荜拔酰胺诱导的细胞自噬在肝癌细胞凋亡中的作用及其机制研究

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荜拔酰胺(Piperlongumine,PL)是传统药用植物荜拔中的一种生物碱类活性提取物,近年来越来越多的研究报道PL具有的抗肿瘤、抗抑郁、抗氧化等活性,是潜在的抗癌药物。细胞自噬广泛存在于真核生物细胞内,是维持细胞内稳态的一种保守的溶酶体降解途径。自噬与肿瘤的发生发展密切相关,肿瘤细胞可以利用自噬机制抵御抗肿瘤药物诱导的凋亡,从而产生耐药性。PL具有抗肿瘤临床应用前景,然而对其诱导的自噬与肿瘤细胞凋亡的联系报道较少。本研究通过分子细胞生物学技术方法,研究PL对肝癌细胞自噬和凋亡的影响及作用机制,旨在揭示其诱导的细胞自噬在肝癌细胞凋亡中的作用及其机制。研究结果主要包括:(1)通过Western blot检测PL对肝癌细胞Hep G2、SMMC-7721自噬标志蛋白LC3、p62水平的影响,结果显示,PL以时间依赖性方式诱导LC3-II积累;自噬抑制剂Bafilomycin A1(Baf A1)与PL共处理能够显著促进LC3-II的进一步积累,表明PL促进肝癌细胞Hep G2、SMMC-7721的自噬发生;(2)通过Western blot和稳定过表达TFEB-GFP的细胞系检测PL诱导自噬的分子机制,结果显示,PL显著促进TFEB核易位并抑制Akt和m TOR下游蛋白p70s6k的磷酸化,表明PL通过Akt/m TOR通路以及TFEB途径诱导肝癌细胞自噬;而钙离子螯合剂BAPTA-AM与PL共处理,不影响TFEB入核,表明PL诱导的TFEB激活不依赖于钙信号;(3)通过MTT、Western blot等检测PL对肝癌细胞Hep G2、SMMC-7721活力及凋亡的影响,结果显示,PL对肝癌细胞活力有明显的抑制作用,上调促凋亡蛋白Bim的表达,激活caspase-9和caspase-3,最终导致肝癌细胞凋亡;(4)通过MTT、Western blot、流式细胞术等检测抑制自噬后PL对肝癌细胞Hep G2、SMMC-7721活力及凋亡的影响,结果显示,自噬抑制剂氯喹(CQ)与PL共处理与PL单独处理相比显著增加了PL诱导的细胞活力抑制及凋亡水平,表明抑制自噬能够明显增加肝癌细胞对PL的敏感性。综上所述,PL通过Akt/m TOR通路和TFEB途径诱导自噬发生,抑制自噬显著增加肝癌细胞Hep G2、SMMC-7721对PL的敏感性。研究结果揭示了PL诱导自噬的分子机制,以及PL诱导的细胞自噬降低其对肝癌细胞凋亡的作用,为提高其抗肿瘤效果提供理论基础。
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