小一点红醇提物抑制人胃癌MKN-45细胞的作用机制研究

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癌症是一种高发性恶性肿瘤,已严重威胁到全人类的健康与经济。本研究前期发现天然草药小一点红醇提物(Emilia prenanthoidea DC.alcohol extract,EP-AE)具有一定抗癌疗效且抑制胃癌效果突出。胃癌是原发于胃粘膜的常见消化道癌,长期患慢性胃肠炎极易导致胃上皮细胞发生癌变,产生的炎症信号也会持续刺激癌症的发展与转移。胃癌的发病率与死亡率一直处于全球癌症前列,因胃癌早期诊断率低,还具有肿瘤异质、病源难控、病势突然、高复发、高致死的特点,已被视为不易攻破的世界医疗难题。目前临床治疗胃癌以手术、放化疗、免疫、靶向等西医手段为主,技术虽日益更新但对于治愈胃癌收效甚微,且仍然存在药物毒副危害。因此,研发高效、低毒的中药新药用于胃癌的综合治疗成为一种医疗趋势。小一点红Emilia prenanthoidea DC.是菊科Asteraceae一点红属Emilia Cass.草本植物,具有退热散毒、活血祛瘀、消炎镇痛之功效。本课题组前期在小一点红的化学成分及抗炎活性方面进行了探究,本文以EP-AE和人胃癌MKN-45细胞作为主要的研究对象,从m RNA水平阐释EP-AE影响细胞增殖、周期、凋亡和迁移行为的潜在机制。主要的研究内容及成果如下:(1)EP-AE抗肿瘤活性的初步探究:以MTT法评估EP-AE影响五种癌细胞活力情况,发现EP-AE对五种细胞生长均有抑制,且细胞活力与剂量呈负相关;选取最敏感(IC50约为74.33±4.47μg·m L-1)的人胃癌MKN-45细胞为本实验的受试细胞。经考量EP-AE对MKN-45细胞和人正常胃上皮GES-1细胞的时效和量效关系,确定130.00μg·m L-1为后续实验的最大给药浓度,并以24 h为后续给药时间。(2)EP-AE对人胃癌MKN-45细胞生物学行为的影响:运用流式细胞术与细胞划痕技术检测EP-AE影响细胞凋亡、周期、迁移的情况。结果显示,EP-AE能诱导MKN-45细胞周期停滞在G0/G1期,并减少S期的细胞数量,阻止DNA的合成;同时,EP-AE以浓度依赖性的方式诱导MKN-45细胞系的凋亡、抑制细胞迁移。(3)EP-AE对人胃癌MKN-45细胞转录组表达谱的影响:基于高通量RNA-seq测序手段筛选出900个DEGs,后经生物信息学分析确定了10个关键的靶点基因,分别为CDKN1A,DDIT4,EPHA2,FOS,HSP90AA1,LAMB3,PTTG1,PRKAB1,PTGS2,TUBA4A。利用RT-q PCR技术完成目的基因相对表达量的验证,并推断EP-AE影响胃癌MKN-45细胞的可能通路。验证结果显示,多数DEGs的表达趋势与RNA-Seq测序结果一致(除CDKN1A组间差异不显著)。综上,本文推测EP-AE阻断胃癌MKN-45细胞DNA的合成,抑制细胞增殖与迁移,诱导细胞凋亡的潜在分子机制可能是:通过上调DDIT4、PRKAB1基因表达,下调肿瘤中过表达的HSP90AA1,FOS,EPHA2,PTTG1,TUBA4A,PTGS2,LAMB3基因量来介导下游靶标;进而直接或间接阻断IL-17、PI3K-Akt、NF-κB、m TOR信号通路,调节MAPK/AMPK转导通路等。
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