第一部分根皮素对非小细胞肺癌A549细胞功能作用的影响研究背景全球范围内,肺癌依然是男性最常见的恶性肿瘤,而女性肺癌发病率上升至女性恶性肿瘤第四位,预计到2025年,我国每年肺癌新发病例数将超过100万。非小细胞肺癌(NSCLC)约占肺癌总数的85%,因此,本研究将集中于非小细胞肺癌的研究。中草药作为抗癌药物临床疗效并不十分理想,但是从中草药中提取的中药单体成分得到了越来越多的关注。根皮素是从苹果、梨等水果及多种蔬菜汁液中提取的天然活性物质,有较强的抗炎作用和抗肿瘤作用,是一种潜在的化疗药物。根皮素已经被应用于炎症、免疫及多种肿瘤的研究中,包括肝癌、乳腺癌以及大肠癌等。但是在肺癌领域尚无相关研究。研究目的研究根皮素对非小细胞肺癌A549细胞增殖、凋亡、细胞周期及细胞迁移能力的影响,初步探索根皮素对于非小细胞肺癌A549细胞的抗癌能力。研究方法MTT细胞增殖实验筛选根皮素作用于A549细胞的合适浓度,并检测根皮素对A549细胞增殖能力的影响;不同浓度根皮素处理细胞后,利用Annexin V/PI凋亡试剂盒检测根皮素是否促进A549细胞凋亡;利用Operetta高通量分析系统观察根皮素处理后的A549细胞形态并计数;利用流式细胞仪检测根皮素对A549细胞周期的影响;利用Transwell migration实验,检测根皮素对A549细胞迁移能力的影响。研究结果我们发现根皮素作用于A549细胞后,能显著抑制细胞增殖,且具有浓度和时间依赖性;不同浓度根皮素处理细胞后,发现根皮素可促进A549细胞的凋亡且具有浓度依赖性,并通过Operetta高通量分析系统观察A549细胞形态,可见细胞形态扭曲,呈分支状,而且死亡细胞增多;流式细胞仪检测细胞周期发现,根皮素可阻滞A549细胞周期于sub-G1期;通过Transwell migration实验,发现40μM根皮素可显著抑制A549细胞的迁移能力。结论根皮素可显著抑制非小细胞肺癌A549细胞增殖,促进细胞凋亡,阻滞A549细胞周期于sub-G1期并且抑制细胞迁移,在体外具有明显的抑癌能力。第二部分:根皮素对A549细胞发挥作用的机制探讨及体内实验研究研究目的探究根皮素在A549细胞中发挥抑癌作用的机制,并初步研究根皮素在裸鼠体内的抑癌效果。研究方法运用Western blot方法检测根皮素对caspase家族及凋亡相关蛋白的影响;检测根皮素对p38MAPK、JNK及ERK等信号通路的影响,并用相应通路阻断剂来初步探讨可能的分子机制;明确根皮素在裸鼠体内是否具有抑制非小细胞肺癌A549细胞生长的作用。取5周龄的BK裸鼠15只,分为对照组、低剂量实验组以及高剂量实验组,进行裸鼠成瘤实验。A549细胞悬液与Matrigel胶一比一混合,注射于裸鼠背部皮下。待瘤体形成后,每两天腹腔注射PBS(对照组),10 mg/kg根皮素(低剂量组)以及20 mg/kg根皮素(高剂量组)各100μl,观察每组裸鼠背部肿瘤的生长情况。三周后处死,剥取瘤体称量并进行统计学分析。研究结果我们发现根皮素可以促进caspase-3及caspase-9的激活,上调Bax的表达水平,抑制Bcl-2蛋白的表达。而且根皮素对p38MAPK、JNK及ERK均有激活作用,但是预先用相应的阻滞剂处理细胞后,p38MAPK和JNK引起的caspase激活效应可被相应阻断剂阻断,而对ERK的作用没有影响。裸鼠实验中我们发现20 mg/kg根皮素组肿瘤明显小于对照组,重量约为对照组的38%,证明根皮素具有显著的抗肿瘤作用。结论根皮素抑制非小细胞肺癌A549细胞增殖、促进细胞凋亡的作用与p38MAPK和JNK引起的caspase激活效应有关。裸鼠成瘤实验验证根皮素在体内同样具有较强的抗肿瘤作用。