【摘 要】
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研究目的:癌症是世界范围内的一个重大公共问题,结肠癌是消化系统中最常见的致命癌症。目前,结肠癌晚期患者的治疗以化疗为主,然而由于肿瘤细胞耐药性提高和化疗的毒副作用,使治疗效果不佳,患者的生存率低,急需寻找新途径。磁场由于副作用小,应用面广,有望成为肿瘤治疗的新手段。目前已有临床研究显示,磁疗在癌症治疗中发挥积极作用。铁死亡是近几年提出的一种细胞死亡方式,其依赖于铁离子的存在与活性氧的积累,这与磁场
【基金项目】
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项目名称:SPINK4调控结肠癌细胞铁死亡的作用机制研究，项目合同编号:81860417，项目来源:国家自然科学基金项目，项目起止时间:2019.01-2022.12
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研究目的:癌症是世界范围内的一个重大公共问题,结肠癌是消化系统中最常见的致命癌症。目前,结肠癌晚期患者的治疗以化疗为主,然而由于肿瘤细胞耐药性提高和化疗的毒副作用,使治疗效果不佳,患者的生存率低,急需寻找新途径。磁场由于副作用小,应用面广,有望成为肿瘤治疗的新手段。目前已有临床研究显示,磁疗在癌症治疗中发挥积极作用。铁死亡是近几年提出的一种细胞死亡方式,其依赖于铁离子的存在与活性氧的积累,这与磁场作用机制中的活性氧学说有相通之处。因此,磁场能否增强细胞铁死亡及其机制值得探讨。本研究旨在研究低强度磁场对结肠癌细胞铁死亡的影响并探究其作用的可能分子机制。研究方法:Erastin以一定浓度:10μmol/L、20μmol/L、30μmol/L,处理结肠癌细胞48小时,测铁死亡指标（铁、MDA、GSH、GPX）,选出最佳作用浓度。以Erastin干预细胞12、24、48、72小时,测铁死亡指标,选出最佳干预时间,后续实验以此时间进行。用Erastin作为铁死亡诱导剂、Ferrostatin-1作为铁死亡抑制剂和磁场,干预细胞48小时后,生化试剂盒检测细胞内GSH、MDA、铁含量、GPX活性,研究磁场对细胞铁死亡的影响。用CCK8实验检测细胞增殖能力,Transwell实验检测细胞迁移和侵袭能力,FITC/PI染色检测细胞凋亡率。研究细胞铁死亡和磁场对细胞增殖、迁移、侵袭及凋亡的影响。RT-PCR检测结肠癌细胞HCT116、SW480与正常结肠细胞NCM460中mi R-28-5p和N4BP1的表达差异。细胞发生铁死亡和磁场干预后,RT-PCR检测HCT116细胞mi R-28-5p表达量变化,western blotting检测N4BP1蛋白水平的变化。分别构建mi R-28-5p mimics与mi R-28-5p inhibitors的干扰RNA,再加入Erastin干预,研究mi R-28-5p对细胞铁死亡后增殖、迁移、侵袭及凋亡的影响;RT-PCR与western blotting检测N4BP1表达量的变化,研究mi R-28-5p对N4BP1的影响;检测铁含量、MDA含量、GSH含量及GPX活性,研究mi R-28-5p对铁死亡的影响。研究结果:Erastin诱导细胞铁死亡有一定的浓度和时间依赖性,细胞发生铁死亡后铁含量及MDA含量升高,而GSH含量降低、GPX活性降低,加入抑制剂后上述变化逆转,加入磁场后上述变化更显著。细胞发生铁死亡后,增殖、迁移及侵袭能力减弱,而凋亡并无显著变化,磁场可以增强铁死亡的生物学作用,并能诱导细胞凋亡。结肠癌细胞HCT116、SW480内的mi R-28-5p比正常结肠细胞NCM460表达量低、而N4BP1表达量高。HCT116细胞发生铁死亡后,mi R-28-5p表达量升高,而N4BP1的表达量降低,再加入磁场后差异更显著。过表达mi R-28-5p抑制结肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭,促进凋亡,沉默mi R-28-5p则得到相反的结果。过表达mi R-28-5p可以降低N4BP1的表达量,增强Erastin诱导的细胞铁死亡作用,沉默mi R-28-5p则得到相反的结果。结论:磁场在促进结肠癌细胞发生铁死亡方面有重要作用,其机制可能是通过mi R-28-5p负调控N4BP1实现的。
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