基于AMPK/AKT/mTOR信号通路探讨除痰方联合CTL对A549细胞的作用机制

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目的:在益气除痰方前期研究的基础上,通过体外实验进一步研究益气除痰方含药血清联合CTL细胞对非小细胞肺癌生长的抑制作用,以及二者联合抗肿瘤的潜在作用机制,为临床中西医结合治疗肿瘤提供实验基础与理论依据。方法:1.采用Ficoll梯度密度离心法从健康成人外周血中分离单个核细胞,给予重组人粒巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、重组人白介素-4(IL-4)诱导7天,使其被诱导分化为树突状细胞(DC),于倒置显微镜下观察不同阶段的细胞形态特点以及用流式细胞仪对其表面标志抗原CD11c、CD86鉴定。使用快速冻融法制备人肺腺癌A549细胞抗原,与DC共培养3天,形成负载抗原的A549-DC;A549-DC与健康成人外周血分离的经重组人白介素-2(IL-2)培养的T细胞共培养7天,形成特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL),使用倒置显微镜进行细胞形态记录,流式细胞仪鉴定细胞表面标志抗原CD3、CD8、CD28;2.30只SD雌性大鼠分为2组,分别灌胃生理盐水与益气除痰方,每天2次,灌胃6天,采用血清药理学制备空白血清与益气除痰方含药血清;3.将A549细胞分为4组:30%空白血清组、30%益气除痰方含药血清组、CTL细胞组(效靶比=10:1)、联合组(30%益气除痰方含药血清+CTL细胞(效靶比=10:1)),并进行干预;4.普通显微镜观察并记录各实验组处理48h后A549细胞形态变化特征;5.Transwell实验测定各实验组处理48h后对A549细胞侵袭能力的影响;6.Transwell实验测定各实验组对A549细胞处理48h后细胞迁移能力的变化;7.流式细胞术检测各实验组对A549细胞处理48h后细胞周期的变化情况;8.流式细胞术检测各实验组处理48h后A549细胞的凋亡率;9.Westen blot技术检测各个实验组A549细胞AMPK、P-AMPK、AKT、P-AK-T、mTOR、P-mTOR等蛋白相对表达的情况;10.RT-PCR技术测定各实验组A549细胞AMPK、AKT、mTOR、LC3-Ⅱ、P62、p70S6Km RNA表达水平。结果:1.健康成人外周血经25ng/m L GM-CSF和50ng/m L IL-4诱导,并以A549细胞抗原冲击后,成功诱导为树突状细胞(DC);成熟DC细胞在与T细胞共培养,并经IL-2诱导后,分化为特异性细胞毒性T淋巴细胞;2.成功制备出空白血清与益气除痰方含药血清;3.30%空白血清组A549细胞多以多角形为主,胞浆饱满,细胞间连接紧密,呈典型的铺路石样;30%益气除痰方含药血清组、CTL细胞组(效靶比=10:1)A549细胞形态变细变长,呈长梭型,形似成纤维细胞;联合组A549细胞胞膜不完整,细胞内颗粒流出,核破裂;4.Transwell侵袭实验结果显示,与30空白血清组相比,其余各处理组均能降低A549细胞的侵袭细胞数量,且具有统计学意义(P<0.001),其中联合组侵袭细胞数量最少;5.Transwell迁移实验结果显示,与30%空白血清组相比,各处理组均能抑制A549细胞的迁移能力,具有显著性差异(P<0.001),联合组效果最为明显;6.细胞周期实验结果显示,各处理组相较于30%空白血清组,G0/G1期面积表现为不同程度的增大,其中30%益气除痰方含药血清组最明显,有(61.53±2.45)%细胞阻滞于G0/G1期;联合组比例为(55.51±0.82)%分布于G0/G1期,相较于30%空白血清组的(49.22±1.61)%,差异具有统计学意义(P<0.001)(P<0.05),CTL细胞组有(54.68±4.14)%分布于G0/G1期,与30%空白血清组相比,差异无统计学意义;对于S期,4个处理组的分布比例分别为(24.28±1.95)、(19.60±0.28)、(25.46±1.83)、(29.68±1.46),30%益气除痰方含药血清组S期细胞分布比例最小,联合组比例最大,与30%空白血清组相比,差异具有统计学意义(P<0.01);对于G2/M期,30%益气除痰方含药血清组分布比例最大,与30%空白血清组相比,差异具有统计学意义(P<0.01);CTL细胞组与联合组细胞分布比例小于30%空白血清组,且差异具有统计学意义(P<0.01)(P<0.001);7.细胞凋亡实验结果显示,A549细胞在30%空白血清组、30%益气除痰方含药血清组、CTL细胞组(效靶比=10:1)以及联合组的凋亡率分别为(4.00±2.43)%、(23.58±2.27)%、(31.60±1.40)%、(45.71±3.37)%,与30%空白血清组相比,差异具有统计学意义(P<0.001),且联合组凋亡率最高;8.Westen Blot的检测结果显示,与30%空白血清组相比,其他各处理组肺腺癌A549细胞中P-AMPK蛋白磷酸化水平提高,P-AKT、P-mTOR蛋白的磷酸化表达水平降低,差异具有统计学意义(P<0.05)(P<0.01),而AMPK、AKT、mTOR的总蛋白表达水平无明显变化;9.RT-PCR结果显示,与30%空白血清组相比,其余3个处理组可抑制A549细胞AMPK、AKT、mTOR m RNA的表达,而提高LC3-Ⅱm RNA的表达水平;30%益气除痰方含药血清组相较于30%空白血清组提高P62和p70S6K m RNA的表达水平,CTL组及联合组则降低了其表达水平(P<0.05)(P<0.01)(P<0.001)。结论:本次研究证明了益气除痰方联合CTL免疫细胞可以达到更好的抑制肺癌细胞侵袭、迁移以及凋亡的能力,并且是通过AMPK/AKT/mTOR信号通路来发挥抗肿瘤作用。
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