枸杞多糖对人非小细胞肺癌细胞增殖影响及其磷酸化蛋白质组学分析

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枸杞多糖(LBP)是枸杞的主要生物活性成分,可以通过诱导细胞凋亡来抑制肿瘤细胞的增殖,进而显著提高人体的免疫力,现已成为近十年的研究热点。信号通路中差异表达的磷酸化蛋白在癌症的靶向治疗中扮演重要的角色,磷酸化蛋白质组学方法主要用于监测信号通路中激活或失活的磷酸化蛋白及其位点,为枸杞多糖抗肿瘤的靶向治疗提供了理论依据。本论文设计制备了两种新型亲和纳米探针(TiO2/ZrO2@MoS2和MOF-808),实现对肿瘤细胞中磷酸化肽的选择性富集,并深入探究枸杞多糖对人非小细胞肺癌细胞凋亡中磷酸化蛋白质组学表达的影响,为肺癌的治疗寻找新的药物靶点。具体实验内容如下:(1)通过简单的水热法,成功制备了一种双极金属氧化物亲和纳米探针(TiO2/ZrO2@MoS2)基于超高效液相色谱(UHPLC)-线性离子阱质谱(MSn)和Proteome Discover软件对生物样品中磷酸化肽进行鉴定。检测分析发现该探针对单/多磷酸化肽的富集具有高选择性(β-casein/BSA=1:2000)、高灵敏度(1 fmol·μL-1)和较高的负载能力(25 mg·g-1)。将其进一步用于脱脂牛奶、人血清和A549细胞蛋白酶解液中磷酸化肽的富集,均表现出良好的富集能力,表明TiO2/ZrO2@MoS2双极亲和探针可实现高效的磷酸化肽富集,这为设计高性能的识别磷酸化肽亲和探针提供新策略,有望进一步推动其在磷酸化蛋白组学研究中的应用。(2)通过水热法制备了一种基于Zr的金属有机骨架MOF-808,将其作为一种新型吸附剂,用于选择性富集和有效分离生物样品中的磷酸化肽。研究发现,MOF-808对磷酸化肽的吸附更符合准二级动力学模型,对磷酸化肽的富集具有高选择性(β-casein/BSA=1:5000)、高灵敏度(0.1 fmol·μL-1)和高负载能力(500 mg·g-1),这主要归因于MOF-808骨架节点裸露的Zr4+离子与磷酸化肽中磷酸根(-PO43-)之间的强配位作用。此外,MOF-808纳米材料在富集H1299细胞酶解液中的磷酸化肽时,展现出富集磷酸化肽的潜力。因此,MOF-808亲和微球(0.25μm)选择性富集磷酸化肽的研究,为磷酸化蛋白质组学分析中磷酸化肽的富集提供新方法。(3)采用水提醇沉结合透析法提取纯化枸杞多糖。以非小细胞肺癌细胞为体外模型,考察了枸杞多糖对非小细胞肺癌细胞生长的影响。CCK-8的实验结果表明,枸杞多糖可以抑制非小细胞肺癌细胞的增殖;Western-blot结果表明枸杞多糖作用于非小细胞肺癌细胞,诱导与凋亡相关的蛋白Bcl-2和BAX分别呈降低和增加的表达趋势。以非小细胞肺癌模型鼠为体内模型,考察了枸杞多糖的体内抗肿瘤作用,结果表明,枸杞多糖的体内抗肿瘤作用并不明显。结合免疫组化法对凋亡相关蛋白Bcl-2和BAX进行分析,发现枸杞多糖能够通过诱导细胞凋亡来抑制肿瘤的生长,与体外结果一致。这为进一步探讨枸杞多糖抑制非小细胞肺癌细胞增殖的分子机制提供了理论依据。(4)基于体内外实验,采用TMT同位素标记定量联合生物信息学技术,全面分析了非小细胞肺癌细胞在经过枸杞多糖作用后的磷酸化蛋白质组学特征。通过磷酸化蛋白质组学分析,筛选出差异磷酸化修饰蛋白,进行亚细胞结构定位、GO富集、KEGG信号通路、蛋白结构域富集和蛋白互作网络分析等,探究枸杞多糖对非小细胞肺癌细胞后的相关凋亡蛋白的影响。为非小细胞肺癌的治疗寻找药物靶点,同时也为非小细胞肺癌的临床治疗提供理论依据。
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