陳少秀,饒 紅,陳德森
(1.十堰市太和醫(yī)院,湖 北 十堰 442000;2.湖北醫(yī)藥學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院, 湖北 十堰 442000)
淫羊藿別名短角淫羊藿,性溫、味辛甘,走肝腎二經(jīng),為強筋骨、益精氣、補腎壯陽、補命門及祛風(fēng)除濕之要藥[1-2]。其主要成分為淫羊藿苷,目前研究[3-4]認為,淫羊藿苷抗腫瘤機制多與其影響腫瘤細胞相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及相關(guān)因子表達有關(guān)。前列腺癌為前列腺腺泡細胞基因突變引發(fā)的前列腺惡性腫瘤,多發(fā)于中老年男性,對其積極防治可降低發(fā)病率、提高生存率。在前列腺腺泡細胞基因突變及癌變過程中,P13K/Akt通路及相關(guān)因子與前列腺腺泡癌變細胞凋亡及增殖等方面發(fā)揮重要作用[5]。目前,對單體淫羊藿苷的研究[6]已證實,其對前列腺腺泡癌變細胞具有抑制細胞周期、降低細胞侵襲力及轉(zhuǎn)移等作用。但其抑癌抗癌是否是通過影響P13K/ Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及相關(guān)因子表達的活體動物實驗卻缺乏相關(guān)報道,本實驗系統(tǒng)觀察了淫羊藿苷對BALB/c-nu裸小鼠P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及相關(guān)因子表達的影響,為其可能用于臨床治療雄激素依賴性前列腺癌提供實驗及理論依據(jù)。
1.1 動物與分組 SPF級BALB/c-nu裸小鼠,雄性,40只,體質(zhì)量(20.50±1.50)g,采用隨機數(shù)字表編號后隨機均分為對照組、模型組、抑制劑組和實驗組(n =10只)。動物由湖北醫(yī)藥學(xué)院實驗動物中心提供,SYXK(鄂)2017-0031。
1.2 藥品及試劑 淫羊藿苷,成都瑞芬思生物科技有限公司;人 LNCaP前列腺癌細胞株,基爾頓生物科技(上海)有限公司;p-Akt、p-AR、AR-V7、E-cadherin及Calcitonin等檢測用Elisa試劑盒,均購自北京綠源伯德生物科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 LNCaP裸小鼠模型建立 將模型組、抑制劑組和實驗組共30只BALB/c-nu裸小鼠用乙醚吸入麻醉后仰臥位固定于無菌臺,手術(shù)在無菌屏蔽室進行,消毒下腹部皮膚,延腹白線切開皮和腹直肌并分離腹膜,用玻璃分針將膀胱推向尾端,使之翻轉(zhuǎn),暴露裸小鼠生殖腺并用醫(yī)用脫脂棉簽推向左右腹壁以充分暴露裸小鼠左右葉前列腺腺體。然后抽取調(diào)制好的人LNCaP前列腺癌細胞株(約2×107個/mL)50 μL,于左右兩葉前列腺內(nèi)精確注射25 μL,還納生殖腺并逐層縫合,消毒,2周后即可建立LNCaP裸小鼠模型[7]。對照組注射等體積生理鹽水對照。
1.3.2 治療方法 在注射人LNCaP前列腺癌細胞株28 d 時,4組均采用尾靜脈注射給予相關(guān)藥物治療28 d(1次/d)。實驗組尾靜脈注射給予100 μL淫羊藿苷80 mg/kg,抑制劑組給予100 μL P13K/ Akt抑制劑LY294002,對照組、模型組給予等體積生理鹽水(100 μL)尾靜脈注射對照。
1.3.3 檢測指標(biāo)及方法 采用Western blotting法檢測前列腺癌變組織雄激素受體剪接變異體7(AR-V7)、磷酸化蛋白激酶(p-Akt)和磷酸化雄激素受體(p-AR)蛋白表達; FITC-CY3法檢測鈣黏蛋白E(E-cadherin)和降鈣素(Calcitonin)陽性率。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,計量資料數(shù)據(jù)先進行正態(tài)分布及方差齊性檢驗,符合正態(tài)分布的組間差異采用配對資料 t檢驗,方差不齊時采用校正t檢驗,率的比較采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 4組治療28 d后p-AR和p-Akt檢測結(jié)果比較 見表1。
表1 4組治療28 d后p-AR和p-Akt檢測結(jié)果比較( ,n = 10)
表1 4組治療28 d后p-AR和p-Akt檢測結(jié)果比較( ,n = 10)
注:與對照組比較,# P<0.05;與模型組比較,△P<0.05
組 別 p-AR p-Akt對照組 0.69±0.04 0.92±0.11模型組 3.16±0.17# 1.87±0.14#抑制劑組 0.65±0.06△ 0.90±0.09 △實驗組 0.67±0.08△ 0.89±0.07 △
2.2 4組治療28 d后Calctionin、E-cadheri和AR-V7檢測結(jié)果比較 見表2。
表2 4組治療28 d后Calctionin、E-cadheri和AR-V7檢測結(jié)果比較( ,n = 10) %
表2 4組治療28 d后Calctionin、E-cadheri和AR-V7檢測結(jié)果比較( ,n = 10) %
注:與對照組比較,# P<0.05;與模型組比較,△P<0.05
組 別 Calctionin E-cadherin AR-V7對照組 30.87±4.13 82.59±7.35 19.38±2.54模型組 46.15±5.24 # 23.46±1.73# 33.46±4.02 #抑制劑組 29.94±3.04△ 81.25±7.51△ 17.72±2.19△實驗組 31.03±2.85△ 80.34±6.97△ 19.26±1.94△
P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路途徑作為介導(dǎo)細胞生長、存活、抑制細胞凋亡及促進細胞增殖的經(jīng)典信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之一,與前列腺腺泡細胞基因突變引發(fā)的前列腺惡性腫瘤密切相關(guān)[8]。AR為核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子,為雄激素受體,當(dāng)AR與雄激素結(jié)合后可激活下游靶基因,正常生理狀態(tài)下對維持前列腺祖細胞正常分化起調(diào)節(jié)作用[9]。Akt即蛋白激酶B,是P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中重要的蛋白激酶,在細胞存活和凋亡中起重要作用[10]。研究[11]發(fā)現(xiàn),AR和Akt表達增強可激活P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。而激活后的P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路會促進兩者發(fā)生磷酸化反應(yīng),生成p-Akt和p-AR,從而抑制細胞凋亡,且p-AR可促進AR向胞核轉(zhuǎn)移,加速腫瘤細胞的分化和轉(zhuǎn)移[12]。在P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)的因子中,AR-V7作為AR的剪接變異體不依賴雄激素即可持續(xù)激活A(yù)R進入胞核并激活P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路而發(fā)揮促前列腺腺泡細胞基因突變及癌變的生物學(xué)效應(yīng)[13]。E-cadherin和Calctionin在前列腺癌的發(fā)生和發(fā)展中均發(fā)揮著重要作用,前者屬鈣黏附蛋白,具有增強腫瘤細胞與間質(zhì)細胞黏附力的作用,與腫瘤細胞浸潤和轉(zhuǎn)移有關(guān),E-cadherin高表達不利于腫瘤細胞浸潤和轉(zhuǎn)移[14]。后者由前列腺組織中的神經(jīng)內(nèi)分泌細胞分泌,其高表達會促進前列腺癌產(chǎn)生去勢抵抗[15]。
本實驗抑制劑組中使用的LY294002為P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制劑,能有效抑制LNCaP生長,降低其侵襲、轉(zhuǎn)移能力[16]。實驗觀察到其對P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑具有明顯的抑制作用,而采用淫羊藿苷治療的實驗組的作用與抑制劑組作用基本相同,也可降低p-Akt及p-AR蛋白表達,降低Calctionin及AR-V7的陽性率,提高E-cadherin的陽性率,這一結(jié)果提示淫羊藿苷對P13K/ Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路途徑中的作用靶點與LY294002相同。研究[17]表明,E-cadherin增高可增加腫瘤細胞與基質(zhì)之間的黏附力,阻止腫瘤細胞轉(zhuǎn)移,Calctionin降低可減少去勢抵抗,兩者共同作用可降低腫瘤細胞的侵襲能力。本實驗提示,淫羊藿苷除對P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路途徑產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用外,還可通過影響E-cadherin和Calctionin這一途徑影響LNCaP侵襲和轉(zhuǎn)移。
綜上所述,淫羊藿苷對P13K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的作用可能主要是阻止Akt、AR的磷酸化過程,同是還能通過提高E-cadherin以增加腫瘤細胞與基質(zhì)之間的黏附力,降低Calctionin以減少去勢抵抗現(xiàn)象,從而實現(xiàn)抑制LNCaP細胞侵襲和轉(zhuǎn)移,為研發(fā)淫羊藿苷可能用于治療原發(fā)性前列腺癌提供了實驗及理論依據(jù)。
:
[1]中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會. 淫羊藿[M] .中國植物志,北京,科學(xué)出版社, 2001:296.
[2]王文龍,顧雪竹,李雪婷,等.淫羊藿提取工藝優(yōu)化研究[J].長春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報, 2011, 27(2):163-164.
[3]蔣凌云,劉光明,陳可欣.淫羊藿苷的提取、分離和抗腫瘤作用機制的研究進展[J].現(xiàn)代藥物與臨床, 2011,26(5):353-358.
[4]張黎聲,韓小晶,羅志榮,等.淫羊藿苷對大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞遷移作用的影響[J].中國中醫(yī)藥信息雜志, 2017,24(2):44-48.
[5]張揚,吳朝蒙,雷博涵,等.PI3K/AKT/FOXO1信號通路參與復(fù)方中藥CFF-1誘導(dǎo)的前列腺癌細胞凋亡和周期阻滯[J].中華男科學(xué)雜志, 2017, 23(9):828-837.
[6]張溫花,張文超,于遠東.淫羊藿苷對前列腺癌細胞株活力、遷移與侵襲的作用[J].中國病理生理雜志, 2017, 33(6):1017.
[7]王金秋,李志,何丹,等. SCID小鼠原位接種LNCaP前列腺癌模型的建立[J].北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院學(xué)報, 2012, 26(5):19.
[8]宋豎旗,張亞強,薄海.前列消癥湯對前列腺癌PC-3細胞PI3K/Akt信號通路表達的影響[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2014, 7(4):455-458.
[9]SHIOTA M, YOKOMIZO A, MASUBUCHI D, et al. Tip60 promotes prostate cancer cell proliferation by translocation of androgen receptor intothe nucleus[J]. Prostate, 2010,70(5):540-554.
[10]DEHM S M, TINDALL D J. Molecular regulation of androgen action in prostate cancer[J]. Journal of Cellular Biochemistry, 2006, 99(2):333-344.
[11]黃海,何旺,賴義明,等. PSMA激活PI3K/Akt通路對前列腺癌細胞增殖與凋亡及遷移能力的影響[J].中山大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)科學(xué)版), 2016, 37(4):490-496.
[12]匡小跟,張暉輝,許韓峰,等.鈣黏蛋白E,橋粒芯糖蛋白2,磷酸化Akt和轉(zhuǎn)錄因子Snail在侵襲性前列腺癌中的作用[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志, 2016, 26(8):38-42.
[13]瞿元元,葉定偉,戴波,等.前列腺癌組織中雄激素受體剪接變異體7的表達對轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者總生存的影響[J].中華外科雜志, 2014, 52(8):622-626.
[14]房前,杜文亮,王軍起,等.轉(zhuǎn)染tbx2 siRNA對人前列腺癌細胞增殖,遷移,侵襲及上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響[J].山東醫(yī)藥, 2017, 57(23):35-38.
[15]陳放知,趙曉昆.前列腺癌的去勢抵抗機制[J].中南大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版), 2017, 42(10):1217-1221.
[16]王永清,林艷,趙俊奪,等. LY294002對多發(fā)性骨髓瘤細胞增殖的抑制作用及機制研究[J].中國實驗血液學(xué)雜志,2017, 25(4):1092-1096.
[17]賴麗娟,謝佳麗,黃志華.淫羊藿素的抗腫瘤作用及機制研究進展[J].中藥藥理與臨床, 2016, 68(6):235-238.