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目的:结直肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,其相关信号通路一直是结直肠癌发病机制研究的重点。本研究拟探讨PI3K/AKT/mTOR信号通路对结肠癌细胞增殖、凋亡、周期等行为的影响,以及岩白菜素通过PI3K/AKT/mTOR信号通路对结直肠癌的抑制作用及机制。研究结果有助于寻找PI3K/AKT/mTOR信号通路上关键因子有调控作用的药物,可能对结直肠癌的治疗带来深远影响。方法:以45例结直肠癌确诊患者为研究对象,检测手术切除标本癌组织和正常组织中PI3K、AKT、mTOR的表达水平,分析PI3K、AKT、mTOR水平与患者各临床及病理特征的关系。用不同浓度的岩白菜素处理结肠癌HCT116细胞,检测AKT、mTOR的表达和细胞存活、凋亡、周期等变化;观察岩白菜素对裸鼠成瘤的影响。结果:1.人结直肠癌组织中PI3K、AKT和mTOR mRNA水平分别为正常组织的(1.785±0.21)、(1.647±0.25)和(1.985±0.19)倍(p 均<0.01);PI3K、AKT 和 mTOR蛋白在癌组织表达水平均高于正常组织(P<0.05)。2.人结直肠癌组织中PI3K、mTOR表达水平与患者的TNM分期、分化程度、肿瘤病灶大小和有无有淋巴结或远端转移有关;AKT表达水平与TNM分期、有无有淋巴结或远端转移有关。3.岩白菜素3 μM组、10 μM组和30 μM组细胞增殖率与对照组相比有显著差异(p<0.01);10 μM组和30 μM组细胞凋亡率与对照组相比有统计学差异(p<0.05,p<0.01);10 μM组、30μM组G0/G1期细胞所占比例与对照组相比有显著差异(p<0.01)。4.岩白菜素10 μM组、30 μM组p-H2AX蛋白表达与对照组相比有统计学差异(p<0.05,p<0.01)。5.岩白菜素10 μM组、30 μM组ROS水平与对照组相比有统计学差异(p<0.05),30 μM岩白菜素+5 mMNAC组细胞ROS水平较30μM组显著降低(p<0.01),与对照组无差异(p>0.05)。6.岩白菜素能剂量依赖地抑制结肠癌细胞中p-AKT和p-mTOR蛋白表达。7.岩白菜素组移植瘤平均质量为(1.77±0.43)g,平均体积为(145±28.12)mm3,低于对照组的(2.41 ± 0.21)g 和(244.91±28.4)mm3(p 均<0.01)。岩白菜素组瘤质量抑制率为26.56%,瘤体积抑制率40.13%。8.岩白菜素组裸鼠移植瘤组织中总AKT和mTOR mRNA水平与对照组无差异(p>0.05);但岩白菜素组裸鼠移植瘤组织中p-AKT和p-mTOR蛋白水平是对照组的(0.69±0.09)和(0.62±0.10)倍(p<0.05)。结论:岩白菜素对PI3K/AKT/mTOR信号通路有抑制作用,能抑制结肠癌细胞的增殖、促进细胞凋亡、抑制细胞周期进展、诱导DNA断裂损伤和氧化应激损伤,从而发挥其抗肿瘤作用。