雷公藤紅素增強(qiáng)TNF-α殺傷前列腺癌細(xì)胞及其機(jī)制探討.pdf

1、雷公藤紅素(Celastrol)主要存在于衛(wèi)矛科雷公藤和南蛇藤屬植物中，是一個(gè)具有多種生物活性的天然產(chǎn)物，除具有顯著的抗炎、免疫抑制作用外，其抗腫瘤作用已成為藥物研究的熱點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，雷公藤紅素對(duì)多種惡性腫瘤，如乳腺癌、結(jié)腸癌、卵巢癌、白血病等都具有明確的殺傷和抑制作用。雷公藤紅素抑制腫瘤的分子機(jī)制可能涉及了抑制熱休克蛋白90(Hsp90)功能，抑制蛋白酶體活性、阻斷NF-κB信號(hào)通路、誘導(dǎo)活性氧等。同時(shí)，雷公藤紅素聯(lián)合其他腫瘤治療手段

2、如化療、放療等具有高效低毒的優(yōu)點(diǎn)，在臨床上具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor，TNF-α)是一種具有多種生物學(xué)活性的細(xì)胞因子。TNF-α通過(guò)與靶細(xì)胞膜上腫瘤壞死因子受體(TNFR)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)其細(xì)胞毒性、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)等生物學(xué)功能。①TNF-α三聚體與靶細(xì)胞膜上 TNFR1的胞外區(qū)結(jié)合，可招募 TRADD，形成TNFR1/TRADD復(fù)合體結(jié)構(gòu)，隨后募集 TRAF2，RIP1，cI

3、AP1/2等蛋白形成蛋白復(fù)合體Ⅰ結(jié)構(gòu)，該復(fù)合體能夠可通過(guò)活化下游IKK蛋白激酶，從而激活NF-κB信號(hào)通路。②在細(xì)胞凋亡刺激的誘導(dǎo)下，TRADD蛋白又可以通過(guò)其死亡結(jié)構(gòu)域募集FADD蛋白，F(xiàn)ADD蛋白可以激活Caspase-8，繼而激活Caspase-3，通過(guò)級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)，引起DNA斷裂和細(xì)胞凋亡形態(tài)學(xué)改變，誘發(fā)經(jīng)典的Caspase依賴(lài)性細(xì)胞凋亡。③活化的Caspase-8蛋白也可以剪切Bid蛋白，剪切型的Bid(t-Bid)蛋白可降低

4、線粒體的膜通透性，使之釋放細(xì)胞色素C等凋亡誘導(dǎo)因子，活化Caspase-9，后者也可以活化Caspase-3。從而實(shí)現(xiàn)外源性凋亡信號(hào)通路和內(nèi)源性凋亡信號(hào)通路“交互對(duì)話”(crosstalk)。Caspase-3的活化可以導(dǎo)致凋亡標(biāo)志性蛋白-PARP蛋白剪切形成89kd的蛋白片段?？沟蛲龅鞍?，特別是Bc1-2家族蛋白，如Bc1-2、Bc1-xL通過(guò)維持線粒體膜通透性的完整性來(lái)抑制細(xì)胞凋亡的發(fā)生。降低它們的蛋白水平能夠促進(jìn)細(xì)胞凋亡的發(fā)生。<

5、br>　　實(shí)驗(yàn)研究證明，單用雷公藤紅素對(duì)腫瘤細(xì)胞具有殺傷和抑制作用。另外，低劑量的雷公藤紅素與其它治療方案聯(lián)用也能夠增強(qiáng)抗腫瘤的治療效果。例如，在骨髓瘤細(xì)胞內(nèi)，雷公藤紅素能夠增強(qiáng)沙利度胺(thalidomide)和硼替佐米(Bo rtezomib)的殺傷效果。同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素還能夠通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路增強(qiáng)TNF-α對(duì)肺癌細(xì)胞的殺傷效果，但其作用機(jī)制以及雷公藤紅素對(duì)TNF-α介導(dǎo)的其他信號(hào)通路的作用還需進(jìn)一步研究。

6、　　本研究中，我們選擇了三種人前列腺癌細(xì)胞系作為研究對(duì)象，探討了雷公藤素紅素聯(lián)合 TNF-α的殺傷效果及其分子機(jī)制。我們首先比較了雷公藤紅素和TNF-α的細(xì)胞毒性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三種細(xì)胞(LNCaP、PC-3 and DU145)均對(duì)雷公藤紅素或TNF-α相對(duì)耐受。實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素聯(lián)合 TNF-α處理細(xì)胞后，細(xì)胞生存率顯著降低。Western blotting檢測(cè)Caspases、PARP蛋白表達(dá)的變化以及廣譜型Caspases抑制

7、劑(zVAD-fmk)對(duì)細(xì)胞殺傷效應(yīng)的阻斷作用等實(shí)驗(yàn)證實(shí)雷公藤紅素和TNF-α聯(lián)用可誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生典型Caspase依賴(lài)的細(xì)胞凋亡。
　　在探索雷公藤紅素聯(lián)合TNF-α誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制中，我們又對(duì)相關(guān)信號(hào)通路進(jìn)行了檢測(cè)，包括JNK信號(hào)通路、p38信號(hào)通路和NF-κB信號(hào)通路。結(jié)果顯示，①雷公藤紅素聯(lián)合 TNF-α能夠增強(qiáng)JNK蛋白的活化水平。加入JNK信號(hào)通路特異性抑制劑SP600125后能抑制雷公藤紅素聯(lián)合 TNF-α介

8、導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，提示JNK信號(hào)通路的活化增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的凋亡。②加入p38信號(hào)通路特異性抑制劑SB后，能夠增強(qiáng)雷公藤紅素聯(lián)合 TNF-α介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。③雷公藤紅素能抑制 TNF-α介導(dǎo)的NF-κB信號(hào)通路的活性。④抗凋亡蛋白(FLIP、Bc1-2和Bc1-xL)的表達(dá)水平在雷公藤紅素聯(lián)合 TNF-α組均被明顯下調(diào)。⑤此外，雷公藤紅素聯(lián)合TNF-α還能促進(jìn)活性氧的產(chǎn)生和線粒體膜電位的降低。
　　綜上所述，我們的研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素能增