对映—贝壳杉烷型二萜Wangzaozin A抗血管形成活性的研究

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近年来,恶性肿瘤的发病率呈现上升趋势。随着社会经济发展和人民生活水平提高,饮食结构改变以及人口老龄化、城市化,我国的疾病谱和死亡谱发生显著变化,慢性非传染性疾病已经成为导致死亡的主要原因。其中,恶性肿瘤是目前全世界的主要死亡原因之一,已经成为严重危害人类生命健康、制约社会经济发展的一大类疾病。目前对于恶性肿瘤的治疗主要是通过手术、放疗、化疗进行,但恶性肿瘤会发生转移的特性是导致治疗失败和患者死亡的主要原因。目前没有理想的治疗手段可以彻底清除体内的癌细胞,所以,抑制肿瘤的恶化转移对于肿瘤的治疗是极为重要的。随着对肿瘤病理机制的深入了解,抗血管治疗已成为当前肿瘤治疗研究的热点。肿瘤的发生、发展和侵袭与血管生成密切相关,特别是转移病灶更依赖血管新生的作用。因此,寻找低毒、高效、特异性强的血管抑制剂对于控制恶性肿瘤有重要意义。香茶菜属植物在我国种类繁多,分布广泛,在民间作为药用历史悠久,具有清热解毒、活血化淤、抗菌消炎、抗肿瘤、治疗各种肝炎等多种活性。研究表明,对映-贝壳杉烷型二萜类化合物是香茶菜属植物中最具典型特征的化学成分,该类化合物含量丰富,是香茶菜属植物中主要的活性成分。Wangzaozin A就是其中之一,研究显示Wangzaozin A具有良好的抗肿瘤活性,但关于其抗血管新生的研究未见报道。本论文以人脐静脉内皮细胞HUVECs(Human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)为受试细胞,血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)作为模拟肿瘤内环境中的刺激因子建立体外模型,MTT法和台盼蓝排染法检测了Wangzaozin A对HUVECs细胞生长抑制作用,流式细胞术检测对细胞周期分布的影响;划痕法、transwell法检测化合物对细胞迁移、浸润的影响,并在荧光染色后观察化合物伪足的形成的作用;利用matrigel(人工基质胶)进行三维培养观察化合物对网状结构形成的影响;并用western blotting法检测了Notch信号通路蛋白Notch1、RBP-Jκ、Hes1的表达水平。同时,以鸡胚绒毛尿囊膜模型进行体内实验,观察Wangzaozin A对血管新生的整体作用。主要结果如下:1.MTT法及台盼蓝排染法结果显示:Wangzaozin A对HUVECs具有生长抑制作用,随着处理浓度增大,抑制作用增强,IC50为4.21μM(MTT法)、2.09μM(台盼蓝排染法),且在相同剂量下这种抑制作用比对肺癌细胞A549(IC50为6.21μM)强。2.流式细胞术检测细胞周期结果显示:不同浓度的Wangzaozin A可在不同程度上将HUVECs的细胞周期阻滞在S期,且未检测到凋亡峰。划痕实验表明,Wangzaozin A可抑制VEGF诱导的HUVECs细胞的迁移活动,且此作用存在剂量效应。3.浸袭实验结果显示:VEGF可诱导HUVECs细胞活化,并通过水解基底膜发生浸润,Wangzaozin A会阻遏这一过程,并且随浓度增大,转移的细胞数目减小。4.血管网状结构形成实验结果显示:HUVECs细胞在matrigel内可形成连续的网管状结构,经Wangzaozin A处理后的细胞在matrigel中成管能力下降,且浓度越高,管状结构越不完整。5.微丝染色观察伪足发现:VEGF可诱导HUVECs伸出大量伪足,且在相邻细胞间形成连接,不同浓度Wangzaozin A不同程度地阻断伪足的形成,继而影响HUVECs的迁移及浸润过程,这一作用呈浓度依赖性。6.Western blotting实验结果显示:高浓度Wangzaozin A对Notch信号通路有正调控作用,可以上调Notch1、RBP-Jκ及Hes1的表达。7.鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)模型中,经Wangzaozin A处理后鸡胚绒毛尿囊膜血管发育受抑制甚至不发育,不能形成健康连续的血管,说明中、高剂量组Wangzaozin A有抑制CAM血管形成的作用。Wangzaozin A可以破坏鸡胚绒毛尿囊膜血管网络的形成;细胞学和蛋白表达研究表明,它可抑制HUVECs细胞的增殖,并能通过上调Notch信号通路,抑制内皮细胞迁移、浸袭和网状结构的形成这可能是其发挥抑制血管生成的机制。这一结果为Wangzaozin A在以血管生成为靶点的治疗提供理论依据。
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