双氢青蒿素抑制黑色素瘤转移及血管生成的作用机制初探

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背景:黑色素瘤是一种极具侵袭性的肿瘤,预后较差。黑色素瘤比其它形式的皮肤癌更容易扩散,其转移往往伴随着肿瘤血管生成、肿瘤细胞侵入基质层和进入脉管系统等过程,肺部和脑部转移最常见。免疫检查点抑制剂疗法明显改善了晚期黑色素瘤患者的无进展生存期和反应率,然而该疗法往往伴随着严重的副作用。因此,迫切需要开发一种更安全有效、副作用小的药物逐步改善黑色素瘤的治疗。双氢青蒿素(DHA)是青蒿素的衍生物之一,除了抗疟疾和抗炎作用外,其在抗肿瘤方面也效果显著。我们前期研究表明,DHA抑制黑色素瘤细胞的增殖、侵袭和迁移,抑制皮肤移植瘤的增殖。然而,DHA对黑色素瘤转移及血管生成的影响及作用机制有待进一步阐明。目的:明确DHA对黑色素瘤转移及抗血管生成的抑制作用,并探讨其可能的作用机制。方法:Balb/c小鼠随机分为对照组、模型组、DHA用药低剂量组(25mg/kg/d)和DHA高剂量组(50mg/kg/d),除对照组外,其它组小鼠经尾静脉注射B16F10细胞建立黑色素瘤肺转移模型,DHA连续灌胃28天后,处死小鼠并收集肿瘤组织等。ELISA法检测小鼠血清中肝功能和肾功能的相关蛋白表达水平;肺部大体观察DHA对黑色素瘤肺转移的抑制效果;蛋白质印迹法用于检测DHA对转移相关蛋白的影响;镜下观察DHA对黑色素瘤细胞形态学变化的影响;免疫荧光实验用来检测小鼠黑色素瘤肺转移组织中CD31和VEGFR2的表达情况;血管生成拟态实验用于检测DHA对黑色素瘤细胞血管生成的抑制作用;伤口愈合实验用于检测经DHA处理后的黑色素瘤细胞上清液对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)横向迁移能力的影响;Transwell实验检测DHA处理的黑色素瘤细胞上清液对HUVECs纵向迁移能力的抑制作用;血管生成实验用于检测DHA处理黑色素瘤上清液对HUVECs小管生成能力的抑制作用;蛋白质印迹法检测HIF-1α、VEGFR2、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR的表达差异。结果:1.小鼠黑色素瘤肺转移模型证实,与模型组相比,DHA治疗明显抑制肺部肿瘤组织的结节数量并降低肺部湿重(p<0.05);2.ELISA结果显示,各组小鼠血清中AST、ALT、β2-MG和Cr表达水平无明显差异(p>0.05);3.蛋白质印迹结果显示,DHA抑制黑色素瘤细胞和组织中转移相关蛋白的表达(p<0.05);4.免疫荧光实验证实,与模型组对比,DHA治疗显著抑制肿瘤组织中CD31以及VEGFR2的表达水平(p<0.05);5.血管生成拟态实验显示DHA抑制B16F10的血管生成,其管腔生成的数量、长度和交叉点随着DHA浓度升高而减少;6.伤口愈合实验结果证实,DHA处理的B16F10细胞上清液可以呈剂量依赖性地抑制HUVECs细胞的横向迁移能力;7.Transwell实验显示,DHA处理的B16F10细胞上清液可以呈剂量依赖性地抑制HUVECs细胞的纵向迁移能力;8.血管生成实验显示,与对照组相比,B16F10细胞上清液可以促进HUVECs细胞的小管生成能力,相反,DHA处理的B16F10细胞上清液可以呈剂量依赖性地抑制HUVECs细胞的小管生成能力;9.蛋白质印迹实验结果显示,DHA抑制黑色素瘤细胞中HIF-1α、VEGFR2、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR相关蛋白的表达(p<0.05)。结论:DHA在体内和体外具有显著的抑制黑色素瘤转移,并且DHA通过调控HIF-1α/VEGF/PI3K/Akt信号通路抑制黑色素瘤的血管生成。
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