异荭草素通过激活AMPK通路诱导胰腺肿瘤细胞凋亡降低侵袭性

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背景与目的:  胰腺肿瘤是消化系统恶性肿瘤中常见的一种,预后非常差,发病率呈逐年递升趋势,且五年生存率低于8%,在全球因肿瘤致死的病人中占第四位。因此,寻找新的治疗手段,包括新型有效的胰腺肿瘤拮抗药物是急切需要的。目前大多数化疗药物的最终目的是诱导肿瘤细胞凋亡以及降低其生物学恶性行为,比如转移、侵袭。复发等。近几年,抗肿瘤药物的研发成为了各大研究热点,中草药抗肿瘤的研究也层出不穷,异荭草素,是一种黄酮类药物,木樨草素的衍生物,我们的前期研究证明木樨草素具有较强的抗肿瘤作用,而作为木樨草素的异荭草素是否也能有较强的抗肿瘤作用尚不清楚。另外,AMPK作为一个普遍存在于各种细胞组织中的信号通路,在细胞应激或细胞环境改变的状态下可激活,对维持细胞稳态以及调控细胞内能量代谢平衡有着相当重要的意义。有研究指出黄酮类药物可以激活AMPK通路,我们猜想异荭草素也可以激活AMPK通路起到抗肿瘤作用。凋亡作为细胞程序性死亡的一种方式,也是药物起到抗肿瘤作用的一大途径,我们目的在于研究异荭草素能否诱导肿瘤细胞的凋亡。然后针对胰腺肿瘤细胞恶性程度高,生物学行为差的特征,我们试图揭示异荭草素能否降低胰腺肿瘤侵袭性及其可能通过的信号通路。在肿瘤中,上皮细胞-间充质转化被认为是肿瘤发生侵袭转移的指标,此外血管内皮生长因子对肿瘤的发生发展以及死亡起到了关键性的作用,故降低肿瘤细胞的上皮细胞-间充质转化以及抗血管内皮因子治疗是降低肿瘤细胞侵袭性的一条想过显著的途径。在下面的实验中,我们通过不同浓度的异荭草素作用于胰腺肿瘤细胞,以了解异荭草素能否诱导肿瘤细胞凋亡以及降低其侵袭性,并影响AMPK通路。  方法:  ⑴通过CCK8实验了解异荭草素能否抑制PANC-1以及Patu-8988细胞的增殖,实验分为空白组和药物组( PANC-1,20/40/80/160μM,Patu-8988,20/40/80/160/320μM)。  ⑵通过WB实验从蛋白水平检测不同浓度的异荭草素对胰腺肿瘤细胞中AMPK及磷酸化AMPK的影响,从而了解异荭草素能否激活AMPK通路。  ⑶通过细胞流式实验、PCR以及 WB实验,研究了解异荭草素是否能引起人胰腺肿瘤的凋亡,以及阻断AMPK通路后,诱导凋亡的能力是否会消失。  ⑷通过PCR和WB实验从基因和蛋白水平验证异荭草素对EMT相关指标和VEGF的影响。  ⑸通过Transwell实验研究异荭草素对人胰腺肿瘤细胞的侵袭和转移能力的影响。  ⑹通过慢病毒转染干扰AMPK的表达,重复前面的实验,从而确定AMPK通路在异荭草素抗肿瘤作用中的角色。  结果:  ⑴相对于空白组,异荭草素处理24小时后,cck8实验测定可见胰腺肿瘤细胞PANC-1以及Patu-8988的增殖被抑制,且Patu-8988对药物的抗性相较PANC-1强,在相同浓度下,PANC-1的增殖能力被抑制得更加明显。  ⑵相对于空白组,异荭草素处理24小时后,p-AMPK、BAX表达量升高,AMPK、BCL-2表达量降低,流式细胞学实验也证实异荭草素处理后,胰腺肿瘤细胞凋亡增加,并且异荭草素确实激活了AMPK通路。  ⑶PCR检测、WB实验和transwell实验中,异荭草素可以显著降低胰腺肿瘤细胞迁移增加。  ⑷Western blot和 PCR检测发现,异荭草素作用下,VEGF的表达降低。  ⑸用慢病毒转染沉默 AMPK的表达后,可见异荭草素造成的细胞凋亡、肿瘤细胞恶性等行为消失。⑹各组间的比较采用单因素方差分析,以α=0.05为检验标准,P<0.05为差异有统计学意义。  结论:  ⑴异荭草素可抑制胰腺肿瘤细胞增殖。  ⑵异荭草素可以通过激活AMPK通路起抗肿瘤作用。  ⑶异荭草素可诱导肿瘤细胞凋亡。  ⑷异荭草素可降低VEGF的表达,并且能够逆转细胞的EMT以及降低肿瘤细胞的侵袭和迁移能力,从而降低肿瘤细胞恶性。
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