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牛蒡子中木脂素类成分抑制人前列腺癌PC3细胞增殖及其机理研究

李孝庆  
【摘要】:目的 研究牛蒡子苷(Arctiin)、牛蒡子苷元(Arctigenin)及牛蒡酚F (Lappaol F)对人前列腺癌PC3细胞增殖的影响,并探讨其相关机制。 方法 采用不同浓度的Arctiin、Arctigenin及Lappaol F作用于PC3细胞,四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测对细胞增殖的影响;瑞姬氏染色观察用药前后细胞形态变化;Annexin-V FITC/PI双染结合流式细胞术检测细胞凋亡或坏死情况;PI单染-流式检测法检测不同浓度下的三种药物对细胞生长周期的影响;Western-blot法检测凋亡相关蛋白bcl-2、Bax和Caspase3的表达情况。 结果 (1) Arctiin (0.313-20μmol/L)、Arctigenin (0.313-20μmol/L)及Lappaol F(20-120μmol/L)均能显著抑制PC3细胞的增殖,此抑制作用均具有时间和浓度依赖性 (2)瑞姬氏染色结果显示:Arctiin (5μmol/L)或Arctigenin (5μmol/L)作用细胞48h,部分细胞胞膜回缩,细胞质减少,胞膜紧贴胞核,胞液纤维网状结构;Lappaol F (100μmol/L)作用细胞48h,部分细胞体积缩小,细胞质凝聚,细胞膜固缩并伴有出芽。 (3)Annexin-V FITC/PI双染结合流式细胞术检测发现:与空白对照组比较Arctiin (1.25-20μmol/L)或Arctigenin (0.625-20μmol/L)均可显著增加Annexin-V FITC/PI双染阳性率(P0.01或P0.05),P1单染阳性率在高浓度组(Arctiin5-20μmol/L或Arctigenin2.5-20μmol/L)时也显著增加(P0.01),但Annexin-V FITC单染阳性率均无明显变化,说明Arctiin和Arctigenin并未诱导PC3细胞发生凋亡,而是诱导其发生了坏死;与空白对照组比较,Lappaol F可显著增加FITC单染阳性率(P0.01),即细胞早期凋亡率,说明Lappaol F可诱导PC3细胞发生凋亡 (4)细胞周期检测结果显示:Arctiin和Arctigenin均能不能程度的升高细胞的S期比例,同时降低G0/G1期比例,但是降低或升高的比例较小,Sub G1峰的比例(Sub G1/%)与对照组比较并无明显变化,均低于3%,这一结果同前面流式细胞术检测凋亡的结果相一致,即更进一步证实,Arctiin或Arctigenin诱导PC3细胞死亡的方式是非凋亡性的,同时也提示提示Arctiin和Arctigenin并不是以细胞周期为靶点,通过干扰细胞周期来抑制PC3细胞增殖,其细胞毒性亦与细胞周期没有很大的关系;不同浓度的Lappaol F均能不同程度的升高细胞G2/M期比例,此作用并不完全依赖于药物浓度大小,这一结果提示,Lappaol F阻滞细胞周期于G2/M期,抑制了细胞的分裂,导致细胞增殖减慢。同时Lappaol F作用的组与空白对照组比较Sub G1峰所占的比例随着药物浓度的增加均不同程度升高,说明细胞凋亡的比例均有不同程度升高,更进一步证实了Lappaol F诱导PC3细胞死亡的方式是细胞凋亡 (5) Werstern-blot分析显示,Arctiin或Arctigenin作用细胞48h时,可显著降低bcl-2表达水平(P0.01),但对Bax和Caspase-3蛋白的表达无明显影响(P0.05)。不同浓度的Lappaol F作用细胞48h,bcl-2表达水平显著降低(P0.01),同时Bax的表达水平显著升高(P0.01),但对Caspase3的表达无明显影响(P0.05)。 结论 Arctiin或Arctigenin均能显著抑制体外PC3细胞增殖,并呈现出一定的剂量效应,时间效应关系。Arctiin或Arctigenin诱导PC3细胞死亡的方式以坏死为主,这一作用可能与其能够下调bcl-2的表达相关,但对细胞周期阻滞作用并不明显,提示Arctiin或Arctigenin并不是以细胞周期为靶点,通过干扰细胞周期来抑制PC3细胞增殖,其细胞毒性亦与细胞周期没有很大的关系。 Lappaol F能显著抑制体外PC3细胞增殖,并呈现出一定的剂量效应,时间效应关系。Lappaol F可诱导PC3细胞发生凋亡,这一作用与其可以下调bcl-2表达,同时上调Bax的表达相关,并且也能将细胞周期阻滞于G2/M期,抑制了细胞的分裂,进而进一步阻滞了细胞增殖。


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