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目的:卵巢癌是女性生殖器官常见的恶性肿瘤之一,也是癌症死亡的第八大常见原因,大部分卵巢癌患者五年内生存率低于50%,已成为严重影响女性健康的疾病。研究发现因缺乏特异性的临床特征和症状,卵巢癌常在癌症晚期才被确诊,很多患者因此错过最佳的治疗时间。临床上大多数卵巢癌患者的治疗手段以手术治疗和全身性辅助化疗为主,但是以铂类为基础的化疗方案容易产生耐药性和发生术后复发,因此寻找卵巢癌发病中重要的致病基因及相关的分子学机制和信号传导通路具有重要意义。Iberin(1-isothiocyanato-3-methylsulfinyl)是萝卜硫素的亚砜类似物,是天然存在的异硫氰酸酯家族的成员。有研究显示,Iberin能够在参与和调节多种信号通路的同时,对肿瘤细胞的活力亦有抑制作用,但是其在卵巢癌发病机制中的作用尚不明确。本研究将从Iberin角度出发,探索其是否可以通过影响活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase-1,GPX1)的基因表达来参与卵巢癌的发病,进而明确Iberin在卵巢癌治疗中的价值。研究方法:本研究采用CCK8实验筛选得到IC50值较小的两株细胞,作为细胞样本基础,通过Iberin处理的不同时间点和浓度进一步筛选出其最适浓度和最适时间。采用Western blot实验对比两株细胞在Iberin处理下周期蛋白CDK2和Cyclin D1的表达,并利用流式细胞术检测细胞的周期分布。我们同样采用Western blot实验对比两株细胞在Iberin处理下凋亡蛋白Caspase-3的表达,并利用流式细胞术检测细胞的凋亡。为了探究Iberin对卵巢癌的发病机制的影响,我们对三个不同浓度Iberin处理下的两株细胞进行了谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase-1,GPX1)和活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量检测,利用Western blot实验检测p38和JNK的磷酸化水平。此外,为验证Iberin通过调节ROS影响细胞凋亡,我们在Iberin处理的同时,在培养基中添加ROS清洁剂NAC,利用CCK-8实验和流式细胞术分析细胞增殖及凋亡水平。而后,我们为了进一步确定Iberin对GSH、ROS的作用,使用Real-time PCR实验检测不同剂量Iberin处理后的GPX1mRNA表达水平,并使用Western blot对GPX1蛋白表达水平进行检测。为了进一步验证Iberin和GPX1的调控关系,我们设计了双荧光素酶实验并构建了GPX1的过表达载体,在Iberin处理下同时在细胞中过表达GPX1进行挽救实验,并利用CCK8实验和流式细胞术对细胞的增殖和凋亡进行检测。进而,为了深入明确Iberin在肿瘤中的调控作用,我们构建了裸鼠成瘤模型,通过不同浓度的Iberin处理,比较不同分组下的肿瘤生长情况。随后,我们使用Real-time PCR实验检测GPX1mRNA的表达水平,利用免疫组化实验对GPX1和Ki67蛋白进行检测,通过Western blot实验对凋亡蛋白Caspase-3进行验证。最后,为了阐释Iberin对于卵巢癌细胞化学耐药性具有调节作用,我们采用2.5μM Iberin和不同浓度的顺铂或紫杉醇共同处理两种卵巢癌细胞,采用CCK-8实验检测细胞活性,明确了Iberin与卵巢癌细胞耐药性的相关性。结果:第一部分:我们发现在卵巢癌细胞中,高剂量的Iberin可明显降低其细胞活性及增殖能力,并影响其细胞周期。其中,Iberin主要通过抑制细胞周期相关蛋白Cyclin D1和CDK2的表达来体现对细胞周期的抑制作用,同时这两种蛋白的表达呈现对Iberin的剂量依赖性,这表明Iberin在卵巢癌中对细胞周期存在影响。通过流式细胞术检测,我们发现高剂量的Iberin可诱导卵巢癌细胞停留在G2期,显著增加G2期细胞所占的比例。随后我们探索了Iberin是否可以影响卵巢癌细胞凋亡,我们发现经过中高剂量Iberin处理后的卵巢癌细胞凋亡数量显著增加;同时Western blot检测结果表明,经过中高剂量Iberin处理后,卵巢癌细胞的Cleaved caspase-3表达水平也显著增加,上述结果均揭示了Iberin可促进卵巢癌细胞的细胞凋亡,说明了Iberin在卵巢癌治疗中具有一定的价值。第二部分:在本部分研究中,我们发现不同剂量的Iberin处理卵巢癌细胞后,能够在降低其GSH/GSSG水平的同时,增加了细胞ROS的产生量,并且相应的增加细胞中p38和JNK的磷酸化水平。而在高剂量Iberin处理细胞时,增加使用ROS的清除剂NAC,能够恢复细胞活性并降低细胞凋亡水平,表明Iberin是通过调节ROS从而介导细胞增殖与凋亡的。除此之外,Iberin在卵巢癌细胞中对GPX1基因的表达存在一定的影响,通过检测我们发现经过低中高剂量的Iberin处理后,卵巢癌细胞GPX1基因在mRNA和蛋白质水平均呈现出剂量依赖性降低,并且随着高剂量Iberin处理时间的延长,GPX1的mRNA水平也随之降低,呈现出时间依赖性。后续我们通过荧光素酶实验发现:随着Iberin处理时间的延长,GPX1的启动子活性也逐渐降低,从而证实了Iberin可影响GPX1基因的表达过程。为了进一步探索GPX1在卵巢癌中扮演的角色,我们构建了GPX1的过表达载体,通过CCK8实验、流式凋亡检测和ROS检测,我们发现GPX1过表达逆转了由高剂量Iberin处理所介导的细胞增殖活性降低、凋亡水平增加及ROS产生量增加,从而证实了Iberin是依赖GPX1从而介导卵巢癌细胞系的增殖、凋亡和ROS积累。第三部分:在本研究中我们发现,经高剂量的Iberin处理后,能够明显降低肿瘤的体积,此外通过Real time PCR及免疫组化染色,我们发现Iberin能够显著降低肿瘤中GPX1的表达水平,从而抑制卵巢癌的肿瘤生长。通过Western blot检测表明瘤组织中Cleaved caspase-3的表达水平升高,进一步证实了Iberin处理可抑制小鼠体内卵巢癌肿瘤的生长且可能是通过促进细胞凋亡所实现的。随后,我们进一步分析了Iberin对卵巢癌细胞化疗药物敏感性的作用。结果显示,Iberin可提升卵巢癌细胞对顺铂和紫杉醇的化疗敏感性,并且Iberin可以与顺铂和紫杉醇介导的化疗敏感性产生协同作用。以上结果进一步证明了Iberin在卵巢癌治疗中的潜力。结论:1.Iberin能够抑制卵巢癌细胞周期相关蛋白Cyclin D1、CDK2,并通过将卵巢癌细胞周期阻滞在G2期,进而抑制其增殖,同时Iberin可以促进卵巢癌细胞的凋亡。2.Iberin通过降低GSH/GSSC水平,激活p38、JNK通路,上调ROS水平,从而调节卵巢癌细胞增殖、凋亡。同时Iberin通过降低GXP1启动子活性,从而降低GXP1的表达,调节卵巢癌细胞增殖、凋亡。3.Iberin通过促进细胞凋亡、抑制细胞增殖来影响卵巢癌细胞在小鼠体内的生长,Iberin也可以提高卵巢癌细胞对顺铂和紫杉醇的反应,从而影响卵巢癌细胞的耐药性。