和预防癌症的保健食品中。