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目的:探索H+-K+-ATP酶抑制剂(proton pump inhibitor,PPI)对胃癌细胞生物学功能方面以及对胃癌细胞代谢的影响,揭示奥美拉唑抑制肿瘤的机制。方法:本实验采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)及细胞克隆形成实验来检测胃癌细胞的增殖能力;运用Transwell细胞迁移及侵袭实验和划痕实验来检测PPI对胃癌细胞迁移和侵袭的影响;采用Western blot的方法检测PPI对胃癌细胞SGC-7901及MGC-803凋亡相关蛋白Bax(促凋亡蛋白)、Bcl-2(抗凋亡蛋白)及上皮间质转化(EMT)相关蛋白Vimentin、E-cadherin、β-catenin的影响。通过裸鼠成瘤实验验证PPI对胃癌的影响。采用流式细胞仪检测PPI对胃癌细胞的周期(碘化丙啶PI单染法)及凋亡(Annexin V-FITC/PI双染法)的影响。采用Fluo-3 AM探针染色,通过共聚焦显微镜荧光定量来检测PPI引起肿瘤细胞SGC-7901及MGC-803细胞内钙离子的变化情况。细胞内外的小分子的代谢物质(分子量小于10000)可以用代谢组学的方法进行鉴定和分析,实验中,我们采用基于核磁共振的代谢组学方法(1H-NMR-based metabonomics)对细胞内代谢物进行定量分析,研究PPI作用于胃癌细胞所引起的一系列胞内胞外代谢物微环境的改变,寻找PPI对细胞代谢相关通路的影响。结果:PPI影响胃癌细胞的生物学功能,CCK-8及细胞克隆形成实验说明PPI可以显著抑制细胞的增殖,Transwell细胞迁移及侵袭实验和划痕实验说明PPI可以抑制细胞的迁移和侵袭。通过裸鼠成瘤实验体外验证了PPI对胃癌细胞具有抑制的作用,结果具有统计学意义(p<0.05)。Western-blot结果显示PPI对胃癌细胞SGC-7901及MGC-803抗凋亡蛋白Bcl-2进行下调而上调促凋亡蛋白Bax;实验也发现PPI可以影响EMT相关蛋白的表达,即上调E-cadherin、下调Vimentin、β-catenin蛋白的表达。代谢组学分析显示在MGC-803胃癌细胞系中,与对照组相比,PPI组细胞对缬氨酸(Valine)、亮氨酸(Leucine),异亮氨酸(Isoleucine),谷氨酰胺(Glutamine),丙酮酸(Pyruvate)及葡萄糖(Glucose)的利用明显减少。细胞内乙醇(Ethanol),乳酸(Lactate)大量堆积;细胞代谢物肌醇(myo-Inositol),酪氨酸(Tyrosine)及苯丙氨酸(Phenylalanine)等代谢物合成减少。结论:PPI可以抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭;PPI通过增加细胞钙离子内流、上调促凋亡蛋白Bax蛋白、下调抗凋亡Bcl-2蛋白及阻滞细胞周期来引起胃癌细胞凋亡;PPI通过抑制Wnt/β-catenin信号通路抑制胃癌细胞的侵袭和迁移。同时,PPI可以影响胃癌细胞的氨基酸、葡萄糖的利用,影响细胞代谢产物代谢抑制胃癌细胞的生长。PPI发挥抗肿瘤作用是多因素共同作用的结果。