肝癌肿瘤休眠中健脾化瘀方干预血管生成相关因子的机制研究

来源 :广州中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jaslxj
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目的:  (1)探究原发性肝癌从脾虚血瘀论治的学术溯源和相关理论基础,并抓住肝癌脾虚血瘀的基本核心病机,论证了临证上以健脾化瘀法为主要治法并组成中药复方防治肝癌术后复发和转移的理论依据。  (2)在健脾化瘀方前期研究的基础上,一方面通过动物体内试验,掌握肝癌术后休眠/复发过程中血管生成的动态时空变化规律以及健脾化瘀方的干预作用效果;另一方面通过体内外双水平实验进一步探讨了Jagged1/Notch信号通路介导的血管生成在肝癌休眠中的作用以及健脾化瘀方的干预作用,为健脾化瘀方抗肿瘤血管生成治疗提供临床应用的理论基础,也为中药复方今后更好地应用于临床提供科学依据。  方法:  第一部分:从古今论述肝癌的中医典籍和文献资料入手,本别探究了肝癌从脾虚证和血瘀证论治的学术溯源和理论基础。  第二部分:依照前期动物建模方法,于裸鼠腋下注射人源肝癌SMMC7721细胞成瘤法建立肝癌动物模型,成瘤后予手术切除,建立肝癌休眠动物模型,采用截尾创伤打破术后肝癌休眠后,观察肝癌模型组、健脾化瘀方(高、中、低剂量:24.96g/kg、12.48g/kg、6.24g/kg)组4组裸鼠肝癌复发后肿瘤生长情况;分别在给药后的第1、4、8、15天,剥离瘤体,HE染色观察肿瘤病理情况,采用qPCR、Western Blot法和免疫组化检测HIF-1α、VEGF、MMP-9、TIMP-1、EMMPRIN的表达情况;采集裸鼠外周血,流式细胞仪检测外周血循环内皮细胞(CECs)和活性循环内皮细胞的含量(vCECs)。  第三部分:  体外细胞实验:制备SPF级裸鼠的健脾化瘀方加药血清,HPLC鉴定健脾化瘀方中药与加药血清中药指纹图谱。配制体外细胞完全培养基,根据添加物不同分为正常血清对照组、DAPT抑制剂对照组和加药血清组三组培养人源肝癌SMMC7721细胞。先采用CCK8法分别在0、24、48、72h检测细胞增殖能力和在倒置显微镜下拍照对比观察血管形成实验;之后进一步运用qPCR法和Western blot法检测Jagged1、Notch1、VEGF的表达水平;Co-IP实验检测Jagged1和Notch1的结合情况。  体内动物实验:依照前期动物建模方法,于裸鼠腋下注射人源肝癌SMMC7721细胞成瘤法建立肝癌动物模型,成瘤后予手术切除,建立肝癌休眠动物模型,采用截尾创伤打破术后肝癌休眠后,观察肝癌复发模型组、健脾化瘀方(高、中、低剂量:24.96g/kg、12.48g/kg、6.24g/kg)组4组裸鼠肝癌复发后肿瘤生长情况;打破肝癌术后裸鼠的肿瘤休眠状态,动态观察肿瘤生长情况;剥离瘤体,HE染色观察各组肿瘤病理情况;四组瘤体切片,CD43标记后在倒置显微镜下(×200)进行拍照对比观察;采用qPCR和Western blot法检测Jagged1、Notch1、VEGF的表达水平;通过Co-IP实验检测各组瘤体中Jagged1和Notch1的结合情况。  结果:  第一部分:肝癌的基本核心病机是脾虚血瘀,于此确立的健脾化瘀法是肝癌的关键治法。  第二部分:在相同时间点上,肝癌复发模型组的HIF-1α、VEGF、MMP-9、TIMP-1、EMMPRIN的表达和CECs和vCECs的比例都要显著高于健脾化瘀方组。与此相应指标对比的是,四组中高剂量健脾化瘀方组表达最低(P<0.01),且低、中、高剂量组上述指标的表达和数量值呈现一定的递减趋势。  第三部分:  体外细胞实验:在24、48、72h时点上正常血清对照组的细胞比加药血清组的增殖快,差异显著(P<0.01);加药血清组的细胞表达Jagged1、Notch1、VEGF的水平较正常血清对照组明显下降(P<0.01);加药血清组和抑制剂对照组均较正常血清对照组的新生血管面积更小,血管管道更稀疏;加药血清组和抑制剂对照组中细胞表达Jagged1、Notch1、VEGF的蛋白电泳灰度明显比正常血清对照组减弱(P<0.01);加药血清组和抑制剂对照组中细胞Jagged1与Notch1的结合水平相比正常血清对照组明显减弱(P<0.01)。  体内动物实验:(1)实验中通过HE染色观察四组肿瘤病理情况,镜下(×200)发现肝癌模型组所示核染色呈异形的肿瘤细胞密度最高,排列最紊乱;而健脾化瘀方高剂量组镜下所示核染色呈异形的肿瘤细胞密度最低,排列最接近正常。四图中所呈现的肿瘤细胞密度的高低排列顺序依次为肝癌模型组>健脾化瘀方低剂量组>健脾化瘀方中剂量组>健脾化瘀方高剂量组。从动物体内试验的肿瘤病理切片观察情况来看,体内试验的病理结果与体外细胞培养的肝癌细胞增殖能力结果基本一致。(2)进一步比较四组裸鼠瘤体内肿瘤的血管形成能力。从实验免疫组化检测(CD43标记)四组瘤体内的肿瘤微血管形成的情况来看,肝癌模型组瘤体的新生血管面积较大,新生血管管道较稠密。而健脾化瘀方高剂量组的瘤体内形成的新生血管面积更小,新生血管更少,血管密度更稀疏。四组所呈现肿瘤微血管的大小和密度的高低排列顺序依次为肝癌模型组>健脾化瘀方低剂量组>健脾化瘀方中剂量组>健脾化瘀方高剂量组。动物体内试验的肿瘤血管形成能力观察结果与体外培养肝癌细胞血管形成实验结果相类似。(3)通过qPCR法检测了四组瘤体细胞表达Jagged1、Notch1、VEGF的水平,四组瘤体细胞的Jagged1、Notch1及VEGF表达水平的组间比较有显著性差异(P<0.01)。健脾化瘀方高、中、低剂量组均较肝癌模型组明显下降,其中高剂量组瘤体细胞的Jagged1、Notch1、VEGF表达水平下降最显著。(4)再次通过Western blot法检测健脾化瘀方高、中、低剂量组和肝癌模型组四组瘤体细胞中Jagged1、Notch1、VEGF的表达水平,结果发现肝癌模型组和健脾化瘀方低、中、高剂量组瘤体细胞表达Jagged1、Notch1、VEGF的蛋白电泳灰度均依次减弱,四组瘤体细胞表达Jagged1、Notch1、VEGF的蛋白电泳灰度数值组间比较均有显著性差异(P<0.01)。其中,高剂量组瘤体细胞表达Jagged1、Notch1、VEGF的蛋白电泳灰度值下降最明显,表达水平最弱,组间差异有统计学意义(P<0.01)。这在体外细胞培养实验中亦观察到了相类似的结果。(5)从Co-IP实验检测四组瘤体中Jagged1与Notch1的结合情况来看,肝癌模型组和健脾化瘀方低、中、高剂量组瘤体细胞的Jagged1与Notch1的结合能力依次减弱,四组组间比较有显著性差异(P<0.01)。其中,健脾化瘀方高剂量组瘤体细胞的Jagged1与Notch1的结合能力最弱。这在体外细胞培养实验中也观察到了相类似的结果。  结论:  (1)紧抓住肝癌的基本核心病机,以健脾化瘀法立治法组方,临床上有望在防治肝癌术后复发和转移这一难题上有所突破。  (2)成功建立人源肝癌SMMC7721细胞裸鼠肝癌动物模型和肝癌术后肿瘤休眠/复发动物模型;  (3)健脾化瘀方对肝癌术后肿瘤细胞的休眠状态和休眠时间有促进作用,这种作用具有一定的药物浓度依赖性;  (4)健脾化瘀方促进肿瘤休眠和防治肝癌术后复发的作用与抑制了肿瘤血管新生有密切关系,且这种作用亦呈现一定的药物浓度依赖性;  (5)健脾化瘀方抗肿瘤血管新生的部分机制是通过多途径、多靶点降低了肿瘤微血管密度,抑制了肿瘤细胞HIF-1α、VEGF、MMP-9、TIMP-1、EMMPRIN的表达以及降低了外周血循环内皮细胞(CECs)和活性循环内皮细胞的含量(vCECs)有密切关联。  (6)健脾化瘀方具有抑制肝癌细胞增殖和肿瘤血管生成的双重作用,这些抗肿瘤作用的机制可能是抑制了肿瘤细胞中配体Jagged1的表达及其与Notch信号通路的结合,降低了肝癌细胞VEGF的活性并下调了其表达,从而抑制了肿瘤新生血管形成,最终发挥其防治肝癌术后复发的作用。
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