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肝脏是人体中重要的器官之一,它可对人体内的病原体、有毒化学物质和代谢废物进行解毒。肝脏持续暴露于病毒、过量饮酒、过量脂肪堆积、生物转化代谢产物和胆汁淤积会导致肝损伤,这可能导致炎症和肝变性。长期损伤可引起慢性肝病(CLD),其发生在肝纤维化、肝硬化和肝细胞癌(HCC)的多阶段过程中。 肝癌细胞是一个由表观遗传和遗传改变结合而成的复杂的多步骤过程。在正常肝脏中,炎症刺激生长和修复的过程,并恢复正常肝脏结构。当肝脏发生再生和破坏过程的失衡时,导致慢性炎症导致慢性肝损伤,进展为肝纤维化、肝硬化,进而发展为HCC。由于缺乏足够高的血管浸润、转移和复发潜能,导致肝癌患者预后不良。由于这些原因,肝细胞癌成为世界范围内死亡的最主要原因之一,每年约有600000人死亡。最高的发病率肝癌都记录在东亚,它是全世界55%的肝癌病例报道来自中国,82%的肝癌病例报告来自撒哈拉以南非洲。 癌症与细胞增殖和凋亡之间的不平衡有关。因此,抗癌治疗大多通过细胞周期阻滞和诱导凋亡来发挥其抗增殖和细胞毒活性,这是癌症中失调的细胞死亡的受控形式。细胞凋亡主要由一系列已知的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase3和Caspase9)所执行。除了靶向Caspase信号通路外,分子标记还可以用于肝癌的特异性靶向治疗,通过评估肝癌的预后。例如,CD133和CD24是肿瘤干细胞标志物,它们的过度表达影响各种癌症的细胞增殖、粘附、迁移、侵袭和凋亡。 E-cadherin是一种肿瘤抑制基因,是上皮细胞粘附的重要分子之一。E-cadherin除了在正常细胞中发挥作用外,还可以在恶性肿瘤细胞转化过程中发挥重要作用,尤其是在肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用。E-cadherin表达的抑制被认为是导致细胞粘附的主要分子事件之一。 天然产物对于新的药物发现已经变得越来越重要,而在生物医学产品中的所有天然产物的使用中,传统的中国草药学已经成为一个开创性的专业。青蒿素是一种倍半萜内酯,主要产于阿尔泰米夏年产的次生代谢产物中,是一种高效的抗疟疾和其他寄生虫病的天然产物。近年来,青蒿素及其衍生物在多种肿瘤、乳腺癌、肝癌、白血病、前列腺癌、口腔癌等肿瘤中具有抗癌活性。 本研究旨在探讨青蒿素通过促进caspase信号途径诱导肝癌细胞凋亡的作用,以及抑制与肿瘤进展和转移相关的肿瘤干细胞的作用。本研究采用calcein AM/PI法和凋亡坏死法测定青蒿素的促凋亡和死亡细胞效应,并用EDU增殖法测定青蒿素对癌细胞的增殖抑制作用,研究青蒿素对细胞增殖的调节作用。采用qRT-PCR和Western blot方法检测肿瘤细胞的基因和蛋白表达情况,采用Transwell迁移法检测青蒿素对癌细胞迁移的影响,研究青蒿素对癌细胞骨架的影响。首先,将HEP3B细胞培养,然后在适当的细胞培养板中接种24小时,然后用0.5%FBS血清饥饿。然后用一系列浓度(0,100,200,300,400μM)处理12,24,48小时,以DMSO作为对照组,对所有实验进行这些方法。主要内容和结果如下: 1)进行HEP3B癌细胞的活、死和凋亡检测。 首先,在活细胞和死细胞分析中,青蒿素在12和48小时后随着青蒿素剂量的增加而增加细胞死亡的数量。在24小时的治疗中,细胞凋亡率在300μM明显增加。凋亡检测结果显示,在12和24小时,青蒿素显著增加凋亡细胞的数量。在48小时治疗中,凋亡细胞数高于200μM,但不显著。结果表明青蒿素随着青蒿素剂量的增加和持续时间的延长而增加细胞凋亡和细胞死亡。 2)研究HEP3B癌细胞的增殖率。 本实验研究了青蒿素对HEP3B肝癌细胞株体外增殖的抑制作用。结果表明青蒿素在12和48小时治疗内的400μM增殖抑制作用有显著性差异。另一方面,在24小时的治疗中,蒿素的作用出现在200μM,尽管在增殖中没有显著的差异。本文从细胞凋亡、细胞死亡和增殖三个方面阐述了青蒿素通过抑制HEP3B癌细胞的增殖而促进细胞凋亡和细胞死亡的作用。 3)青蒿素对HEP3B癌细胞基因和蛋白表达的调控作用。 青蒿素通过下调caspase-3和caspase-9的表达,下调肿瘤标志物CD24的基因表达,促进HEP3B肝癌细胞凋亡。青蒿素对CD24基因表达的影响总体上呈浓度依赖性和时间依赖性,在24小时的治疗中更有效,与对照组相比,降低了50%以上的CD24水平。另一方面,CD133的表达并没有显著下降,而是CD133水平增加,在12和48小时治疗时100和300μM的水平不显著降低。凋亡基因Caspase-3和Caspase-9在100,200和400μM时最为有效,除了基因表达外,还对caspase3、caspase9和E-cadherin的蛋白表达进行了评价。结果表明青蒿素具有诱导HEP3B癌细胞凋亡和提高E-cadherin表达水平的能力。E-cadherin的蛋白水平治疗12小时在200和300μM,治疗48小时在400μM有效,但结果不显著。治疗24小时后,E-cadherin水平降低。除了E-cadherin评价外,还存在促凋亡因子Caspase3和Caspase9。Caspase3水平在200μM治疗12小时、200,300和400μM治疗24小时时更有效,100和200μM治疗48小时无显著性增加。所有这些生物标志物对癌症治疗的作用是重要的。CD133和CD24的低水平、E-cadherin和Caspase-3、9的高水平是抑制肿瘤进展和转移的重要因素。 4)研究青蒿素对HEP3B癌细胞迁移的影响。 然后,采用Transwell法检测青蒿素是否抑制癌细胞迁移,并鉴定癌细胞骨架形态。我们的研究表明青蒿素以剂量依赖性和时间依赖性的方式抑制迁移。青蒿素的抑制作用主要表现在200μM,对HEP3B肝癌细胞的体外迁移具有明显的抑制作用。与E-cadherin表达水平的其他结果相比较,我们可以发现青蒿素通过下调E-cadherin的表达而下调细胞骨架的作用,抑制癌细胞的迁移。结果表明青蒿素对肿瘤转移具有潜在的抑制作用。 总之,我们的研究提出了一种新的基于药物的研究,使用青蒿素治疗癌症。体外实验结果表明青蒿素是一种凋亡诱导因子,其凋亡因子Caspase3和Caspase9增加,癌细胞死亡,对肿瘤分子标志物CD133和CD24的抑制作用显著。此外,青蒿素可以通过增加E-cadherin的表达而减少细胞迁移,从而抑制癌转移。因此,我们的研究提出用青蒿素诱导细胞凋亡可能是治疗癌症的一种可能的方法。