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背景和目的:胶质母细胞瘤是一种常见的恶性程度极高的脑部肿瘤,标准治疗方案为手术配合放射性或化学疗法。因胶质母细胞瘤经常对常用化疗药物替莫唑胺(temozolomide,TMZ)产生耐药性,使得治疗后的患者存活期仅为15个月左右。因此,寻找一种高效低毒的化疗药物显得尤为重要。研究显示,十字花科植物能有效防治癌症的发生发展,萝卜硫素(Sulforaphane,SFN)是其天然提取成分。我们的前期结果表明SFN通过持续活化ERK1/2抑制胶质母细胞瘤细胞侵润,而半胱氨酸萝卜硫素(Sulforaphane-cysteine,SFN-Cys)是SFN类似物,也是SFN在人体内的代谢产物,具有更长的半衰期,可能能更有效的诱导细胞凋亡。本实验将研究SFN-Cys诱导胶质母细胞瘤U373MG和U87MG细胞凋亡的机制,为在临床上治疗胶质母细胞瘤患者提供理论支持。方法和结果:细胞增殖实验显示,SFN-Cys抑制胶质母细胞瘤U373MG和U87MG细胞增殖遵循剂量依赖关系。细胞形态学观察发现,SFN-Cys改变细胞形态,在SFN-Cys处理浓度为30μmol/L时,U373MG和U87MG细胞除了形态发生变化外,细胞数量也开始明显降低。我们用流式细胞术进一步验证了SFN-Cys对细胞凋亡的影响:SFN-Cys诱导U373MG和U87MG细胞凋亡遵循剂量依赖关系。Western blot实验显示,SFN-Cys活化ERK1/2遵循剂量依赖关系,上调Bax/Bcl-2比例和活化Caspase-3,而这些结果被ERK1/2抑制剂PD98059逆转。JC-1线粒体膜电位实验显示,SFN-Cys降低U373MG和U87MG细胞线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP),而PD98059逆转了SFN-Cys诱导的MMP降低。结论:SFN-Cys活化ERK1/2并通过ERK1/2信号转导通路上调Bax/Bcl-2比例、活化Caspase-3等凋亡相关蛋白,最终诱导U373MG和U87MG细胞内源途径凋亡。这些发现预示SFN-Cys可能是一种优于SFN的抗人胶质母细胞瘤药物,尤其在耐药肿瘤中表现出巨大潜力。背景和目的:胶质母细胞瘤具有极强的侵袭能力,手术与放射性或化学治疗效果并未取得令人满意的结果,治疗后的患者存活期仅为15个月左右。我们的前期研究成果表明,十字花科植物提取成分萝卜硫素(Sulforaphane-cysteine,SFN-Cys)可以抑制胶质母细胞瘤和前列腺癌细胞侵润,这为治疗胶质母细胞瘤带来新的希望。而SFN类似物半胱氨酸萝卜硫素(Sulforaphane-cysteine,SFN-Cys)具有更突出的抗癌特点,可以穿过血脑屏障并有更长的半衰期。因此,本实验将进一步研究SFN-Cys抑制胶质母细胞瘤U373MG和U87MG细胞迁移和侵润的机制,为临床上治疗胶质母细胞瘤患者提供新药。方法和结果:细胞划痕实验和Transwell侵袭实验显示,SFN-Cys活化ERK1/2抑制SFN-Cys抑制胶质母细胞瘤U373MG和U87MG细胞迁移和侵润,并遵循剂量依赖关系。Western blot显示,SFN-Cys活化ERK1/2遵循剂量依赖关系,下调α-tubulin和Stathmin-1蛋白表达,上调p Stathmin-1(Ser 25)蛋白表达,而ERK1/2抑制剂可以逆转SFN-Cys对α-tubulin,Stathmin-1和p Stathmin-1(Ser 25)蛋白表达的调控。免疫荧光染色实验表明,SFN-Cys下调α-tubulin,破坏微管结构使其变为“鸟巢”状。激光共聚焦显微镜观察到,SFN-Cys虽下调Stathmin-1蛋白表达,但没有影响Stathmin-1与α-tubulin的结合能力。结论:SFN-Cys活化ERK1/2下调α-tubulin、Stathmin-1,上调p Stathmin-1(Ser 25)蛋白水平,最终抑制U373MG和U87MG细胞迁移和侵润。综上,SFN-Cys作为一种高效低毒的药物,将为胶质母细胞瘤患者带来新的希望。