小檗碱干预高糖环境下HCCLM3细胞的抗肿瘤机制研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiangqiuli8609
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研究背景与目的:糖尿病除了可以引起各种血管及神经病变外,还与恶性肿瘤的发生、发展密切相关,在胰腺、子宫内膜、结直肠、胃、乳房和膀胱等与代谢综合征相关较高的肿瘤中,其并发肝癌(HCC)风险增加最为显著。炎症因子水平升高会增加糖尿病致病风险,也通过慢性炎症刺激打开转录信号条件,促进肿瘤的发生与发展。小檗碱(Berberine,BBR)是从中药黄连中分离的有效生物碱,现代医学发现小檗碱具有抑制组织代谢和抗癌的作用。本实验模拟糖尿病并发肝癌患者的体内环境,在体外建立肝癌细胞的高糖培养环境,观察HCCLM3细胞在高糖环境下迁移、增殖作用,将炎症因子、NF-?B及自噬基因Beclin1等表达水平作为研究指标,探索BBR在抗炎、抗肿瘤方面的作用及可能机制。研究方法:把HCCLM3细胞加入不同浓度(含低、中、高)葡萄糖的培养液中,体外培养至对数生长期,通过细胞划痕法、CCK-8法检测发现高糖对HCCLM3细胞迁移与增殖的促进作用最明显。基于以上实验结果,选择高糖培养HCCLM3细胞,加入不同浓度的BBR(5、10、20μmol/L)分别进行体外干预24h、48h及72h,并设二甲双胍(Metformin,MET)对照组。采用CCK-8法观察不同浓度BBR干预后细胞增殖抑制情况;酶联免疫吸附实验(ELISA)观察不同浓度BBR干预48h后细胞上清液中炎症因子IL-6、TNF-α含量的变化;通过荧光定量核酸扩增实验(QPCR)检测不同浓度BBR干预24h后基因NF-?B、Beclin1表达变化。结果:(1)细胞划痕观察发现,不同糖浓度作用于HCCLM3细胞,随着时间及糖浓度的增加,细胞数量增多,迁移能力越强,高糖组培养24小时显示迁移能力及数量达到最佳。CCK-8检测结果发现,HCCLM3细胞增殖作用随着葡萄糖浓度的增加而逐渐增强,中、高糖组与空白组比较有统计学差异(P<0.05),其中高糖组增殖作用表现最强,比空白组增殖41.6%。(2)CCK-8法检测结果显示,不同浓度的BBR分别干预高糖培养的HCCLM3细胞24h、48h、72h后,与单纯高糖组比较,BBR对HCCLM3细胞增殖抑制率随着BBR浓度增加及作用时间延长有升高趋势,各时间点均以20μmol/L浓度的抑制率最高,分别为48.22%、53.89%和58%,且呈时间浓度依赖性(P<0.01)。(3)ELISA法检测结果提示,不同浓度的BBR作用于高糖培养的HCCLM3细胞48h后,细胞上清液中的促炎因子IL-6、TNF-α表达量减少,IL-6、TNF-α表达量均在20μmol/L浓度降至最低,与单纯高糖组比较有显著统计学差异(P<0.01)。(4)QPCR检测结果表明,在高糖组中NF-?B mRNA存在高表达,Beclin1mRNA存在低表达,不同浓度BBR干预高糖培养的HCCLM3细胞后,BBR能有效降低NF-?B mRNA表达水平,提高Beclin1 mRNA的表达水平。与单纯高糖组比较,BBR各浓度均有显著统计学差异(P<0.01)。结论:1.HCCLM3细胞在高糖环境中迁移及增殖能力增强,BBR对高糖培养的HCCLM3细胞生长有一定的抑制作用,呈时间浓度依赖性;2.BBR能有效降低高糖培养HCCLM3细胞中促炎因子IL-6、TNF-α表达量,有可能通过发挥抗炎活性抑制HCCLM3细胞微环境中的炎症水平;3.BBR干预高糖培养的HCCLM3细胞后,NF-?B mRNA表达水平降低,Beclin1 mRNA表达水平提高,提示通过调节NF-?B转录发挥抑炎作用,进一步上调抑癌基因Beclin1 mRNA表达水平可能为其抑制肿瘤增殖的机制之一。
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