姜黃素對人胰腺癌細(xì)胞SW1990增殖及凋亡的影響及其機(jī)制研究.pdf

1、背景:姜黃素(curcumin)是從姜科植物姜黃中提取的一種多酚類色素，較為廣泛存在于許多植物的根莖中，如姜黃、莪術(shù)、郁金、菖蒲等。其分子式為C21H20O6，相對分子質(zhì)量為368.37，是橙黃色的結(jié)晶粉末。臨床上主要用于治療內(nèi)外傷、關(guān)節(jié)痛疼（類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎）、肝病（特別是黃疸）等。1910年姜黃素的化學(xué)結(jié)構(gòu)首次被鑒定。近年來的大量研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素具有抗氧化、抗炎和抗癌等廣泛的生物活性，可用于治療皮膚病、糖尿病、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等。

2、　　1982年在小鼠乳腺癌發(fā)現(xiàn)了Wnt基因，由于此基因激活依賴小鼠乳腺癌相關(guān)病毒基因的插入，因此，當(dāng)時(shí)被命名為Int1基因，相當(dāng)于果蠅的無翅(Wingless)基因，之后的研究表明，Int1基因在小鼠正常胚胎發(fā)育中起重要作用，可控制胚胎的軸向發(fā)育。此后大量研究提示了Int1基因在神經(jīng)系統(tǒng)胚胎發(fā)育中的重要性，因此將Wingless與Int1結(jié)合，稱為Wnt基因。人Wnt基因定位于12q13.在胚胎發(fā)育中，Wnt基因調(diào)控的重要信號傳導(dǎo)系統(tǒng)即

3、為Wnt通路。Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑包括胞質(zhì)蛋白、Wnt蛋白、核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子和跨膜受體等。經(jīng)典Wnt傳導(dǎo)途徑是:當(dāng)β-catenin濃度較低的時(shí)候，Wnt信號通路會(huì)關(guān)閉;反之，Wnt信號通路則會(huì)開啟。細(xì)胞內(nèi)β-catenin的濃度靠兩個(gè)因素的功能競爭來調(diào)節(jié)，其中包括:①降解蛋白類，包括APC、Axin、GSK-3β，可以使其β-catenin濃度處于低水平，從而關(guān)閉Wnt通路;②拮抗蛋白類，包括Dsh、CK1α、GSK-3β結(jié)合蛋白，能夠起到

4、拮抗降解蛋白的作用，可以使其β-catenin的水平升高。由于Wnt信號通路的異常激活和多種腫瘤的發(fā)病或轉(zhuǎn)移相關(guān)，目前已經(jīng)有了很多Wnt信號通路的相關(guān)研究，并在腫瘤發(fā)生和發(fā)展的作用機(jī)制上取得了一些科研成果，但是在尋找阻斷Wnt信號通路和腫瘤靶向治療的方面上還需要更進(jìn)一步的探索。
　　目的:通過觀察姜黃素對人胰腺癌細(xì)胞SW1990增殖、凋亡及Wnt/β-catenin信號傳導(dǎo)通路相關(guān)基因表達(dá)，研究姜黃素對人胰腺癌細(xì)胞的影響;并利用表

5、面等離子體共振和分子虛擬對接技術(shù)，研究姜黃素與Wnt通路的相互作用機(jī)制，以探討姜黃素的抗腫瘤作用。
　　方法:應(yīng)用MTT法檢測不同濃度姜黃素(20、40、60、80、100μ mol/L)對人胰腺癌細(xì)胞SW1990增殖的抑制作用，用流式細(xì)胞儀分析細(xì)胞的凋亡率，用WesternBlot方法檢測姜黃素對β-catenin蛋白表達(dá)的影響，用半定量PCR法檢測靶基因VEGF、cyclinD1和c-myc在不同濃度姜黃素作用下的表達(dá)情況變化

6、。應(yīng)用BIAcore分子相互作用實(shí)驗(yàn)觀察姜黃素的作用方式，用分子虛擬對接技術(shù)發(fā)現(xiàn)姜黃素與Wnt蛋白某區(qū)域的結(jié)合位點(diǎn)。
　　結(jié)果:姜黃素通過抑制Wnt信號傳導(dǎo)通路，對腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為影響的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):①在不同濃度姜黃素的作用下，胰腺癌SW1990細(xì)胞在48小時(shí)后，細(xì)胞增值抑制率為正相關(guān)性，且濃度越大，增殖抑制率越明顯，并呈濃度效應(yīng)關(guān)系(P＜0.05)。②流式細(xì)胞儀檢測到，在姜黃素作用于胰腺癌細(xì)胞后的48小時(shí)，細(xì)胞凋亡的百分比隨

7、著藥物濃度的增加而增高(P＜0.05)。③WesternBlot檢測顯示:胰腺癌細(xì)胞SW1990經(jīng)姜黃素作用48h后的實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞，胞漿β-catenin蛋白含量低于空白對照組。在SW1990細(xì)胞中，除20μmol/L濃度組外，其他濃度組與空白對照組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。藥物濃度越大，胞漿β-catenin蛋白含量越少，呈劑量依賴性(r=-0.96，P＜0.05)。④PCR檢測Wnt通路下游靶基因c-myc、cyclinD1

8、和VEGF的mRNA表達(dá)量較陰性對照組有著明顯減少(P＜0.05)，而濃度越大表達(dá)量越低?；谖覀冊趯IAcore分子相互作用實(shí)驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素可以促進(jìn)降解復(fù)合物的形成，使得胞內(nèi)β-catenin蛋白得以磷酸化后被降解。分子虛擬對接的研究表明，姜黃素可以通過與DVL2-PDZ的某一區(qū)域結(jié)合促進(jìn)β-catenin降解復(fù)合體的形成、降低胞內(nèi)β-catenin水平從而抑制Wnt信號傳導(dǎo)通路。
　　結(jié)論:姜黃素可抑制胰腺癌癌細(xì)胞SW