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目的:课题组前期研究发现,治疗前列腺癌的中药复方PC-SPES中,异甘草素(Isoliquirtigenin,ISL)能抑制前列腺癌细胞LNCa P、22RV1和PC-3的增殖,还能促进前列腺癌细胞的凋亡。裸鼠体内PC-3移植瘤的研究结果表明,ISL能抑制PC-3移植瘤的生长。进一步的研究结果显示,ISL作用于前列腺癌LNCa P细胞后,能显著下调雄激素受体(Androgen receptor,AR)的表达水平,降低AR的核转录活性;并对ISL作用后的前列腺癌细胞的m RNA芯片表达谱进行分析,发现ISL可上调醛酮还原酶家族AKR1Cs m RNA表达,其中成员AKR1C2的表达上调最为显著,提示ISL可能通过上调雄激素代谢酶AKR1C2及影响AR信号通路发挥抗前列腺癌的作用。基于前期研究结果,本课题拟通过观察激活醛酮还原酶对雄激素代谢通路的调控作用及对前列腺癌细胞增殖的影响,探讨醛酮还原酶在前列腺癌发病机制中作用及ISL通过影响雄激素代谢通路发挥的抗前列腺癌可能的作用机制。AR除与前列腺癌发病相关以外,也前列腺增生发病相关。本课题还将观察ISL对前列腺增生细胞BPH-1增殖的抑制作用以及机制,探讨ISL是否通过调节雌、雄激素受体及AKR1C2抑制前列腺增生细胞的增殖。方法:1.采用q RT-PCR及免疫印迹实验观察胎牛血清浓度对前列腺癌细胞表达AKR1C2、AR、PSA的影响以及ISL对前列腺癌细胞VCa P表达AKR1C2、AR、PSA的影响。2.采用q RT-PCR及免疫印迹实验观察前列腺癌细胞VCa P、22RV1、LNCa P过表达AKR1C2后的雄激素受体AR表达的变化并选出转染效果最佳时间;采用MTT法检测过表达AKR1C2后DHT诱导的前列腺癌细胞增殖的影响;流式细胞仪检测AKR1C2过表达对前列腺癌细胞凋亡的影响。3.采用q RT-PCR及免疫印迹实验观察ISL作用于22RV1、LNCa P细胞后NRF2蛋白表达的变化及其靶基因的变化;采用HPLC-MS技术检测ISL作用前列腺癌细胞LNCa P后,雄激素T和DHT的含量变化。4.采用MTT法检测ISL对前列腺增生细胞BPH-1增殖的影响。5.采用免疫印迹实验观察ISL对前列腺增生细胞BPH-1细胞的雌、雄激素受体、AKR1C2蛋白表达的影响。6.采用q RT-PCR观察ISL对前列腺增生细胞BPH-1细胞AKR1C2m RNA表达的影响结果:1.血清浓度的变化对前列腺癌细胞表达AKR1C2、AR、PSA无明显影响;ISL使前列腺癌细胞VCa P的AKR1C2表达上升,AR表达下降,PSA m RNA表达下降。2.转染后72h VCa P细胞、96h LNCa P细胞、72h 22RV1细胞转染效果最佳,转染后LNCa P、22RV1细胞雄激素受体AR蛋白和m RNA表达无显著性变化,AR靶基因PSA m RNA表达下降,VCa P细胞雄激素受体AR蛋白和PSA m RNA表达无显著性变化,AR m RNA表达下降;过表达AKR1C2后可抑制DHT诱导的前列腺癌细胞增殖;过表达AKR1C2后,前列腺癌细胞早期凋亡增加。3.ISL作用于22RV1、LNCa P细胞后,浓度为25μM时能使LNCa P细胞的Nrf2蛋白表达上升;ISL作用于22RV1细胞后,Nrf2蛋白表达随药物浓度有上升趋势,但无显著性差异;ISL使LNCa P细胞的AKR1C1、AKR1C2、AKR1C3、NQO1、HO-1 m RNA表达上升,Nrf2、MRP2、Keap-1 m RNA表达无显著变化;ISL使22RV1细胞的AKR1C1、AKR1C2、HO-1、NQO1 m RNA表达上升,Nrf2、AKR1C3、MRP2、Keap-1 m RNA表达无显著变化;ISL作用于LNCa P细胞后,雄激素T和DHT的含量下降。4.ISL抑制前列腺增生细胞BPH-1增殖,并且具有剂量依赖性。5.ISL使BPH-1内的雌激素受体ER-β蛋白表达下降、AR蛋白表达上升,AKR1C2蛋白表达显著上升,PSA蛋白表达下降。6.ISL使BPH-1内的AKR1C2m RNA表达显著上升。结论:1.激活醛酮还原酶AKR1C2可以抑制雄激素受体的转录活性,促进细胞内雄激素的代谢从而减缓前列腺癌细胞的增殖、诱导前列腺癌细胞的凋亡。2.ISL的作用机制可能是通过增加Nrf2的表达和活性,使AKR1C2的表达升高,促进细胞内雄激素的代谢,抑制AR转录活性,从而抑制前列腺癌细胞的增殖;同时,ISL抑制AR表达,抑制前列腺癌细胞的增殖。3.ISL上调Ⅱ相解毒酶HO-1(血红素加氧酶)、NQO1(黄素蛋白酶)的基因表达,促进对机体的保护作用。4.ISL抑制前列腺增生细胞BPH-1增殖,并且具有剂量依赖性。5.ISL抑制前列腺增生细胞BPH-1可能通过对雌激素受体ER-α、雄激素受体AR、醛酮还原酶AKR1C2的影响发挥作用。6.ISL使细胞内雌激素受体表达下降、雄激素受体表达上升,从而抑制前列腺增生细胞BPH-1增殖;异甘草素还可以增加雄激素代谢酶AKR1C2的表达,抑制BPH-1细胞增殖。