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背景乳腺癌是一种全球性的恶性肿瘤。目前,各种药物应用于乳腺癌的规范治疗,传统的中药在癌症的治疗中也扮演着重要的角色。紫草宁是一种具有生物学活性的草本单体,可从传统的中药紫草中分离。紫草宁及其衍生物是潜在的药物成分,具有促伤口愈合,抗菌抗炎,抗病毒及止痛等作用。研究证实紫草宁能抑制各种癌细胞的增殖并诱导其凋亡,包括结直肠癌,黑色素瘤,白血病和肝细胞癌等等。且临床试验证明,紫草宁制剂能有效并安全地抑制晚期肺癌的肿瘤进展。目前,紫草宁在乳腺癌领域的研究逐渐增多,文献报道紫草宁能抑制乳腺癌ER(Estrogen Receptor,雌激素受体)阳性细胞株MCF7和ER阴性细胞株SK-BR-3的增殖并诱导细胞凋亡,但仍缺乏进一步研究和验证。且乳腺癌是一种异质性很强的肿瘤,我们选用两种ER阳性乳腺癌细胞株(MCF7,ZR-75-1)及两种ER阴性乳腺癌细胞株(SUM1315,MDA-MB-231)进行体外实验,同时建立乳腺癌皮下移植瘤模型,探究体内实验中紫草宁对乳腺癌细胞增殖的作用。综合体内及体外实验,证实紫草宁的抗癌作用并探索其潜在的分子机制,为紫草宁治疗乳腺癌的临床应用提供初步证据。目的明确紫草宁对MCF7、ZR-75-1、SUM1315、MDA-MB-231乳腺癌细胞的抑制生长作用,初步探究紫草宁抑制乳腺癌细胞增殖作用的机制。明确紫草宁抑制小鼠模型中乳腺癌原发灶增殖的作用方法通过 CCK8 实验检测紫草宁对 MCF7、ZR-75-1、SUM1315、MDA-MB-231乳腺癌细胞株的细胞活性抑制,得到紫草宁对各细胞株的IC50(Half Maximal Inhibitory Concentration,半抑制浓度);将 MCF7、ZR-75-1、SUM1315、MDA-MB-231乳腺癌细胞株分成对照组和用药组,用各自IC50浓度的紫草宁处理用药组细胞48h,收集细胞,通过流式细胞术检测各组细胞凋亡率与细胞周期分布情况;收集得到不同处理后的乳腺癌细胞蛋白,通过Westerm Blot检测凋亡相关蛋白Cleaved caspase 3、周期相关蛋白Cyclin D1以及MAPK/ERK通路和PI3K/Akt/mTOR信号通路关键蛋白的表达量变化;于裸鼠体内建立SUM1315细胞乳腺癌移植瘤模型,将裸鼠分为对照组和用药组,成瘤后,定期注射不同浓度的紫草宁并测量肿瘤大小变化,对比对照组与用药组肿瘤体积增长的速度。结果CCK8 实验提示紫草宁对 MCF7、ZR-75-1、SUM1315、MDA-MB-231 细胞株有明显的抑制作用,且其抑制作用与药物浓度呈效量关系。MCF7、ZR-75-1、SUM1315、MDA-MB-231 细胞株作用 48h 的 IC50 分别为 1.165±0.025、1.043±0.010、1.595±0.006 和 1.516±0.015 μmol/L;流式细胞术检测提示紫草宁能够诱导乳腺癌细胞凋亡。相比于对照组,药物处理组凋亡率在MCF7、ZR-75-1、SUM1315、MDA-MB-231细胞株分别为12.1±0.7(p<0.001)、9.1±0.4(p<0.001)、15.0±0.9(p<0.001)、15.3±1.3(p<0.001),差异有统计学意义。同时,流式细胞术检测提示紫草宁能够改变细胞周期分布,显著增加乳腺癌细胞在G1期的百分比。药物处理组在G1期的百分比在4种细胞中分别为 15.8±0.7(p<0.05)、32.3±2.0(p<0.05)、45.0±2.5(p<0.01)、15.8±0.4(p<0.01),差异有统计学意义。Western Blot检测提示紫草宁能够上调凋亡相关蛋白Cleaved caspase 3的表达,下调周期相关蛋白Cyclin D1的表达,以及MAPK/ERK和PI3K/Akt/mTOR信号通路上关键靶点Akt、mTOR和ERK的磷酸化蛋白表达。于裸鼠皮下建立移植瘤模型,分组注射不同浓度梯度的紫草宁。根据裸鼠生存状态初步得出活体内较适宜的紫草宁浓度为0.1mg/ml。排除D、E组进行数据分析,共18只小鼠均可见原位灶成瘤,且均未出现任何大体可见的转移灶。隔日测量皮下肿瘤的长短径并计算肿瘤大小,C组(0.lmg/ml)与A组(阴性对照组)在第7天的差异出现统计学意义(p=0.047)。第9天,不仅C组(0.1mg/ml)与A组(阴性对照组)有显著差异(p=0.011),C组(0.1mg/ml)与B组(0.05mg/ml)也出现统计学差异(p=0.005)。第11天,三组两两间比较均有统计学意义(A比B:p=0.046;B比C:p=0.024;A 比 C:p=0.007)。可得出肿瘤体积增长速度A组>B组>C组,因此肿瘤增长速度与紫草宁的浓度呈负相关。结论紫草宁能够抑制乳腺癌MCF7、ZR-75-1、SUM1315、MDA-MB-231细胞株的生长,且该作用呈剂量依赖性;紫草宁通过上调凋亡相关蛋白Cleaved caspase 3表达诱导其凋亡,下调周期相关蛋白Cyclin D1表达从而改变细胞周期分布,以及下调p-Akt、p-mTOR、p-ERK表达从而抑制乳腺癌细胞增殖。紫草宁能够抑制小鼠模型中乳腺癌原发灶的增殖,且其抑制作用呈剂量依赖性。