乳腺癌细胞和病原菌药敏剂的发现及其作用机制分析

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越来愈多的证据显示,耐药已经成为医药界一大国际难题。肿瘤的耐药是其临床治疗失败的主要原因,特别是化疗药物产生的多药耐药(multidrug resistance,MDR)一直是困扰临床治疗的重大难题。针对其耐药机制的研究已有深入报道,但能够应用于临床的有效策略并不多。因此寻找新的治疗策略、降低药物的毒副反应依然是目前亟待解决的问题。乳腺癌是全球女性癌症死亡的主要原因,其发病率和死亡率逐年增加。表阿霉素是临床常用的治疗乳腺癌的药物,不仅毒副作用大、导致患者产生一系列的不良反应,其化学抗药性的出现也是导致治疗中断放弃的一个主要问题。天然化合物已被广泛认为具有预防癌症进展的潜力,并可作为癌症患者的单独或辅助治疗剂。与传统使用的更具攻击性的癌症治疗方法相比,天然化合物的主要优点是其毒性较低。近年来,化疗药物与低毒无毒天然产物的联合疗法引起了极大地兴趣。由于抗生素的滥用,导致细菌耐药性及多重耐药现象的产生。抗生素耐药是对全球人类乃至生态健康的最大威胁之一。寻找新型抗生素或改变抗生素用药策略一直是近些年医药领域的研究热点。群体感应是细菌之间通过分泌的化学信号进行交流的一种现象,阻断该现象的化合物称为群体感应抑制剂。抑制细菌的群体感应,并非抑制细菌的生长,而是阻断细菌之间的交流,降低其所产生的毒力,最终试图解决细菌的耐药问题。针对以上两个问题,依据类药性比较,本论文选择性地对实验室诸多化合物(8个木脂素类化合物、4个五环三萜类化合物以及3个胺类化合物)进行了恢复乳腺癌细胞(MCF-7细胞和MDA-MB-231细胞)药敏性和抑制细菌群体感应的活性筛选。发现表阿霉素与熊果酸联合用药对乳腺癌MCF-7细胞和MDA-MB-231细胞有增敏作用。1μmol/L表阿霉素联合10μmol/L熊果酸可使MCF-7细胞对表阿霉素的药敏性增强39.22%,1μmol/L表阿霉素联合20μmol/L熊果酸可使MDA-MB-231细胞对表阿霉素的药敏性增强37.56%。当加入自噬抑制剂3-MA时,能够显著逆转联合用药组对MCF-7细胞和MDA-MB231细胞活力的抑制作用。Western blotting显示,表阿霉素和熊果酸联合用药能够调控PI3K-AKT信号通路,上调自噬相关蛋白Beclin-1,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ,Atg5,Atg7的表达,进而增加自噬。加入自噬抑制剂3-MA时,上述蛋白的表达可发生显著逆转。结果表明,表阿霉素与熊果酸联合用药是通过调节自噬来增加表阿霉素对乳腺癌细胞MCF-7和MDA-MB-231的药敏性。该结果为联合疗法提供了新的物质基础与治疗机制。发现3-苯基丙胺对粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)NJ01有群体感应抑制(quorum sensing inhibitor,QSI)活性。50μg/m L的3-苯基丙胺可降低S.marcescens体内毒力因子灵菌红素的生成减少60%、蛋白酶的生成减少20%、脂肪酶的生成减少40%以及溶血素的生成减少50%;其对S.marcescens的泳动能力也有明显抑制;通过结晶紫染色法、扫描电镜和共聚焦显微镜分析了其对S.marcescens生物被膜的抑制作用,3-苯基丙胺(50μg/m L)单独使用时可使生物被膜的形成减少48%;将3-苯基丙胺(50μg/m L)与抗生素氧氟沙星(0.2μg/m L)联用时发现其对S.marcescens预先形成的生物被膜有较好的协同破坏作用,增强了氧氟沙星对S.marcescens生物被膜的药敏性;荧光实时定量PCR结果显示,3-苯基丙胺可以下调相关毒力基因fim A、fim C、bsm B、pig P、flh C、flh D、sod B的表达。但我们在进行QSI筛选时,意外发现,桦木酸对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC25923被膜形成有促进作用。通过结晶紫染色法发现50μg/m L和100μg/m L的桦木酸可分别促进金黄色葡萄球菌ATCC25923生物被膜的形成增加53%和96%,扫描电镜和共聚焦显微镜结果进一步证实了其对S.aureus被膜形成的促进作用,这点得到了文献(Gilabert et al.,2015)的支撑。
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