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目的:黑色素瘤(malignant melanoma,MM)是一种高度恶性的皮肤肿瘤,占皮肤恶性肿瘤的第3位。具有转移早、侵袭性强、预后差的特点。黑色素瘤的发病率及死亡率在近30年来逐年上升,已成为对人类健康构成重大威胁的疾病之一。早诊断、早治疗是治疗黑色素瘤的关键。传统治疗方法如手术、化疗、放疗效果仍不理想,因此世界各国正致力于寻找新型治疗药物。近几年中草药及中药单体在肿瘤研究领域逐渐成为热点,有证据表明植物来源的生物活性化合物通过多种机制来抑制癌症。桔梗皂苷D(Platycodin D,PD)是桔梗的有效成分,一种稳定的三萜皂苷,具有抗炎、免疫调节和抗肿瘤活性等。有研究表明,PD可以显著诱导非小细胞肺癌和肝癌细胞的凋亡。但PD对黑色素瘤的抗癌活性及机制未见报道。本实验拟将通过PD作用于黑色素瘤A375细胞,观察其对黑色素瘤细胞增值、凋亡的影响并研究其具体分子机制。方法:1. 细胞培养。将黑色素瘤A375细胞培养于含10%胎牛血清的DMEM培养基中,放入37℃,5%CO2的培养箱中培养。2. 使用CCK8法检测PD对黑色素瘤A375细胞增殖的影响。实验设空白对照组(只加培养基无细胞无PD),阴性对照组(含细胞的培养基且无PD),实验组(含细胞的培养基,培养基中分别加入2.5、5、10、15、20μmol/L不同浓度的PD),每组设6个复孔。培养24 h,48 h和72h后加入CCK8试剂,检测PD对黑色素瘤A375细胞增殖活力的影响,计算不同药物浓度下细胞的抑制率和IC50值。3. 倒置显微镜和荧光显微镜观察不同浓度的PD诱导黑色素瘤A375细胞凋亡的形态学变化。分别设阴性对照组和实验组。阴性对照组(含有细胞的培养基且无PD),实验组(含有细胞的培养基,培养基中分别加入5、10、15μmol/L不同浓度的PD),培养24 h后于倒置显微镜和DAPI染色后荧光显微镜下观察细胞生长情况及形态学变化。4.应用实时荧光定量PCR法(Real-time quantitative PCR,RT-qPCR)检测不同浓度PD处理黑色素瘤A375细胞后的凋亡相关基因(Bcl-2、Bax)m RNA的表达水平,以GAPDH作为内参照。实验分组同显微镜观察组,培养24 h后提取RNA进行检测。5.应用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测不同浓度PD处理A375细胞后的凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax)以及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路相关蛋白(MEK、p-MEK、ERK、p-ERK、FOXO3a、p-FOXO3a)的表达情况,以β-actin作为内参照。实验分组同显微镜观察组,培养24h后提取蛋白进行检测。6.应用统计学软件SPSS 25.0对数据进行统计学分析,计量资料以表示,多组均数间比较采用单因素方差分析(One way ANOVA),组内两两比较采用SNK-q检验,以P<0.05为差异有统计学意义。结果:1.CCK8结果示:不同浓度的PD处理A375细胞24 h后的抑制率分别为(7.023±3.689)%、(17.612±4.514)%、(47.608±2.361)%、(53.583±1.354)%、(57.864±2.424)%,r=0.984,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);处理48 h后的抑制率分别为(9.218±1.287)%、(19.782±1.266)%、(61.594±0.828)%、(71.463±0.721)%、(74.166±0.893)%,r=0.982,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);处理72 h的抑制率分别为(15.902±0.287)%、(41.312±0.477)%、(67.711±1.300)%、(78.373±0.445)%、(88.085±0.547)%,r=0.996,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05)。实验组PD处理A375细胞24 h,48 h和72 h的半数抑制浓度(IC50)分别是12.050μmol/L、8.616μmol/L、6.645μmol/L。因此我们选取5μmol/L、10μmol/L、15μmol/L的PD浓度作用24 h进行后续实验;2.倒置显微镜下观察,阴性对照组细胞形态、大小一致,轮廓清楚,细胞贴壁较好,死亡细胞较少;实验组细胞体积变小,细胞皱缩、脱落,贴壁较差,死亡细胞增多。DAPI染色后荧光显微镜观察,阴性对照组细胞核大小一致,分布均匀,实验组细胞核出现核分裂、核固缩及凋亡小体形成,且随着PD浓度的升高,细胞凋亡的形态学变化越显著。3.RT-qPCR结果示:不同浓度的PD处理黑色素瘤A375细胞24 h,以GAPDH作为内参照,Bcl-2基因m RNA的表达量依次为0.740±0.025、0.554±0.025、0.295±0.020,阴性对照组为1.000±0.019,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);Bax基因m RNA的表达量依次为1.448±0.085、1.867±0.042、2.534±0.054,阴性对照组为1.002±0.063,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05)。4. Western blot结果示:不同浓度的PD处理A375细胞24 h,以β-actin作为内参照,Bcl-2蛋白表达量依次为0.303±0.022、0.097±0.012、0.082±0.009,阴性对照组为0.417±0.002,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);Bax蛋白表达量依次为0.473±0.086、0.593±0.025、0.653±0.044,阴性对照组为0.318±0.051,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);MEK蛋白表达量依次为0.650±0.045、0.675±0.031、0.681±0.051,阴性对照组为0.696±0.063,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异无统计学意义(P>0.05);p-MEK蛋白表达量依次为0.431±0.059、0.389±0.054、0.245±0.048,阴性对照组为0.684±0.038,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);ERK蛋白表达量依次为0.752±0.048、0.724±0.052、0.711±0.055,阴性对照组为0.767±0.054,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异无统计学意义(P>0.05);p-ERK蛋白表达量依次为0.633±0.021、0.519±0.043、0.246±0.054,阴性对照组为0.738±0.032,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);FOXO3a蛋白表达量依次为0.434±0.041、0.501±0.064、0.559±0.047,阴性对照组为0.313±0.038,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);p-FOXO3a蛋白表达量依次为0.164±0.026、0.113±0.022、0.076±0.011,阴性对照组为0.224±0.023,经两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);FOXO3a/p-FOXO3a蛋白表达量依次为2.955±0.295、4.587±0.937、7.560±1.574,阴性对照组为1.405±0.186,经两两比较,5μmol/L组与阴性对照组间的差异无统计学意义(P>0.05),其他实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P<0.05);结论:1.在一定时间和浓度范围内,PD对黑色素瘤A375细胞具有明显的增殖抑制作用,且呈时间-剂量依赖性。2.在一定时间和浓度范围内,PD可诱导黑色素瘤A375细胞凋亡,且随着PD浓度的升高,诱导凋亡作用越显著。3.PD诱导黑色素瘤A375细胞的凋亡可能与线粒体凋亡途径及MAPK信号通路有关。通过下调Bcl-2蛋白表达,上调Bax、FOXO3a蛋白表达;并抑制MEK、ERK、FOXO3a的磷酸化。