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近20年来,尽管宫颈癌的治疗方案在不断改善,但它仍然是威胁女性生命的恶性肿瘤之一。藤黄酸是从藤黄树脂中分离出来的一种化合物,具有较强的体内外抗肿瘤活性;研究表明藤黄酸具有杀死肿瘤细胞以及抑制肿瘤转移的双重作用,是有效的抗肿瘤天然产物之一。尽管目前对于藤黄酸的抗肿瘤作用已进行了大量的研究,但藤黄酸作用于宫颈癌细胞的蛋白质组学研究尚未见报导。本研究以人宫颈癌HeLa细胞为受试对象,首先考察了藤黄酸对于HeLa细胞的细胞毒作用以及转移抑制作用,随后运用比较蛋白质组学的方法寻找藤黄酸作用于HeLa细胞可能相关的靶标蛋白质,并对发现的部分可能靶标蛋白进行了初步的验证。
MTT实验结果表明藤黄酸对于HeLa细胞增殖具有显著的抑制作用,其抑制效果呈现出明显的浓度依赖效应和时间依赖效应;流式细胞分析结果表明藤黄酸阻滞HeLa细胞子G2/M期并诱导细胞凋亡;划痕迁移实验和Transwell小室侵袭实验结果表明藤黄酸可以抑制HeLa细胞的迁移,其抑制细胞迁移的作用具有浓度依赖性。
应用蛋白质双向凝胶电泳技术对藤黄酸作用于HeLa细胞3h或24h后的细胞蛋白质表达谱进行分析,并与对照细胞的蛋白质表达谱进行比较以寻找差异表达的蛋白质;对于分析得到的差异表达的蛋白质采用基质辅助激光解吸飞行时间质谱进行鉴定,共鉴定到18个差异表达的蛋白质;基于这些差异表达的蛋白质通过生物信息学手段构建了可能与藤黄酸作用相关的蛋白质相互作用网络。藤黄酸作用于HeLa细胞3h后差异表达的9个蛋白质分别为heat shock protein27(HSP27)、vimentin、calumenin、eukaryotic translation elongation factor1 beta2、DJ-1、BCL2-associated athanogene、chaperonin containing TCP1、nucleosome assembly protein1-like4和transaldolase1,藤黄酸作用于HeLa细胞24h后差异表达的9个蛋白质分别为gelsolin-like capping protein、p-actin、tubulin alpha6、keratin8、keratin18、vimentin、ribosomal protein PO、nascent-polypeptide-associated complex alpha polypeptide和eukaryotic translation elongation factor1 delta isoform2;这些蛋白质按照其生物学功能大致可以分为四大类:应激反应相关蛋白质、转录翻译相关蛋白质、钙离子调控相关蛋白质和细胞骨架相关蛋白质,Western blotting分析验证了藤黄酸对于其中部分蛋白质的表达调节。
最后,对预测的蛋白质相互作用网络中可能起关键作用的蛋白如HSP27和vimentin本研究进行了进一步的验证。通过考察藤黄酸对于p38 MAPK信号传导通路以及藤黄酸对于转染了HSP27的HeLa细胞的增殖、凋亡以及划痕迁移影响,推测藤黄酸可能通过降低HSP27的表达量和激活p38 MAPK信号传导通路增加HSP27磷酸化水平诱导HeLa细胞的凋亡和抑制HeLa细胞的迁移。同时,运用激光共聚焦显微镜观察了藤黄酸对于HeLa细胞中vimentin、actin和tubulin三种细胞骨架蛋白结构的影响,包括对于划痕实验中划痕边缘vimentin表达量的抑制作用,结果表明藤黄酸能够破坏HeLa细胞骨架蛋白的正常结构,三种细胞骨架蛋白特别是vimentin在藤黄酸诱导HeLa细胞凋亡和抑制HeLa细胞迁移过程起着重要的作用。