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肺癌是目前世界上发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。在我国肺癌已经成为城乡居民恶性肿瘤死亡的首要原因,占全部恶性肿瘤死亡的22.7%,发病率和死亡率呈现逐年上升的趋势。临床上对肺癌的治疗包括手术、放疗和化疗等,但是治疗效果不佳,肺癌患者预后极差、五年生存率不到15%,较强的侵袭转移性是导致肺癌患者死亡的主要原因。因此,有效地控制侵袭转移是治疗肺癌的关键。黄酮类化合物是一类在自然界中广泛存在的多酚类物质。大量研究表明,黄酮类化合物具有抗肿瘤活性作用,是一种潜在的肿瘤化学预防剂,其抗肿瘤作用包括:抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期进程和抑制血管生成及侵袭转移等。本次研究对象甘草素(liquiritigenin),是从药食同源的天然植物甘草中提取的一种二氢黄酮单体化合物。国内外研究报道,甘草素具有抗炎、保肝等多种生理活性作用。本实验室前期研究发现,甘草素能够抑制人肝癌SMMC-7721细胞和人宫颈癌HeLa细胞生长,并通过调控凋亡相关蛋白和活性氧(ROS)介导的线粒体信号通路诱导细胞凋亡。然而,甘草素能否抑制肿瘤细胞的迁移及其相关分子机制,国内外尚未见报道。因此,本研究拟采用人肺腺癌A549细胞体外模型,应用细胞基质粘附试验、伤口愈合试验、Transwell小室体外迁移试验等多种试验手段,系统研究甘草素对肺肿瘤细胞迁移能力的影响;运用明胶酶谱和蛋白免疫印迹等分子生物学技术,初步探讨甘草素对基质金属蛋白酶-2(MMP-2)表达的调控作用,以及PI3K/Akt和MAPK/ERKs信号通路在甘草素抑制肿瘤细胞迁移过程中的介导作用,为阐明甘草素抑制肺癌细胞迁移的作用及其分子机制提供科学依据。目的:探讨甘草素对人肺腺癌A549细胞迁移的影响。方法:不同剂量甘草素处理体外培养的A549细胞24 h,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测甘草素对细胞生长增殖的影响;采用细胞基质粘附试验检测甘草素对细胞粘附能力的影响;通过伤口愈合试验观察甘草素对细胞非定向迁移能力的影响;采用Transwell小室体外迁移试验,检测甘草素对细胞定向迁移能力的影响。结果:(1)10~100μM甘草素处理A549细胞24 h对细胞无明显损伤作用,故设定10、25、50、100μM为本次研究的实验剂量。(2)细胞基质粘附试验结果显示,随着甘草素剂量的升高,细胞基质粘附率有所下降,呈剂量效应关系。当甘草素剂量达到25μM时,细胞粘附率与对照组相比有显著性差异(p < 0.05),结果表明甘草素抑制细胞的粘附能力。(3)伤口愈合试验观察发现,随着甘草素剂量的升高,各剂量组细胞的伤口愈合程度受到抑制,100μM甘草素处理显著地抑制细胞扩散向前,结果提示甘草素抑制细胞的非定向迁移力。(4)Transwell小室体外迁移试验结果显示,10~100μM甘草素处理细胞能减少穿越小室的细胞数目,呈剂量效应关系。其中,25~100μM剂量组迁移率与对照组相比有显著性差异(p < 0.05),结果表明甘草素抑制细胞的定向迁移力。结论:甘草素抑制人肺腺癌A549细胞迁移。目的:初步探讨甘草素抑制人肺腺癌A549细胞迁移的分子机制。方法:通过明胶酶谱(Gelatin zymography)法检测细胞中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的酶活性水平;采用蛋白免疫印迹(Western blot)法检测细胞内MMP-2和蛋白激酶B(Akt)、胞外信号调节激酶(ERK1/2)及其磷酸化蛋白表达水平。结果:(1)不同剂量(10~100μM)甘草素处理A549细胞24 h,随着甘草素剂量的升高,细胞中MMP-2的酶活性和蛋白表达水平均受到抑制;磷酸化Akt (p-Akt)蛋白表达下降,但对非磷酸化Akt蛋白表达无明显影响;磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)蛋白表达上升,对非磷酸化ERK1/2蛋白表达无明显影响;上述结果均呈剂量效应关系。(2)细胞经50μM甘草素处理细胞不同时间(0、6、12和24 h),随着甘草素作用时间的延长,细胞中MMP-2的酶活性和蛋白表达水平下降;p-Akt蛋白表达下降,非磷酸化Akt蛋白表达不受影响; p-ERK1/2蛋白表达上升,非磷酸化ERK1/2蛋白表达不受影响;所有结果呈时间效应关系。(3)Akt特异性抑制剂LY29400(25μM或10μM)处理细胞可抑制细胞中MMP-2的酶活性水平,用5μM LY294002和50μM甘草素联合处理细胞对酶活性的抑制程度高于单独使用甘草素组或是抑制剂组;ERK1/2特异性抑制剂U0126(5μM或10μM)处理细胞显著降低细胞中MMP-2的酶活性水平。结论:甘草素可以通过阻碍PI3K/Akt通路,降低A549细胞中MMP-2的酶活性和蛋白表达水平,从而抑制肺癌细胞迁移。然而,甘草素激活的p-ERK1/2可能并没有参与调控MMP-2的表达。