肠胃清通过MAPKs通路调控P53介导胃癌细胞凋亡的研究

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目的:依据中医扶正祛邪的治疗原则,结合中医基础理论,采用现代分子生物学技术,研究中药复方肠胃清诱导胃癌MKN45细胞凋亡的作用,从MAPKs信号通路与p53蛋白表达的角度,探讨中药复方诱导胃癌细胞凋亡的作用机理;同时,应用中药复方肠胃清联合5-Fu,观察其对5-Fu的增效减毒作用,为中药复方肠胃清的临床应用,为胃癌的中西医结合临床治疗提供理论及实验依据。  方法:  1.采用MTT、细胞克隆形成实验、流式细胞术及Hoechst3258染色法分别观察了中药复方肠胃清对人胃癌MKN45细胞生物学活性及凋亡的影响;  2.采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(Westernblot)分析,QRT-PCR方法观察了肠胃清对MKN45细胞中MAPKs信号通路转导、p53及相关凋亡基因表达的影响;  3.通过构建p53蛋白高表达的pEGFP-N1-TP53-GFP目的质粒,采用HilyMax转染试剂瞬转的方法,高表达p53基因,利用免疫印迹方法检测了肠胃清诱导的MAPKs信号转导同p53基因的相关性;  4.采用皮下接种的方法,构建裸鼠人胃癌MKN45异位移植瘤模型,建立模型后,随机分为6组:A生理盐水组;B肠胃清低剂量组;C肠胃清中剂量组;D肠胃清高剂量组;E5-FU组;F肠胃清联合5-FU组。治疗4周后处死各组老鼠,观察瘤体大小并计算肿瘤生长抑制率,观察肠胃清对肿瘤的抑制作用及对5-FU的增效作用,明确中药复方肠胃清联合化疗药对裸鼠异位瘤的治疗作用,进一步明确肠胃清抑制肿瘤生长的作用机制。  结果:  MTT结果显示,不同浓度肠胃清药物血清作用MKN45细胞48h后,细胞呈现不同的抑制作用,同对照组比较有统计学差异,尤其是10%和20%浓度组最为显著;5-Fu能抑制MKN45细胞的增殖活性,具有一定的剂量依赖性,其IC50=25.34μg/mL。细胞克隆形成试验和AnnexinV流式细胞术结果显示,肠胃清能抑制人胃癌MKN45细胞的增殖,促进MKN45细胞的凋亡,且具有剂量依赖性;肠胃清联合5-Fu时,可显著增强5-Fu对MKN45细胞凋亡的促进,与中药组及5-Fu组比较有统计学差异(P<0.05)。  QRT-PCR结果显示:肠胃清可以上调p53mRNA表达,组间比较有统计学意义(P<0.05),但是同空白对照组比较无统计学差异(P>0.05);同时还可上调促凋亡基因BaxmRNA水平,下调抗凋亡基因Bcl-2mRNA表达,组间比较均有统计学差异(P<0.05)。  Westernblot结果显示:正常培养的MKN45细胞中ERK1/2、JNK1/2和p38MAPK总蛋白表达及其磷酸化均有不同程度的表达。当加入10%浓度的肠胃清药物血清30min后,ERK磷酸化受到抑制,约4h达到峰值,后维持在较低水平;而总ERK表达在1小时是表达增加,2h时表达最强,4h后开始逐渐减弱,总体趋向于下调。p38MAPK在肠胃清作用30min时磷酸化增强,随着肠胃清作用时间的延长,其磷酸化逐渐增强,12h出现峰值,24h时磷酸化减弱,总p38MAPK表达趋于与磷酸化基本一致。JNK在肠胃清作用1h时被激活,随着肠胃清作用时间的延长,其磷酸化逐渐增强,呈现出一定的时间依赖性,在此过程中,总JNK表达趋于下降。肠胃清能够以时间及剂量依赖性的方式激活MKN45细胞中MAPKs信号肠胃清可以通过调控ERK1/2和JNK1/2信号通路,而非p38MAPK信号,增加p53蛋白的表达,从而增强其对MKN45细胞凋亡的调控作用;MAPKs抑制剂能够显著上调p53蛋白表达。高表达p53基因可以抑制ERK1/2磷酸化,激活JNK1/2的磷酸化,证明MAPKs信号通路与p53存在交互作用。  肠胃清能抑制裸鼠异位瘤的生长,呈现一定的剂量依赖性。肠胃清可以抑制ERK1/2的激活,增加JNK、p38MAPK在裸鼠异位瘤组织中表达。肠胃清联合5-Fu治疗裸鼠皮下异位瘤,能够增强5-Fu对肿瘤的抑制作用,与模型组和低剂量组比较具有统计学差异(P<0.05);肠胃清联合5-Fu治疗裸鼠皮下异位瘤,能够增强p53、总JNK、p38MAPK及其磷酸化在组织中表达,同模型组及低剂量组比较均有统计学差异(P<0.05)。  结论:  1.中药复方肠胃清药物可以抑制MKN45细胞增殖活性,具有一定的剂量依赖性。能使MKN45细胞阻滞在G1期;肠胃清联合5-Fu,能增强5-Fu对MKN45细胞的抑制作用,促进5-FU对MKN45细胞的凋亡诱导作用。  2.肠胃清可以通过调控促凋亡基因p53、Bax,抗凋亡基因Bcl-2在mRNA和蛋白表达水平,增强caspase-3、PARP的活性,诱导胃癌MKN45细胞的凋亡。肠胃清联合5-FU,能促进5-Fu对促凋亡基因p53、Bax及抑制抗凋亡基因Bcl-2mRNA表达的调节。  3.肠胃清通过调控MAPKs信号通路,从而介导MKN45细胞凋亡的过程,具有一定的时间和剂量依赖性;肠胃清可能通过调控ERK1/2和JNK1/2信号通路,而非p38MAPK信号的激活,增加p53蛋白的表达,增强caspase-3、PARP的活性,从而诱导MKN45细胞凋亡;  4.肠胃清能抑制裸鼠异位瘤的生长,可以明显抑制ERK1/2的激活,增加p53及JNK、p38MAPK在异位瘤组织中的表达,且具有一定的剂量依赖性,这可能是其调控胃癌MKN45细胞的机制之一;肠胃清联合5-Fu治疗裸鼠皮下异位瘤,可以增强5-Fu对肿瘤的抑制作用;可能通过对MAPKs信号通路的调控作用,增加p53在肿瘤组织中表达,增强5-Fu诱导胃癌细胞凋亡。
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