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研究背景和目的:
减毒鼠伤寒沙门氏菌VNP20009是一株具有肿瘤靶向性及抑制肿瘤作用的减毒突变株。研究表明VNP20009在抑制肿瘤生长过程中,肿瘤缺氧微环境的改变则不利于细菌的生存和繁殖,进而导致其抗肿瘤效果明显减弱。此外,人体免疫力和减毒沙门氏菌的相关毒性也限制了VNP20009的抗肿瘤临床应用。为了提高VNP20009在肿瘤组织中的定植以及增强其抗肿瘤作用。我们构建了真核表达的VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株,并与雷公藤内酯醇(TPL)联合应用,旨在观察这种联合应用的抗肿瘤活性,并初步探讨其抗肿瘤的分子机制,从而为其临床应用提供科学依据。
实验方法:
1. 采用电转法将重组基因DNase Ⅰ质粒导入VNP20009中,然后通过DNA消化实验,检测其裂解DNA的活性能力;2. 采用MTT法检测VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株、TPL及其联合应用对黑色素瘤细胞的增殖作用,细胞划痕实验检测对细胞迁移能力的抑制作用;3. Annexin V和PI双标流式检测其诱导细胞凋亡的能力;4. DAPI染色检测对细胞凋亡的影响;5. 建立小鼠黑色素瘤模型,并分别观察他们对肿瘤生长及小鼠生存的影响;6. 利用Western blot法检测小鼠肿瘤中凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、Caspase-3)和炎症相关蛋白(TLR-4、p-NF-κB、NF-κB、p-AKT、AKT)的表达;7. ELISA检测各组小鼠血清中IL-1β和TNF-α炎症因子的表达;8. q-PCR检测肿瘤组织中炎症因子IL-1β、TNF-α和IL-6的表达。
结果:
1. DNA消化实验显示VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株上清能够将DNA彻底裂解;2. VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株和TPL均可显著抑制B16F10细胞生长和细胞迁移;3. TPL可显著增强VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株诱导B16F10细胞的凋亡率;4. TPL显著增加VNP20009-DNase Ⅰ的肿瘤定植率;4. VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株与TPL联用显著抑制肿瘤生长,延长小鼠寿命,并扩大黑素瘤中的坏死区域;6. 联合治疗能上调Bax/Bcl-2和Caspase-3的表达,下调TLR4/NF-κB信号通路p-AKT/AKT蛋白的表达;7. TPL可下调VNP20009-DNase Ⅰ使用时产生的促炎因子表达量。
结论:
1. VNP20009-DNase Ⅰ能显著抑制小鼠黑色素瘤的生长、浸润和迁移,其抗肿瘤作用明显高于野生菌VNP20009;
2. TPL显著提高VNP20009-DNase I在肿瘤组织中的定植;
3. VNP20009-DNase Ⅰ与TPL联合应用的抗肿瘤效果明显强于单独用药,其机制可能与上调Bax/Bcl-2和Caspase-3的表达、抑制TLR4/NF-κB信号通路及下调VNP20009-DNase Ⅰ诱导的促炎因子表达有关。
减毒鼠伤寒沙门氏菌VNP20009是一株具有肿瘤靶向性及抑制肿瘤作用的减毒突变株。研究表明VNP20009在抑制肿瘤生长过程中,肿瘤缺氧微环境的改变则不利于细菌的生存和繁殖,进而导致其抗肿瘤效果明显减弱。此外,人体免疫力和减毒沙门氏菌的相关毒性也限制了VNP20009的抗肿瘤临床应用。为了提高VNP20009在肿瘤组织中的定植以及增强其抗肿瘤作用。我们构建了真核表达的VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株,并与雷公藤内酯醇(TPL)联合应用,旨在观察这种联合应用的抗肿瘤活性,并初步探讨其抗肿瘤的分子机制,从而为其临床应用提供科学依据。
实验方法:
1. 采用电转法将重组基因DNase Ⅰ质粒导入VNP20009中,然后通过DNA消化实验,检测其裂解DNA的活性能力;2. 采用MTT法检测VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株、TPL及其联合应用对黑色素瘤细胞的增殖作用,细胞划痕实验检测对细胞迁移能力的抑制作用;3. Annexin V和PI双标流式检测其诱导细胞凋亡的能力;4. DAPI染色检测对细胞凋亡的影响;5. 建立小鼠黑色素瘤模型,并分别观察他们对肿瘤生长及小鼠生存的影响;6. 利用Western blot法检测小鼠肿瘤中凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、Caspase-3)和炎症相关蛋白(TLR-4、p-NF-κB、NF-κB、p-AKT、AKT)的表达;7. ELISA检测各组小鼠血清中IL-1β和TNF-α炎症因子的表达;8. q-PCR检测肿瘤组织中炎症因子IL-1β、TNF-α和IL-6的表达。
结果:
1. DNA消化实验显示VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株上清能够将DNA彻底裂解;2. VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株和TPL均可显著抑制B16F10细胞生长和细胞迁移;3. TPL可显著增强VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株诱导B16F10细胞的凋亡率;4. TPL显著增加VNP20009-DNase Ⅰ的肿瘤定植率;4. VNP20009-DNase Ⅰ工程菌株与TPL联用显著抑制肿瘤生长,延长小鼠寿命,并扩大黑素瘤中的坏死区域;6. 联合治疗能上调Bax/Bcl-2和Caspase-3的表达,下调TLR4/NF-κB信号通路p-AKT/AKT蛋白的表达;7. TPL可下调VNP20009-DNase Ⅰ使用时产生的促炎因子表达量。
结论:
1. VNP20009-DNase Ⅰ能显著抑制小鼠黑色素瘤的生长、浸润和迁移,其抗肿瘤作用明显高于野生菌VNP20009;
2. TPL显著提高VNP20009-DNase I在肿瘤组织中的定植;
3. VNP20009-DNase Ⅰ与TPL联合应用的抗肿瘤效果明显强于单独用药,其机制可能与上调Bax/Bcl-2和Caspase-3的表达、抑制TLR4/NF-κB信号通路及下调VNP20009-DNase Ⅰ诱导的促炎因子表达有关。