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目的:通过观察大黄酸对人卵巢癌细胞淋巴结定向高转移能力的亚克隆细胞(SKOV3-pm4)的运动迁移能力的抑制作用与其对细胞超微结构的改变,探讨大黄酸对卵巢癌SKOV3-pm4细胞Rac1活性蛋白和Rac1/LIMK1/Cofilin信号通路中关键蛋白分子表达的影响。明确大黄酸对卵巢癌细胞Rac1蛋白的靶向作用,为研究干预卵巢癌转移和侵袭的提供新途径。方法: 利用MTT法检测不同浓度大黄酸处理卵巢癌SKOV3-pm4细胞的增殖作用,Transwell小室侵袭实验测定细胞的侵袭能力。采用扫描电子显微镜和激光共聚焦扫描显微镜观察不同时间和不同大黄酸浓度处理后细胞形态、超微结构及细胞骨架的改变。选择PMA为Rac1激活剂,NSC23766为Rac1抑制剂,分别采用Rac1 Pull-down Assay和Western Blot实验方法检测大黄酸联合抑制剂或激活剂对卵巢癌细胞SKOV3-pm4的Rac1-GTPase活性蛋白与Rac1总蛋白的影响。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western Blot实验方法检测大黄酸联合Rac1抑制剂和激活剂对卵巢癌SKOV3-pm4细胞的Rac1/LIMK1/Cofilin信号通路及Rac1/IRSp53/WAVE2/Arp2信号通路关键分子的基因与蛋白的表达水平。结果:大黄酸能抑制SKOV3-pm4细胞的增殖能力,24h的半数抑制浓度(ICso)为121.24μmol·L-1。与空白对照组相比,大黄酸能抑制SKOV3-pm4细胞增殖和侵袭能力(P<0.05),浓度为26.40μmol·L-1的大黄酸处理12h后,细胞形态及结构出现伪足减少、微丝断裂与分布紊乱,质膜凹凸不平、褶皱凸起减少,细胞间的间隙变宽等超微结构改变,细胞体外迁移和侵袭能力均降低。Rac1 Pull-down Assay与Western Blot实验显示:大黄酸可下调Rac1总蛋白与Rac1-GTPase活性蛋白表达,且存在浓度依赖性;Rac1抑制剂NSC23766联合大黄酸作用,与单独使用Racl抑制剂组比较,卵巢癌细胞的Rac1总蛋白与Rac1-GTPase活性蛋白均明显降低(P<0.05);Rac1激活剂PMA的作用下,Rac1总蛋白与Rac1-GTPase活性蛋白的表达均升高;而激活剂联合大黄酸作用后Rac1总蛋白与Rac1-GTPase活性蛋白比单用Rac1激活剂PMA组表达降低(P<0.05)。qRT-PCR和Western Blot实验显示:Rac1/LIMK1/Cofilin分子信号通路中,大黄酸、大黄酸联合Rac1抑制剂和Rac1激活剂联合大黄酸作用后,与空白组、单用Rac1抑制剂、单用Racl激活剂比较,Rac1、PAK1、LIMK1和cofilin mRNA表达降低(P<0.05),Rac1、P-PAK1 、P-LIMK1和P-cofilin蛋白水平也降低(P<0.05),但PAK1、 LIMK1和cofilin的总蛋白没有明显变化;同样,Rac1/IRSp53/WAVE2/Arp2分子信号通路:对于大黄酸、大黄酸联合Rac1抑制剂和Rac1激活剂,与空白组、单用Rac1抑制剂、单用Rac1激活剂比较,IRSp53、WAVE2和Arp2 mRNA表达降低(P<0.05),IRSp53、WAVE2和Arp2蛋白水平也降低(P<0.05),不同浓度大黄酸对上述通路蛋白表达均具有抑制作用,且呈浓度依赖性。结论:大黄酸抑制具有淋巴结高转移潜能的卵巢癌细胞的迁移和侵袭能力,其抑制作用与卵巢癌细胞的形态和超微结构的改变密切相关。大黄酸对卵巢癌细胞Rac1总蛋白与Rac1-GTPase活性蛋白具有明显的抑制作用,是一种潜在的Rac1小分子抑制剂。且Rac1/LIMK1/Cofilin及相关Rac1/IRSp53/WAVE2/Arp2分子信号通路与卵巢癌细胞骨架的形成密切相关,推测其机制是以Rac1为作用靶点从而影响Rac1/LIMK1/Cofilin相关信号通路实现。