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《北京中医药大学》 2003年
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金安粉针剂诱导肺癌细胞凋亡及其分子机制研究

周彩虹  
【摘要】: 研究和实践证实:许多中药可以发挥直接的抗肿瘤作用。金安粉针剂是在临床实践基础上,依据中医理论,由黄芪、苦参、川芎等组方,经提取而制成的中药复方粉针剂,在前期小鼠药效实验中表现出良好的抑瘤率,而且其生药组成黄芪、苦参均有诱导肿瘤细胞凋亡的作用的报导。本文就金安粉针剂及金安与顺铂合用抑制肺痛细胞生长、诱导其凋亡及其分子机制进行深入研究。为临床应用中药治疗肿瘤,提高患者生存率,为探索中西医结合治疗肿瘤的规律,提供科学依据。 本研究包括四部分:(1)从整体动物水平对金安诱导小鼠肺癌细胞凋亡的形态学研究;(2)从细胞水平直接观察金安对体外培养PG、PAa肺癌细胞系诱导凋亡的形态学改变;(3)金安诱导体内肺癌细胞凋亡的分子机制的初步研究;(4)险安诱导体外肺癌细胞凋亡的分子机制深入研究。 整体动物实验分为六组:生理盐水组(NS)、金安高剂量组(JAH)、金安中剂量组(JAM)、金安低剂量组(JAL)、顺铂组(DDP)和金安与顺铂合用组(DJ)。 体外培养肺癌细胞PC和PAa细胞系均分为四组:空白对照组(C)、顺铂组(DDP)、金安组(JA)和金安合用顺铂组(DJ)。 我们应用了双荧光染色、TUNEL法、DNA Ladder检测、激光共聚焦扫描显微镜和透射电镜等从形态学角度观察了中药金安粉针剂以及金安与化疗药顺铂合用诱导体内外肺癌细胞发生凋亡的形态学改变,进一步在细胞水平应用了Annexin V和PI染色以及免疫荧光抗体等通过流式细胞仪定量检测细胞早晚期凋亡率和细胞周期改变以及线粒体膜电位、细胞内Ca~(2+)和pH值等的变化、同时在整体动物和体外培养细胞,我们采用了免疫组化、原位杂交以及RT-PCR等方法以检测细胞凋亡信号转导途径中,部分关键成分Fas/FasL、Caspase-3以及重要的上游调控基因bcl-2/bax和p53表达的改变规律。 主要实验结果如下: 1、金安和金安合用顺铂抑制肺癌生长效应与诱导癌细胞凋亡、阻滞瘤细胞周期有关 整体动物实验表明:在150mg/kg、100mg/kg、50mg/kg剂量作用下,金安表现出明显的抑制肿瘤细胞生长的作用,其抑瘤率依次为45.79%、40.90%、32.48%,并可使小鼠体重增加。在光镜、电镜、荧光显微镜和激光共聚焦显微镜下可清楚地观察到凋亡细胞的特征形态改变,表现为核固缩或染色质边集或凝集呈大块状,并可见凋亡小体。进一步提取DNA进行电泳发现JAH组可见DNA Ladder条带。流式细胞仪检测金安各剂量组的凋亡率分别为24.19%、14.95脚13.93%。TUNEL法检测各组凋亡指数(AI)为:JAH:0.43±5.62,JAM:4.00±7.15,JAL:1.14±1.90。流式细胞仪检测分析DNA含量发现金安各组S期细胞比例增高,G_2-M期细胞明显减少。 2 金安粉针剂诱导肺癌细胞凋亡及其分子机制研究 在体夕培养 i、PAa细胞,锨在 3皿 n g/ml可显著抑制两种细胞的生长,在荧光显微 镜、激光共聚焦显微镜以及透射电镜下均可见典型的凋亡细胞形态改变。流式细胞仪分析 m细胞M细胞周期的主要表现为S期细胞增多,GN期减少、PAa细胞各组细M期的主要 表现为 GJGI期细胞增多。Annexin V o结果提示m细胞 DJ组的早晚期凋亡率均高于 y 和JA组,锨对PAa细胞的诱导凋亡率低。进一步提取细胞DNA并电敝现:po o均有 DNA adder,但DJ组最明显,而 PAa细胞铡均未见。T[JNEL检测御凋亡指数以I)邯u为 g 3.30士1.22,IX;I)I:)P: 16.35土4.53,m讹12.51士2.叩,IX;I)J:门.31士>51,*皿工刀士*, 测4.00士2.4I,MO 3.94 fi.45,删:2.58士1.03。因此,贼抑制肿瘤细胞生馈釉 改变细跳期、抑制肿瘤细栅殖、诱导鹏鹏凋亡等赚来实现的。 2.锨有使线粒体肿胀,脓脓电御细胞内政脓度、增加细胞内曲值的栩 在体内外实验均发现,金安使肺癌细胞在超微结构上出现线粒体肿胀,膜间隙增宽, 甚至严重的空泡化,而内质网无明显改变。金安V培养细胞有酬氏线粒体膜电位和细胞 内政脓度以斓加细胞内PH值的作用,并且与y有协同作用。因此,金安和锨朋顺 铂诱导脯细胞凋亡的雌中有线粒体凋亡途径的郁。 3蝴增加肿瘤细胞凋亡执行器faspeS。3、死亡受体FaS、凋亡诱撼因P53、ax IIHtnA的表达,阐氏肿瘤细胞FaSL以及凋亡抑制基因 e1Q 11ulnhAs的作用 跑免腴雌测镣雕内外均可促进Qspese--3、Fas、P53和ax蛋白的表达,降 低FaSL和el4蛋白的表达。原位杂交表明金安能促进baX 1llltnA的表达,阐氏bclZ fnRNA的 表达。ItlqUI{结果经撇图像分析也显示锨能赃bax表跳高,而脓elQ的颠。 在整体动物比1刁删表达的荧光强度为阳:56.70土6.53,J股7.57土2.吐,1贴10.581士 3.71,J地28.17土2.56,皿6.58士工4,m:4.92士2.25;加X II]ItnA含量的荧光强度值为附24.* 士4.%,川肚8M6士5.96,刀M13.叩土3.22,JM 15.2忙M7,p 51.17士5.11,m:61.24土Z 12。 各组经统计学处理 bclQ InRNA$1k%组与 NS组比均有显著牲差异,在 baX II’\flA表达 JAH、 DDP和*组与阳组比均有显著性差异。m、地细胞比1+毗盯u含量的荧光强度值为 K馒53.44士0.66,D工用P38.94土3
【学位授予单位】:北京中医药大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:R273

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