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目的:研究雷公藤红素(Celastrol)对乏氧诱导的肿瘤血管新生的影响,并探讨其可能机制。方法:不同浓度的Celastrol处理乏氧条件下的血管内皮细胞株(EA.hy926)和肿瘤细胞株(HepG2和A549)6h或16h后,采用MTT法检测Celastrol对乏氧条件下细胞增殖的影响;小管形成实验及迁徙实验检测Celastrol对乏氧诱导的内皮细胞血管新生的影响;FITC-phalloidin及侵袭实验检测Celastrol对乏氧诱导的肿瘤细胞侵袭能力的影响;Real-time PCR检测Celastrol对乏氧条件下轴突导向因子4D(Semaphorin 4D,Sema4D)mRNA表达的影响;Western blot及ELISA检测Celastrol对乏氧条件下Sema4D膜型及分泌型蛋白表达的影响。结果:Celastrol抑制乏氧条件下血管内皮细胞(EA.hy926)及肿瘤细胞(A549和HepG2)的增殖,干预6h后,IC50值分别为10.16±0.21,11.60±1.61,14.97±0.73μg/mL,作用时间延长至16h时,IC50值分别为6.54±0.30,4.32±0.45,5.66±0.51μg/mL,其抑制作用呈剂量和时间依赖性;乏氧可以诱导内皮细胞迁徙,乏氧干预16h后,透膜细胞数量增加,给予0.25,0.75,2μg/mLCelastrol干预后,可剂量依赖性降低内皮细胞迁徙;乏氧可以诱导内皮细胞小管形成,乏氧干预16h后,细胞连接形成小管样网状结构,给予0.25,0.75,2μg/mLCelastrol干预后,可剂量依赖性抑制内皮细胞形成管腔的能力;乏氧可以诱导肿瘤细胞骨架重建,乏氧干预16h后,F-actin显著增加,中间张力丝平行排列,细长的丝状伪足和片状伪足明显可见,给予2μg/mL Celastrol干预后,F-actin细胞形态明显回复,仅见少量的丝状和片层伪足;乏氧可以诱导肿瘤细胞侵袭,乏氧干预16h后,穿越Matrigel“屏障”的细胞数量增加,给予0.25,0.75,2μg/mL Celastrol干预后,可剂量依赖性抑制肿瘤细胞侵袭;与单纯乏氧组相比,Celastrol处理组明显抑制A549细胞中Sema4D mRNA及膜型和分泌型蛋白的表达。结论:Celastrol能明显抑制乏氧诱导的血管新生,下调Sema4D基因及蛋白的表达可能是Celastrol抗乏氧诱导的血管新生的重要机理之一。目的:研究雷公藤红素(Celastrol)对乏氧诱导的HIF-1α信号通路及其上游信号通路PI3K/Akt的影响。方法:在乏氧条件下培养肝癌细胞株HepG2细胞16h,并以不同浓度Celastrol处理,采用免疫荧光及Western blot检测Celastrol对乏氧诱导的细胞核内HIF-1α表达的影响;Real-time PCR检测Celastrol对常氧及乏氧条件下HIF-1αmRNA表达的影响;Real-time PCR检测Celastrol对HIF-1α靶基因VEGF及CA9 mRNA表达的影响;ELISA检测Celastrol对VEGF蛋白表达的影响;Western blot检测Celastrol对Akt及pAkt蛋白表达的影响。结果:常氧状态下HepG2细胞中HIF-1α少量表达且主要表达于胞质,单纯乏氧组经16h乏氧干预后HIF-1α表达明显上调且集中表达于胞核,给予2μg/mL Celastrol干预后,HepG2细胞中HIF-1α荧光染色强度明显减弱且胞核中表达下降。Western blot结果显示,常氧下,HepG2细胞中仅有微量核蛋白表达。乏氧16 h,HepG2细胞中HIF-1α核蛋白表达显著增加。给予2μg/mL或4μg/mLCelastrol干预,HepG2细胞中HIF-1α核蛋白表达显著降低。Real-time PCR结果显示,常氧下,0.75-4μg/mL浓度范围内的Celastrol对HIF-1αmRNA的表达有明显的抑制作用。乏氧下,0.25-4μg/mL浓度范围内的Celastrol对HIF-1αmRNA的表达有明显的抑制作用,且呈剂量依赖性。单纯乏氧组与常氧相比,VEGF和CA9 mRNA表达量显著增加,0.25-4μg/mL浓度范围内的Celastrol可明显抑制乏氧诱导的VEGF和CA9 mRNA,且该作用呈剂量依赖性。ELISA结果显示,乏氧干预16 h后,VEGF的浓度显著增加,给予浓度梯度为0.25, 0.75, 2μg/mL Celastrol处理后,VEGF浓度明显下降,且呈剂量依赖性。Western blot结果显示,乏氧下,HepG2细胞中Akt和pAkt蛋白均有较强表达,给予0.25-4μg/mL Celastrol干预,HepG2细胞中Akt和pAkt蛋白表达均显著降低。结论:Celastrol能明显抑制乏氧肿瘤细胞中HIF-1α信号通路,该作用部分是通过对PI3K/Akt通路的抑制实现的。下调HIF-1α基因及蛋白的表达可能是Celastrol抗血管新生及抑制Sema4D表达的重要机理之一。