大黄素抑制ROS介导的耐药基因表达增强顺铂在子宫内膜癌的化疗敏感性

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本研究首次探究了Emodin单独或者联合顺铂对两型子宫内膜癌细胞是否具有抗肿瘤效应以及该药物是否增强顺铂的化疗作用及其机制,并在荷瘤裸鼠的体内实验中进一步证实,为子宫内膜癌替代治疗药物的研发提供新思路。  第一部分:Emodin对子宫内膜癌细胞的抗肿瘤效应及细胞内ROS水平和耐药基因表达的影响  目的:  1.检测Emodin在顺铂对子宫内膜癌Ishikawa细胞和HEC-IB细胞生长和凋亡中的作用;  2.检测Emodin和顺铂单独或者联合应用后,子宫内膜癌Ishikawa细胞和HEC-IB细胞内ROS水平的变化;  3.探究Emodin在子宫内膜癌Ishikawa细胞和HEC-IB细胞中对耐药基因表达的影响。  方法:  应用CCK-8试剂盒检测Emodin和顺铂不同浓度梯度作用于两种子宫内膜癌细胞(Ishikawa细胞和HEC-IB细胞)的生长抑制率,并计算出两种药物的IC50浓度;用IC50浓度的Emodin及顺铂单独及联合作用于Ishikawa细胞和HEC-IB细胞,应用CCK-8试剂盒检测细胞的生长增殖情况。应用AnnexinⅤ/propidide双染色法检测Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞的凋亡水平,并通过Western blot检测凋亡相关蛋白caspase-3的表达水平。通过DCFH-DA法检测Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞内ROS水平,并通过Western blot检测NADPH氧化酶的表达水平。通过DCFH-DA法检测H2O2预处理后的Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞内ROS水平的变化。通过实时RT-PCR检测Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞中耐药基因Pgp、MRP1及BCRP的表达,并通过Western blot检测耐药基因Pgp、MRP1及BCRP蛋白的表达。通过实时RT-PCR检测H2O2预处理后的Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞中耐药基因Pgp、MRP1及BCRP的表达。通过实时RT-PCR检测siRNA转染前后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞中耐药基因Pgp、MRP1及BCRP的表达变化,并通过Annexin V/propidide双染色法检测siRNA转染后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞的凋亡水平。  结果:  1.Emodin和顺铂作用于Ishikawa细胞和HEC-IB细胞的生长抑制作用及增殖能力的影响:应用CCK-8试剂盒检测Emodin和顺铂不同浓度梯度作用于Ishikawa细胞和HEC-IB细胞的生长抑制作用。结果显示:Emodin和顺铂明显抑制了细胞的生长,并得出Emodin半抑制浓度IC50浓度为10μmol/L,顺铂并得出Emodin IC50浓度为10μmol/L,顺铂IC50浓度为1μg/mL。IC50浓度为1μg/mL。应用CCK-8试剂盒检测IC50浓度的Emodin及顺铂单独及联合作用后的细胞增殖率,结果显示:Emodin及顺铂单独及联合作用明显抑制了Ishikawa细胞和HEC-IB细胞的增殖水平,这种抑制作用具有时间依赖性,并且两种药物联合应用时抑制作用尤为显著,尤其对Ishikawa细胞的抑制作用更为明显。  2.Emodin和顺铂对于Ishikawa细胞和HEC-IB细胞凋亡的影响:应用AnnexinⅤ/propidide双染色法检测Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞的凋亡水平的影响。结果显示:Emodin和顺铂明显促进Ishikawa细胞和HEC-IB细胞的凋亡,两种药物联合应用时尤其显著。并通过Western blot检测Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞内凋亡相关蛋白caspase-3的表达水平,结果显示:caspase-3的表达水平明显升高,两药联用时升高更加显著。并且联合应用对于Ishikawa细胞的凋亡作用更加显著。  3.Emodin和顺铂可降低子宫内膜癌细胞中ROS水平:通过DCFH-DA法检测Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞内ROS水平的影响,结果显示:Emodin及顺铂降低了Ishikawa细胞和HEC-IB细胞内ROS水平,两药联用时作用更加显著。并通过Western blot检测NADPH氧化酶的表达水平,结果显示:Emodin及顺铂联合应用显著抑制NADPH氧化酶的表达。两种细胞之间无明显差异。  4.H2O2对Emodin和顺铂作用后的子宫内膜癌细胞内的ROS水平的影响:通过DCFH-DA法检测H2O2预处理后的Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞内ROS水平的变化,结果显示:H2O2处理后,之前Emodin与顺铂联合应用导致的ROS水平的下降,又表现为升高。两种细胞之间无明显差异。  5.Emodin和顺铂对子宫内膜癌细胞的耐药基因表达的影响:通过实时RT-PCR检测Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞中耐药基因P-gp、MRP1及BCRP的表达,并通过Western blot检测耐药基因P-gp、MRP1及BCRP蛋白的表达,结果显示:耐药基因P-gp、MRP1及BCRP的表达及其蛋白的表达均明显下降,两药联用时尤其显著,并且联合处理对Ishikawa细胞中P-gp和BCRP蛋白水平的抑制作用更为明显。  6.H2O2作用后的子宫内膜癌细胞内耐药基因表达的影响:通过RT-PCR检测H2O2预处理后的Emodin及顺铂单独及两药联合应用后Ishikawa细胞和HEC-IB细胞中耐药基因P-gp、MRP1及BCRP的表达,结果显示:两种细胞中耐药基因P-gp、MRP1及BCRP的表达均较前升高。这提示子宫内膜癌细胞内耐药基因的表达水平可能与ROS水平相关。  7.抑制耐药基因的表达对子宫内膜癌细胞的凋亡的影响:通过siRNA转染Ishikawa细胞和HEC-IB细胞中耐药基因P-gp、MRP1及BCRP,RT-PCR检测基因水平变化,结果显示:耐药基因P-gp、MRP1及BCRP水平均较转染前明显下降。通过AnnexinⅤ/propidide双染色法检测siRNA转染基因后Emodin作用的Ishikawa细胞和HEC-IB细胞的凋亡水平,结果显示:即使不联合使用顺铂,基因的表达下调也能显著提高Ishikawa细胞和HEC-IB细胞的凋亡水平。  结论:  1.Emodin可增强顺铂对子宫内膜癌Ishikawa细胞和HEC-IB细胞生长抑制作用和诱导凋亡作用;降低子宫内膜癌Ishikawa细胞和HEC-IB细胞内ROS水平的作用;  2.Emodin和顺铂联合使用可显著降低子宫内膜癌Ishikawa细胞和HEC-IB细胞中耐药基因P-gp、MRP1及BCRP的表达及其蛋白的表达,增加顺铂的化疗敏感性;  3.Emodin和顺铂联合用药对Ishikawa细胞的生长抑制作用、促凋亡作用以及对耐药基因表达的抑制作用更加显著。  第二部分:Emodin对子宫内膜癌裸鼠皮下移植瘤的治疗作用研究  目的:  构建人子宫内膜癌裸鼠皮下移植瘤模型,探讨Emodin对荷瘤裸鼠的体内抗瘤效应。  方法:  Emodin与顺铂分别单独或者联合处理后的子宫内膜癌Ishikawa细胞和HEC-IB细胞,制成密度为1×105的细胞悬液,通过皮下注射注入裸鼠的右前腿。建立子宫内膜癌裸鼠皮下移植瘤模型;分组分为对照组、Emodin单药组、顺铂单药组、Emodin和顺铂联合给药组四个组别。接种40天后,使用游标卡尺测量各组裸鼠皮下移植瘤的长短径并计算肿瘤体积。记录并计算小鼠的生存时间。  结果:  1.子宫内膜癌Ishikawa细胞和HEC-IB细胞裸鼠皮下移植瘤模型的建立:对照组Ishikawa细胞和HEC-IB细胞接种至裸鼠皮下,接种后接种部位可触及米粒大小结节,质韧,成瘤率100%。荷瘤裸鼠的一般状况良好,皮下移植瘤生长迅速。接种40天后,药物组各组裸鼠对药物耐受良好。  2.Emodin和顺铂对人子宫内膜癌裸鼠皮下移植瘤生长的影响:与未处理的对照组相比,单独使用Emodin或顺铂处理,可使肿瘤体积减小,可是裸鼠的生存时间延长,两药联合给药组这些作用更加显著。  结论:  Emodin对人子宫内膜癌裸鼠皮下移植瘤生长有抑制作用,并对顺铂抑制肿瘤生长有协同作用。
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