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化疗是临床上治疗包括肝癌在内的各种癌症的最常用方法。然而,ATP结合盒(ABC)转运蛋白的过表达是癌症化学疗法中遇到的主要障碍之一。目前,癌细胞中P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)过表达引起的多药耐药(Multidrug resistance,MDR)是成功化疗的最大阻力。新藤黄酸(Gambogenic acid,GNA),一种从中药藤黄中分离的生物活性成分,在体内体外具有多种抗肿瘤作用。近年来,积累的证据显示GNA对耐药细胞的逆转具有潜在的作用,且在前期实验中我们发现GNA在一定浓度范围内可抑制肝癌HepG2细胞内P-gp的表达,因此我们猜测GNA是否对肝癌治疗中出现的MDR亦具有逆转作用。目的:本研究拟将人肝癌HepG2/Adr耐药细胞用作体外模型,以研究GNA对HepG2/Adr细胞内P-gp介导的MDR的逆转作用,并初步探讨其耐药机制是否与NF-κB和MAPK通路有关,为预防肝癌耐药细胞中出现的MDR提供新思路,并最终为丰富GNA在耐药细胞中的抗癌作用提供一定的参考。方法:(1)通过MTT方法筛选GNA作用于HepG2/Adr细胞的最大无毒浓度,选取细胞存活率超过90%的药物浓度用于后续逆转实验。其次,GNA与常规化疗药物盐酸阿霉素(Doxorubicin,DOX),紫杉醇(Paclitaxel,PTX)和顺铂(Cisplatin,CDDP)的共孵育用于逆转实验的研究。最后采用Annexin V-FITC试剂盒检测GNA处理后HepG2/Adr细胞的凋亡细胞百分比。(2)分别通过流式细胞仪和荧光显微镜测定P-gp特异性荧光底物DOX和罗丹明123(Rhodamine123,Rho-123)在HepG2/Adr细胞内的积累;采用ATP酶活性检测试剂盒进行HepG2/Adr细胞内ATP酶活性的测定。(3)分别采用RT-qPCR和Western blotting方法检测GNA对HepG2/Adr细胞内P-gp的mRNA和蛋白水平的影响;进一步的机制研究通过测定P-gp相关蛋白NF-kB,ERK1/2,P-ERK1/2,P-p38,p38的蛋白表达来实现,初步探讨NF-kB和MAPK通路是否参与GNA对HepG2/Adr细胞的逆转作用。结果:(1)MTT结果显示0.8μg/mL GNA作用于HepG2/Adr细胞48 h后对细胞毒性较小,且该浓度下细胞存活率>90%。HepG2/Adr细胞内常规化疗药物DOX和PTX的IC50值经GNA处理48 h后以剂量依赖性的方式降低,逆转倍数分别为3.67和3.42。而CDDP的IC50值和逆转倍数在耐药细胞与亲本细胞之间无明显差异(P>0.05);此外,与空白组相比,0.8μg/mL GNA与DOX的共孵育可增加HepG2/Adr细胞的凋亡率。(2)流式细胞仪结果指出GNA可增加HepG2/Adr细胞内DOX和Rho-123的荧光强度且呈剂量依赖性。同样地,由免疫荧光实验可发现,HepG2/Adr细胞内DOX和Rho-123的荧光积累随GNA给药浓度的增加而增加,而HepG2细胞的荧光强度则无明显改变(P>0.05)。ATP酶活性实验初步表明GNA对HepG2/Adr细胞内ATP的水平无影响(P>0.05)。(3)RT-qPCR和Western-blotting结果显示GNA可降低HepG2/Adr细胞内P-gp的mRNA和蛋白表达,且与空白组相比,在逆转浓度0.4μg/mL和0.8μg/mL GNA作用下HepG2/Adr细胞内P-gp表达的降低具有时间-剂量依赖性。此外,由P-gp相关蛋白NF-kB,ERK1/2,P-ERK1/2,P-p38,p38的蛋白表达可知,0.8μg/mL GNA可降低NF-kB和P-ERK1/2的蛋白表达,而不影响P-p38/p38的蛋白表达水平(P>0.05)。结论:GNA在一定浓度范围内对HepG2/Adr细胞具有逆转作用,该逆转作用可能通过影响HepG2/Adr细胞内P-gp的功能和表达来实现。此外,当逆转浓度为0.8μg/mL GNA时,P-gp表达的下调可能有助于MDR。从机制上讲,GNA降低P-gp的表达可能是由于NF-κB和MAPK通路的抑制所致。总的来说,GNA可能是在肝癌治疗中逆转P-gp介导的MDR的潜在抑制剂。本实验的研究结果可为进一步探索GNA在肝癌耐药细胞中的应用提供基础依据。