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皮肤癌是在皮肤上增殖生长的恶性肿瘤,它可分为基底细胞癌(BCC)、鳞状细胞癌(SCC)和恶性黑素瘤(MM)三种类型。皮肤癌症严重威胁人类健康,目前,确诊癌症病例中有30%病例是皮肤癌,每年全世界发生皮肤癌患者多达200多万例,其中,恶性黑色素瘤的死亡率极高。紫外线的过量辐射是导致皮肤癌发生的重要因素之一,当机体皮肤长时间受到紫外线照射,中波UVB对其伤害最为严重,会导致DNA损伤、皮肤黑色素积增、出现红疹溃烂甚至癌变。近年来随着臭氧层的破坏加剧,越来越多的紫外线到达地球表面,抗皮肤癌及其抗紫外辐射药物研究已成为热点。天麻具有多种药理作用,但天麻及微生物转化天麻产物抗肿瘤、抗紫外线作用如何?均有待进一步研究。同时,天麻已成为药食同源物质,更多功能急需开发。
本实验以长白山天麻和4株蜜环菌为实验材料,首先,通过HPLC技术,以4株蜜环菌转化天麻产物药效成分天麻素和对羟基苯甲醇含量为评价指标,筛选出最优转化菌菌株;其次,通过MTT法和划痕实验,评价蜜环菌转化天麻产物的体外抗B16黑色素瘤细胞活性;再次,通过小鼠UVB损伤小鼠皮肤模型实验,以小鼠皮肤组织角化程度及其丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性、角质蛋白-17(CK-17)表达、谷氨酰胺转氨酶(TGase)表达、基质金属蛋白酶抑制因子-1(TIMP-1)表达、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)表达为指标,评价蜜环菌转化天麻产物的抗UVB损伤的作用。最后,通过小鼠UVB损伤HaCat光老化模型实验,以HaCat细胞的增殖、IL-6和TNF-α、细胞周期、细胞凋亡等为评价指标,评价蜜环菌转化天麻产物抗UVB损伤作用,并对其机理进行初探。实验结果如下:
1.4株蜜环菌株A、B、C、D对其转化天麻产物中天麻素和对羟基苯甲醇的含量影响显著(P<0.05),其中,D菌株转化作用最强,其转化天麻产物中天麻素和对羟基苯甲醇含量加和值高达0.35%(P<0.05),是理想的转化菌。
2.蜜环菌转化天麻产物组、达卡巴嗪阳性药组及天麻组均显著抑制B16黑色素瘤细胞增殖,且抑制率呈现剂量依赖性(p<0.05)。蜜环菌转化天麻产物组、达卡巴嗪阳性药组及天麻组IC50分别125.62μg/mL、189.01μg/mL、200.51μg/mL。同一浓度条件下,蜜环菌转化天麻产物抗B16黑色素瘤细胞作用显著强于达卡巴嗪阳性药组和天麻组(p<0.05),天麻组和达卡巴嗪阳性药组抗B16黑色素瘤细胞作用相同(p>0.05)。蜜环菌转化天麻产物组、达卡巴嗪阳性药组及天麻组对B16黑色素瘤细胞划痕愈合均有明显抑制作用,培养24h后与对照组相比,均明显抑制了细胞迁移、侵袭的能力,划痕愈合率均明显小于对照组,蜜环菌转化天麻组抑制B16黑色素瘤细胞的运动迁徙能力最为明显。
3.蜜环菌转化天麻产物和天麻对UVB损伤小鼠的体重无显著影响(p>0.05),对UVB损伤小鼠皮肤结构角化现象均有明显好转。蜜环菌转化天麻产物和天麻均显著降低了UVB损伤小鼠皮肤组织中MDA含量、MMP-9含量、CK-17表达、TGase表达(p<0.05);均显著提高了UVB照射损伤小鼠SOD、GSH-Px、CAT的活性和TIMP-1表达水平(p<0.05)。高剂量蜜环菌转化天麻产物抗UVB损伤作用优于天麻。
4.蜜环菌转化天麻产物和天麻均显著促进了UVB损伤HaCat细胞增殖(P<0.05),促进UVB损伤HaCat细胞划痕的愈合。与UVB模型组相比,蜜环菌转化天麻产物组和天麻组均显著降低UVB损伤HaCat细胞中IL-6和TNF-α的释放(P<0.05)。蜜环菌转化天麻产物显著提高了UVB损伤HaCat细胞G0/G1期比例、降低了HaCat细胞凋亡率(P<0.05),具有很好的抗UVB损伤的作用。
本实验以长白山天麻和4株蜜环菌为实验材料,首先,通过HPLC技术,以4株蜜环菌转化天麻产物药效成分天麻素和对羟基苯甲醇含量为评价指标,筛选出最优转化菌菌株;其次,通过MTT法和划痕实验,评价蜜环菌转化天麻产物的体外抗B16黑色素瘤细胞活性;再次,通过小鼠UVB损伤小鼠皮肤模型实验,以小鼠皮肤组织角化程度及其丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性、角质蛋白-17(CK-17)表达、谷氨酰胺转氨酶(TGase)表达、基质金属蛋白酶抑制因子-1(TIMP-1)表达、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)表达为指标,评价蜜环菌转化天麻产物的抗UVB损伤的作用。最后,通过小鼠UVB损伤HaCat光老化模型实验,以HaCat细胞的增殖、IL-6和TNF-α、细胞周期、细胞凋亡等为评价指标,评价蜜环菌转化天麻产物抗UVB损伤作用,并对其机理进行初探。实验结果如下:
1.4株蜜环菌株A、B、C、D对其转化天麻产物中天麻素和对羟基苯甲醇的含量影响显著(P<0.05),其中,D菌株转化作用最强,其转化天麻产物中天麻素和对羟基苯甲醇含量加和值高达0.35%(P<0.05),是理想的转化菌。
2.蜜环菌转化天麻产物组、达卡巴嗪阳性药组及天麻组均显著抑制B16黑色素瘤细胞增殖,且抑制率呈现剂量依赖性(p<0.05)。蜜环菌转化天麻产物组、达卡巴嗪阳性药组及天麻组IC50分别125.62μg/mL、189.01μg/mL、200.51μg/mL。同一浓度条件下,蜜环菌转化天麻产物抗B16黑色素瘤细胞作用显著强于达卡巴嗪阳性药组和天麻组(p<0.05),天麻组和达卡巴嗪阳性药组抗B16黑色素瘤细胞作用相同(p>0.05)。蜜环菌转化天麻产物组、达卡巴嗪阳性药组及天麻组对B16黑色素瘤细胞划痕愈合均有明显抑制作用,培养24h后与对照组相比,均明显抑制了细胞迁移、侵袭的能力,划痕愈合率均明显小于对照组,蜜环菌转化天麻组抑制B16黑色素瘤细胞的运动迁徙能力最为明显。
3.蜜环菌转化天麻产物和天麻对UVB损伤小鼠的体重无显著影响(p>0.05),对UVB损伤小鼠皮肤结构角化现象均有明显好转。蜜环菌转化天麻产物和天麻均显著降低了UVB损伤小鼠皮肤组织中MDA含量、MMP-9含量、CK-17表达、TGase表达(p<0.05);均显著提高了UVB照射损伤小鼠SOD、GSH-Px、CAT的活性和TIMP-1表达水平(p<0.05)。高剂量蜜环菌转化天麻产物抗UVB损伤作用优于天麻。
4.蜜环菌转化天麻产物和天麻均显著促进了UVB损伤HaCat细胞增殖(P<0.05),促进UVB损伤HaCat细胞划痕的愈合。与UVB模型组相比,蜜环菌转化天麻产物组和天麻组均显著降低UVB损伤HaCat细胞中IL-6和TNF-α的释放(P<0.05)。蜜环菌转化天麻产物显著提高了UVB损伤HaCat细胞G0/G1期比例、降低了HaCat细胞凋亡率(P<0.05),具有很好的抗UVB损伤的作用。