自噬在蛋白酶体抑制剂诱导的食管鳞癌细胞死亡中的作用

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背景真核细胞中,异常聚集的蛋白质主要经过两条途径进行降解,一条是泛素-蛋白酶体途径,另外一条是自噬-溶酶体途径。泛素蛋白酶体途径(ubiquitinproteasome pathway,UPP)由泛素、蛋白酶体及一系列相关的酶组成。蛋白酶体水解蛋白的前提是靶蛋白的泛素化。三肽基乙醛(carbobenzoxyl-L-leucyl-L-leucyl-L-leucine,MG132)是一种常见的、有效可逆的醛基肽类蛋白酶体抑制剂。已有研究证实,抑制蛋白酶体活性不仅能诱导神经胶质瘤细胞凋亡,还能激活其细胞内的自噬。目前,调控自噬的途径比较肯定的主要有两条,即mTOR信号途径和磷酸肌醇-3-激酶途径(PI3K)/Akt(PKB)途径。3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)是经典的自噬抑制剂,它是通过抑制ClassⅢ PI3K(Vps34)的活性抑制自噬。近年来,自噬在肿瘤发生进展中的作用逐渐受到广泛关注。在我国,食管癌最常见的病理类型为鳞状细胞癌,约占全部食管癌的90%。尽管目前以手术为主,包括放化疗在内的综合治疗方案已经比较成熟,但其预后仍不理想,死亡原因多是由于肿瘤转移或复发造成的。目前,食管癌的研究热点中,多是以诱导凋亡为主,而自噬近来不断的受到关注,它是继凋亡后生命科学的热门领域,也是肿瘤领域中具有重要意义的研究方向。自噬在抑制蛋白酶体活性所致食管癌细胞死亡中的作用,目前国内外尚未见到有关报道。因此,本课题提出抑制自噬可以增强蛋白酶体抑制剂对食管癌细胞杀伤作用的学术假说。目的探讨3-MA在蛋白酶体抑制剂MG132诱导的食管鳞癌细胞凋亡中的作用。以便为食管鳞癌的临床辅助治疗方案提供新的思路和方向。方法用MG132和/或3-MA处理人食管癌EC9706细胞,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测药物最适作用浓度和作用时间;吖啶橙(AO)染色观察胞质内酸性自噬泡的变化;AnnexinV-FITC/PI双染色流式细胞术检测各组细胞凋亡率;Western blotting检测Caspase9及Beclin1蛋白的表达情况。结果MG13248h的IC50值约为20μmol/L,3-MA48h的IC10值约为5mmol/L;流式检测各组细胞凋亡率分别为(57.37±0.81)%(MG132组)、(9.43±0.15)%(3-MA)组和(79.4±0.9)%(MG132+3-MA组);MG132组细胞经AO染色后,出现大量自噬空泡,而加入3-MA联合作用后,上述现象被抑制。Western blot检测结果示对照组、MG132组、3-MA组及MG132+3-MA组Beclin1和Caspase9蛋白相对灰度值分别为0.57±0.01、0.90±0.03、0.49±0.14、0.65±0.01和0.61±0.05、0.88±0.02、0.70±0.01、0.98±0.02。结论MG132可以诱导食管鳞癌EC9706细胞凋亡,并可增强其自噬,而3-MA可能通过激活依赖Caspase9的线粒体通路增强MG132对食管癌细胞的杀伤作用。
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