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目的:通过检测CDC25A、CDC25B、SMAD3和TGF-β<,1>在食管鳞癌中的表达,探讨青蒿琥酯抗食管癌作用机制。为食管癌治疗寻找新的药物。
方法:
1 实验标本采取食管癌、癌旁食管黏膜、手术切缘正常食管黏膜组织1.1 采用RT-PCR方法检测44例术中取的新鲜的食管癌、同个体癌旁食管黏膜和手术切缘正常食管黏膜组织中CDC25A、CDC25B、SMAD3和TGF-β<,1>的mRNA表达,44例术中所取的标本均通过病理学诊断证实。经Gel-proAnalyzer3.1 软件分析RT-PCR产物的光密度(opticaldensity,OD),计算CDC25A、CDC25B、SMAD3和TGF-β<,1> OD值与内参照基因 (glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase,GADPH)OD值的比值,作为目的基因产物mRNA的相对含量。
1.2 采用流式细胞术检测 58 例原发性食管鳞癌和正常食管黏膜组织的细胞周期、凋亡和CDC25A、CDC25B、SMAD3蛋白的表达,其中蛋白的表达量用平均荧光强度(均道值)来表示。所取的标本均通过病理学诊断证实。
2 青蒿琥酯抗食管鳞癌作用机制的研究裸鼠移植人食管癌模型建立:30只裸鼠随机分为五组,在每只裸鼠的左前上肢注射 200μ16×10<6>.200μl<-1> Eca109细胞。
结果:
1.食管不同病变组织CDC25A、CDC25B、SMAD3和TGF-β<,1>的mRNA表达情况正常食管黏膜组织、癌旁组织、癌组织中CDC25AmRNA 相对表达量分别为0.426±0.210、0.494±0.205、0.705±0.185,CDC25A mRNA在三组之间表达呈上升趋势(P<0.05、)。
3.用流式细胞术检测食管不同病变组织中CDC25A、CDC25B和SMAD3蛋白表达情况CDC25A、CDC25B和SMAD3蛋白表达趋势同其相对应的基因表达趋势相一致,即CDC25A、CDC25B蛋白的表达在食管癌组织中高表达(P<0.05),SMAD3蛋白的表达在食管癌组织中低表达(P<0.05)。
4.青蒿琥酯(artesunate,Art)抑制裸鼠 Eca109 细胞移植瘤组织生长作用各实验组肿瘤的体积及重量均明显小于对照组(P<0.05),100 mg.kg<-1>、200 mg.kg<-1>、300 mg.kg<-1>青蒿琥酯组肿瘤的体积分别为(0.66±0.29)cm<3>、(0.28±0.22)cm<3>、(0.61±0.38)cm<3>,肿瘤的重量分别为 (0.66±0.27)g、(0.37±0.16)g、(0.65±0.19)g,顺铂组肿瘤的体积为(0.21±0.07)cm<3>,肿瘤重量为(0.33±0.05)g,生理盐水对照组肿瘤的体积为(1.00±0.30)cm<3>,肿瘤重量为(0.94±0.31)g。各青蒿琥酯组体积抑瘤率分别为34%、72%、39%,重量抑瘤率分别为29.79%、60.64%、30.85%,顺铂组体积抑瘤率为79%,重量抑瘤率为64.89%。 5.食管癌荷瘤裸鼠动物模型中CDC25A、CDC25B、SMAD3、TGF-β<,1> mRNA的表达情况各组CDC25A mRNA的表达量:第一组值为0.8383±0.0454,第二组值为0.7300±0.0583,第三组值为0.8517±0.0483,第四组值为 0.6850±0.1436,第五组值为0.9650±0.0635。显示青蒿琥酯组和顺铂组CDC25A值低于生理盐水阴性对照组,青蒿琥酯200mg.kg<-1> 组下调CDC25AmRNA作用是青蒿琥酯三组中最强的。
各组CDC25B mRNA的表达量:第一组值为0.5036±0.0041,第二组值为 0.4556±0.0353,第三组值为0.5024±0.0047,第四组值为 0.4406±0.0354,第五组值为0.5389±0.0407。显示青蒿琥酯组和顺铂组CDC25B值低于生理盐水阴性对照组,青蒿琥酯200mg.kg<-1> 组下调CDC25BmRNA作用是青蒿琥酯三组中最强的。
各组SMAD3mRNA的表达量:第一组值为0.7865±0.0421,第二组值为 0.8909±0.0832,第三组值为0.7915±0.0582,第四组值为 0.8914±0.0410,第五组值为0.6862±0.0518。显示青蒿琥酯组和顺铂组SMAD3值高于生理盐水阴性对照组,青蒿琥酯200mg.kg<-1> 组上调SMAD3mRNA作用是青蒿琥酯三组中最强的。各组 TGF-β<,1> mRNA 的表达量:第一组值为0.6703±0.0193,第二组值为 0.7439±0.0546,第三组值为0.6777±0.0284,第四组值为 0.7083±0.0628,第五组值为0.6091±0.0405。显示青蒿琥酯组和顺铂组TGF-β<,1>值高于生理盐水阴性对照组,青蒿琥酯200mg.kg<-1> 组上调TGF-β<,1>mRNA作用是青蒿琥酯三组中最强的。
6.用流式细胞术检测食管癌荷瘤裸鼠动物模型中CDC25A、SMAD3蛋白的表达情况CDC25A 蛋白的表达情况:第一组为513.5761±18.7518、第二组为 470.0678±17.2265、第三组为512.5522±13.3181、第四组为 484.5414±25.9349、第五组为552.1977±22.0075。趋势和基因表达的趋势一致。显示青蒿琥酯组和顺铂组CDC25A值低于生理盐水阴性对照组。
SMAD3 蛋白的表达情况:第一组值为418.2193±11.3027、第二组为 454.6632±33.9175、第三组为418.9937±31.1770、第四组为 456.5815±37.2966、第五组为371.4166±23.2261。趋势和基因表达的趋势一致。显示青蒿琥酯组和顺铂组SMAD3 mRNA蛋白值高于生理盐水阴性对照组。
7.用流式细胞术检测食管癌荷瘤裸鼠动物模型中瘤体组织凋亡和细胞周期情况:
流式细胞术检测结果显示:青蒿琥酯使Eca109细胞移植瘤的细胞周期被阻滞在G<,0>-G<,1>期,高达66.3%(P<0.05)。对照组处于S期的细胞多达42.9%,体现了肿瘤细胞生长增殖旺盛的特点。青蒿琥酯使Eca109细胞移植瘤的细胞凋亡率增加高达36.36%。
结论:1.CDC25A mRNA和蛋白在食管癌组织中表达相一致,均高表达。CDC25B mRNA和蛋白在食管癌组织中均高表达。SMAD3 mRNA和蛋白在食管癌组织中均表达下降。TGF-β<,1> mRNA在食管癌中表达下降。这些基因和蛋白表达的改变可能是引起食管癌发生的分子机制。
2.正常食管黏膜组织的凋亡率和处于G<,1>期的细胞高于食管癌组织,食管癌组织中处于S期的细胞明显高于正常食管黏膜组织,说明食管癌组织增殖比较旺盛。
3.从裸鼠的动物模型实验结果中可以得出青蒿琥酯具有抑制裸鼠Eca109细胞移植瘤组织生长的作用。抑瘤作用并不随着药物浓度增加而增大,而是中浓度的青蒿琥酯(200mg.kg<-1>)的抑制肿瘤组织生长的作用是最强的。
4.青蒿琥酯使裸鼠移植瘤的细胞周期被阻滞在G<0-1>期,使处于S期的细胞减少,说明青蒿琥酯抗裸鼠移植瘤组织生长的作用可能与细胞周期阻滞有关。
5.从裸鼠的动物模型实验结果中可以得出青蒿琥酯可以上调肿瘤组织中SMAD3和TGF-β<,1>的mRNA和蛋白的表达。下调CDC25A和CDC25B的表达。提示青蒿琥酯抗食管癌的作用机制可能与调节CDC25A、CDC25B、SMAD3、TGF-β<,1>的表达有关。