半枝莲多糖的分离及其通过上皮间质转化途径抑制结肠癌转移的作用和机制研究

来源 :上海中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shinmagi
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目的:  1.体外建立结肠癌细胞上皮间质转化(EMT)模型(TGF-β1诱导),通过模型对中药半枝莲多糖抗EMT作用进行筛选,并进一步分离、纯化,研究活性多糖对结肠癌细胞(HT-29)的增殖、转移和侵袭能力的影响,初步探讨活性多糖的作用机制。  2.体内建立结肠癌细胞脾脏肝转移模型,观察活性多糖对结肠癌细胞肝转移情况的影响。  方法:  1.采用沸水提取、乙醇沉淀和冷冻干燥的方法获得半枝莲粗多糖,采用DEAE-Sepharose Fast Flow色谱柱层析和Superdex-200凝胶柱进一步分离有效多糖。  2.不同浓度的TGF-β1(0、1、2、4、8、10ng/ml)诱导结肠细胞(HT-29)48小时,通过对EMT相关标志性蛋白(E-cadherin,N-cadherin,α-SMA)的表达分析,确定最佳造模浓度。  3.利用模型对半枝莲多糖进行筛选,并进一步分离、纯化直至均一多糖,通过Cell Counting Kit-8(CCK-8)、Western blot、划痕实验、Transwell小室侵袭实验等观察活性多糖对结肠癌细胞增殖、转移和侵袭能力的影响。  4.从Smad依赖通路与PI3K-AKT通路探讨半枝莲活性多糖抑制细胞转移、侵袭的作用机制。  5.体内实验采用5周龄裸鼠脾脏注射结肠癌细胞(HT-29)致肝转移模型,给予低剂量组(100mg/Kg)、多糖高剂量组(200mg/Kg)半枝莲活性多糖,观察结肠癌细胞的肝转移结节数量。  结果:  1.当TGF-β1的浓度为10ng/ml时,E-cadherin,N-cadherin,α-SMA等EMT标志性蛋白的含量变化最大,故选定结肠癌细胞上皮间质模型的造模条件为:TGF-β1的浓度为10ng/ml,时间为48小时。  2.经过反复筛选、分离,得到5种半枝莲多糖组分,分别是:SBPW-1、SBPW-2、SBPW-3、 SBPW-4、 SBPW-5。  3.通过对标志性蛋白的含量变化分析,发现半枝莲SBPW-3为主要的活性多糖。并测定其分子量为10208道尔顿,初步检测SBPW-3的单糖组成为:鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成,组成比例为2.5∶25.7∶10.9∶12.6∶20.6∶27.7。  4.CCK-8检测SBPW-3抑制结肠癌细胞增殖能力,发现当浓度在0-800mg/ml时,SBPW-3没有抑制作用;Western blot检测多糖抑制结肠癌上皮间质转化的能力,发现SBPW-3能明显抑制TGF-β1诱导引起的间质细胞标志性蛋白含量变化,同时增加上皮细胞标志性蛋白含量,且具有良好的剂量依赖性;划痕实验检测发现,当TGF-β1刺激时,结肠癌细胞的迁移能力增强,加药(SBPW-3)能明显缩短细胞迁移距离,抑制细胞迁移能力;Transwell小室检测发现,TGF-β1刺激能明显增加细胞侵袭穿过小室的数量,加药(SBPW-3)能明显减少细胞穿膜的数量,抑制细胞的侵袭能力。  5.Western blot检测EMT相关通路蛋白发现,PI3-kinase、AKT、P-AKT均无明显变化。对Smad通路进行检测发现TGF-β1组能明显增加p-smad2、p-smad3的含量,同时SBPW-3组能明显抑制其含量变化,且具有良好的剂量依赖性。  6.裸鼠肝转移模型显示:空白组无转移结节。对照组的8只裸鼠有7只出现转移结节(死亡1只),且结节数量较多。多糖低剂量组(100mg/Kg)的8只裸鼠中有2只出现转移结节,且结节数量较少。多糖高剂量组(200mg/Kg)无转移结节。  结论:  以TGF-β1(10ng/ml)可成功诱导结肠癌细胞HT-29发生EMT,该模型可用于药物的筛选。从半枝莲中分离纯化出单一多糖SBPW3,其分子量为10208道尔顿,糖组成为鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖(2.5∶25.7∶10.9∶12.6∶20.6∶27.7);体外实验显示SBPW3能明显抑制结肠癌细胞的上皮间质转化进程,显著抑制结肠癌细胞的迁移和侵袭能力,其可能的机制是通过抑制Smad2与Smad3的磷酸化发挥作用;体内实验表明SBPW3可抑制裸鼠脾脏注射结肠癌的肝转移发生。
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