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近年来,人参皂苷作为天然产物,被广大学者广泛应用于恶性肿瘤的治疗研究中。人参皂苷是人参属的有效成分,具有抗氧化,抗肿瘤,保护神经等多种药理作用。稀有人参皂苷可以通过降解常见的人参皂苷的部分糖基或改变其侧链结构转化而得,且药理活性更强。人参皂苷Rk1是通过三七的高温蒸煮和β-葡萄糖苷酶转化获得的一种稀有人参皂苷。研究显示,其在肝癌和黑素瘤中具有抗肿瘤作用。目前,关于人参皂苷Rk1抗肺鳞癌的研究几乎没有报道。因此,本课题首次研究人参皂苷Rk1的抗肺鳞癌作用,在此基础上进一步探究凋亡相关机制。1.通过MTT细胞毒性实验研究了人参皂苷Rk1对肺鳞癌细胞SK-MES-1和H226以及正常肺上皮细胞Bease-2b的抑制作用。细胞集落实验观察了人参皂苷Rk1对SK-MES-1和H226细胞克隆形成能力的影响。实验结果表明,人参皂苷Rk1能有效抑制肺鳞癌细胞的增殖,但对Bease-2b细胞几乎没有影响。同时,发现人参皂苷Rk1能够显著抑制SK-MES-1和H226细胞的克隆集落形成。2.建立肺鳞状细胞癌SK-MES-1细胞体内肿瘤模型,采用胃部灌输药物方式进行治疗。通过以裸鼠的体重和肿瘤体积大小这两项指标,以及主要器官(肾脏、肝脏、心脏、脾脏、肺脏)的组织病理学,共同来衡量肿瘤模型的抑制作用与人参皂苷Rk1的相关联性。通过对实验数据的分析得到,裸鼠肿瘤的生长在人参皂苷Rk1作用下明显得到了一定程度的抑制,对小鼠的体重无明显影响,且具有低的毒副作用。3.通过细胞周期分析、Hoechst 33342染色、Annexin V/PI染色、JC-10染色、western blot及IHC等方法研究了人参皂苷Rk1对SK-MES-1和H226肺鳞癌细胞周期和凋亡的影响。实验结果表明,人参皂苷Rk1可以将SK-MES-1和H226细胞阻断在G1期,并且通过Caspase的内凋亡途径诱导肺鳞癌细胞的凋亡。4.通过Fluo-3/AM染色、Rhod-2/AM染色、蛋白印迹分析考察了人参皂苷Rk1对内质网和Ca2+信号通路的影响。实验结果表明,人参皂苷Rk1诱导内质网应激的发生,使得钙离子的释放,细胞质内Ca2+量有所增加,进而激发了Ca2+相关凋亡途径。之后,通过对其更深一步的考察得出,IP3R通道抑制剂、钙离子螯合剂和Calpain抑制剂都能够降低肺鳞癌细胞的凋亡。总之,本课题对于抗肺鳞癌细胞的相关研究说明了人参皂苷Rk1诱导肺鳞癌细胞发生内质网应激,导致内质网内钙离子外流,使得细胞质内钙离子过载,进而激活钙介导的凋亡途径。