[摘 要] 目的:探討五味子乙素對(duì)胰腺癌 Pan02 細(xì)胞增殖的抑制作用, 并闡明其作用機(jī)制。方法:采用CCK-8法檢測(cè)不同濃度 (0、0. 78、1. 56、3. 12、6. 25、12. 50和25. 00 mg·L-1 ) 五味子乙素作用下Pan02 細(xì)胞增殖率, 以選擇五味子乙素作用的最適濃度和最佳作用時(shí)間。小鼠胰腺癌Pan02 細(xì)胞分為對(duì)照組(0 mg·L-1 五味子乙素)、2. 5 mg·L-1 五味子乙素組、5. 0 mg·L-1 五味子乙素組和10. 0 mg·L-1 五味子乙素組。光學(xué)顯微鏡觀察各組Pan02 細(xì)胞形態(tài)表現(xiàn),5-乙基-2'-脫氧尿嘧啶核苷(EdU) 染色法檢測(cè)各組Pan02 細(xì)胞中EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率, 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組不同細(xì)胞周期Pan02 細(xì)胞百分率和細(xì)胞凋亡率,Western blotting 法檢測(cè)各組Pan02 細(xì)胞周期和凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平。結(jié)果:CCK-8法,五味子乙素作用Pan02細(xì)胞48和72 h后,與0 mg·L-1 五味子乙素比較,其他濃度五味子乙素作用下Pan02 細(xì)胞增殖率明顯降低(Plt;0. 01),72 h 時(shí)細(xì)胞抑制作用最明顯。選擇0、2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L-1 五味子乙素作用Pan02 細(xì)胞,作用時(shí)間為72 h。對(duì)照組Pan02 細(xì)胞呈長(zhǎng)梭形,狀態(tài)良好,緊密且貼壁生長(zhǎng),細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)正常;2. 5 和5. 0 mg·L-1 五味子乙素組Pan02 細(xì)胞體積減小,細(xì)胞之間黏連消失,細(xì)胞膜雖完整但通透性增強(qiáng),細(xì)胞質(zhì)皺縮,細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生空泡結(jié)構(gòu),部分呈碎片狀漂浮于溶液表面;10. 0 mg·L-1 五味子乙素組Pan02 細(xì)胞有明顯凋亡小體生成,呈現(xiàn)凋亡狀態(tài)。EdU 染色法, 與對(duì)照組比較, 2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L- 1 五味子乙素組 Pan02 細(xì)胞中 EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率均明顯降低(Plt;0. 01)。流式細(xì)胞術(shù),與對(duì)照組比較,2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L-1五味子乙素組Pan02 細(xì)胞S 期細(xì)胞百分率明顯升高(Plt;0. 01),G2/M 期細(xì)胞百分率明顯降低(Plt;0. 01),5. 0 和10. 0 mg·L-1 五味子乙素組G0/G1 期細(xì)胞百分率明顯降低(Plt;0. 01); 與對(duì)照組比較, 2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L-1 五味子乙素組Pan02 細(xì)胞凋亡率明顯升高(Plt;0. 01)。Western blotting 法,與對(duì)照組比較,2. 5 mg·L-1 五味子乙素組Pan02 細(xì)胞中p27、B 細(xì)胞淋巴瘤2 (Bcl-2) 相關(guān)X 蛋白(Bax)、裂解的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3 (cleaved Caspase-3) 和裂解的多聚二磷酸腺苷(ADP) 核糖聚合酶(cleaved PARP) 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 05 或Plt;0. 01); 5. 0 和10. 0 mg·L-1 五味子乙素組Pan02 細(xì)胞中細(xì)胞周期蛋白(Cyclin) A2、Cyclin E2 和 Bcl-2 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05 或Plt;0. 01), p27、 Bax、 cleaved Caspase-3 和cleaved PARP 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01)。結(jié)論:五味子乙素具有抑制胰腺癌 Pan02 細(xì)胞增殖的作用,其作用機(jī)制可能與激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3 (Caspase-3) 通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和激活p27 蛋白并誘導(dǎo)細(xì)胞周期S 期阻滯有關(guān)。
[關(guān)鍵詞] 五味子乙素; 胰腺腫瘤; Pan02 細(xì)胞; 細(xì)胞凋亡; 細(xì)胞周期
[中圖分類(lèi)號(hào)] R735.9 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
胰腺癌是癌癥導(dǎo)致死亡的主要原因之一,每年全世界有超過(guò)40 萬(wàn)人因該疾病而死亡[1]。目前,放療、化療、免疫抑制治療和靶向制劑的應(yīng)用在大部分腫瘤治療中均取得了較好的效果,但相關(guān)治療方法在胰腺癌的治療中效果較差[2]。由于胰腺癌具有高度纖維化的腫瘤微環(huán)境,采用一般的癌癥治療方法治療效果并不理想。手術(shù)清除不徹底、免疫抑制劑效果差、可應(yīng)用化療藥物不良反應(yīng)大且耐藥嚴(yán)重等問(wèn)題均阻礙了胰腺癌的治療進(jìn)展[3-5]。因此,開(kāi)發(fā)新型可增強(qiáng)化療藥效果、降低化療藥物毒性且減少藥物耐藥性的中藥成分十分重要。五味子乙素具有抗炎、抗氧化、抗纖維化、調(diào)節(jié)免疫和保肝等藥理作用[6-10]。同時(shí),五味子乙素對(duì)多種腫瘤細(xì)胞具有明顯的增殖抑制作用, 可以通過(guò)抑制核因子κB(nuclear factor- kappa B,NF-κB) 信號(hào)通路和p38 絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK) 信號(hào)通路,抑制肺癌細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化進(jìn)程和細(xì)胞干性,進(jìn)而抑制肺癌異種移植瘤的增殖;通過(guò)調(diào)節(jié)HOX 轉(zhuǎn)錄反義RNA (HOX transcript antisenseintergenic RNA,HOTAIR)- 微小RNA(micro RNA,miRNA)-125a- 哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR) 信號(hào)通路,抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖和侵襲[11-12]。本研究探討五味子乙素對(duì)胰腺癌細(xì)胞增殖的抑制作用及其可能的作用機(jī)制,為五味子乙素與化療藥物聯(lián)合用藥減輕化療藥物毒性的作用提供前期研究基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1. 1 細(xì)胞、主要試劑和儀器
小鼠胰腺癌Pan02細(xì)胞(上海富衡生物科技有限公司)。五味子乙素(上海源葉生物科技有限公司),DMEM 高糖培養(yǎng)基和青- 鏈霉素(美國(guó) Gibco 公司), 胎牛血清(fetal bovine serum, FBS)(澳大利亞ExCell Bio公司),12% 預(yù)制膠(南京艾思易生物科技有限公司),快速轉(zhuǎn)膜液(20×)(廣州佑佰生物制品有限公司),BCA 蛋白濃度測(cè)定試劑盒(北京索萊寶科技有限公司), Super ECL Plus 超敏發(fā)光液(北京普利萊基因技術(shù)有限公司),CCK-8 細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑盒(美國(guó)GLPBIO 公司),細(xì)胞周期檢測(cè)試劑盒和細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(江蘇凱基生物技術(shù)有限公司), 5-乙基-2'-脫氧尿嘧啶核苷(5-ethynyl-2'-deoxyuridine, EdU) 細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑盒(廣東銳博生物科技有限公司),RIPA 裂解液(江蘇康為世紀(jì)生物科技有限公司),細(xì)胞周期蛋白(Cyclin) A2、Cyclin E2、p27、B 細(xì)胞淋巴瘤2 (B-celllymphoma-2, Bcl-2)、Bcl-2 相關(guān)X 蛋白(Bcl-2-associated X protein, Bax)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3 (cysteine aspartic acid protease-3,Caspase-3)、聚磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP) 核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)、β-actin、山羊抗兔IgG 偶聯(lián)HRP 抗體和馬抗小鼠IgG 偶聯(lián)HRP 抗體(美國(guó)Cell Signaling 公司)。 CO2 恒溫培養(yǎng)箱和Ⅱ級(jí)生物安全柜(新加坡ESCO 公司),超純水儀(廈門(mén)銳思捷公司),倒置熒光顯微鏡(德國(guó)Zeiss 公司),光學(xué)顯微鏡(寧波舜宇儀器有限公司),電泳系統(tǒng)(美國(guó)Bio-Rad 公司),流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD 公司),酶標(biāo)儀(瑞士Spector 公司),離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf 公司)。
1. 2 細(xì)胞培養(yǎng)
小鼠胰腺癌細(xì)胞系 Pan02細(xì)胞培養(yǎng)于含10% FBS 和1% 青-鏈霉素的DMEM 高糖培養(yǎng)基中。待細(xì)胞融合度達(dá)到90% 時(shí), 采用胰蛋白酶消化制備為單細(xì)胞懸液備用。五味子乙素溶解于二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO) 溶劑中,初始濃度為50 g·L-1。
1. 3 CCK-8 法檢測(cè)不同濃度五味子乙素作用下Pan02細(xì)胞增殖率
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的 Pan02細(xì)胞,接種于96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中, 每孔1×103 個(gè)細(xì)胞。培養(yǎng)24 h 后, 分別加入含0、0. 78、1. 56、3. 12、6. 25、12. 50 和25. 00 mg·L-1 五味子乙素?zé)o血清培養(yǎng)基。培養(yǎng)24、48 和72 h 后,棄含藥培養(yǎng)基。加入CCK-8 溶液,繼續(xù)孵育2 h。采用酶標(biāo)儀測(cè)定波長(zhǎng)450 nm 處的吸光度(A) 值,每組設(shè)置3 個(gè)復(fù)孔,計(jì)算不同濃度五味子乙素作用下Pan02 細(xì)胞增殖率,以選擇五味子乙素作用的最適濃度和最佳作用時(shí)間。細(xì)胞增殖率= (實(shí)驗(yàn)組A 值-空白組A 值) /(對(duì)照組A 值-空白組A 值) ×100%。
1. 4 細(xì)胞分組
將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的 Pan02細(xì)胞分為對(duì)照組(0 mg·L-1五味子乙素)、2. 5 mg·L-1五味子乙素組、5. 0 mg·L-1五味子乙素組和10. 0 mg·L-1五味子乙素組。
1. 5 光學(xué)顯微鏡觀察各組 Pan02 細(xì)胞形態(tài)表現(xiàn)
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的Pan02 細(xì)胞,接種于3. 5 cm 培養(yǎng)皿中,每皿1×105個(gè)細(xì)胞。培養(yǎng)24 h 后,分別加入含0、2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L-1 五味子乙素?zé)o血清培養(yǎng)基。繼續(xù)培養(yǎng)72 h 后,采用光學(xué)顯微鏡觀察各組細(xì)胞形態(tài)表現(xiàn)并拍照。
1. 6 EdU染色法檢測(cè)各組Pan02細(xì)胞中EdU陽(yáng)性細(xì)胞率
將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的Pan02細(xì)胞接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板,每孔1×103個(gè)細(xì)胞。培養(yǎng)24 h后,按1∶1 000稀釋EdU 溶液,制備為50 μmol·L-1 EdU 無(wú)血清培養(yǎng)基,并分別加入含0、2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L-1五味子乙素?zé)o血清培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)72 h。經(jīng)固定和透化后,加入EdU 反應(yīng)復(fù)合物,室溫孵育30 min,Hoechst33342 復(fù)染細(xì)胞核。采用熒光顯微鏡觀察Pan02 細(xì)胞并計(jì)數(shù),計(jì)算各組細(xì)胞中EdU 陽(yáng)性表達(dá)率。EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率= (EdU 陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù)) ×100%。
1. 7 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組不同細(xì)胞周期 Pan02細(xì)胞百分率
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的 Pan02 細(xì)胞,接種于3. 5 cm 培養(yǎng)皿中,每皿1×105個(gè)細(xì)胞。培養(yǎng)24 h 后,加入含0、2. 5、 5. 0 和 10. 0 mg·L-1五味子乙素?zé)o血清培養(yǎng)基。繼續(xù)培養(yǎng)72 h,胰酶消化,離心收集細(xì)胞,加入預(yù)冷的乙醇溶液中, 4 ℃ 孵育30 min,離心后加入 RNase 溶液重懸, 再次孵育30 min,PBS 緩沖液離心重懸后,加入 PI 染色液,避光孵育 30 min。每組設(shè)置3 個(gè)重復(fù)樣品,采用流式細(xì)胞儀和Modfit 軟件分析各組不同細(xì)胞周期Pan02 細(xì)胞百分率。
1. 8 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組 Pan02細(xì)胞凋亡率
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的Pan02 細(xì)胞,接種于3. 5 cm 培養(yǎng)皿中,每皿1×105 個(gè)細(xì)胞。培養(yǎng)24 h 后,加入含0、2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L-1五味子乙素?zé)o血清培養(yǎng)基。繼續(xù)培養(yǎng)72 h 后,胰酶消化,離心并收集細(xì)胞,BindingBuffer 溶液重懸。加入Annexin Ⅴ-APC 和PI 染色液,室溫孵育10 min,每組設(shè)置3 個(gè)重復(fù)樣品,采用流式細(xì)胞儀和FlowJo 軟件分析各組細(xì)胞凋亡率。細(xì)胞凋亡率= (早期凋亡細(xì)胞數(shù)+ 晚期凋亡細(xì)胞數(shù)) /總細(xì)胞數(shù)×100%。
1. 9 Western blotting法檢測(cè)各組 Pan02細(xì)胞周期和凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的Pan02細(xì)胞,接種于10 cm 培養(yǎng)皿中,每皿7×105個(gè)細(xì)胞。培養(yǎng)24 h 后, 加入含0、2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L-1五味子乙素?zé)o血清培養(yǎng)基。繼續(xù)培養(yǎng)72 h 后,胰酶消化, 離心并收集細(xì)胞, 加入1 mL 蛋白裂解液(含蛋白酶抑制劑和蛋白磷酸酶抑制劑)。經(jīng)超聲裂解1 min,收集上清。測(cè)定各組蛋白濃度,4%~12%預(yù)制膠160 V、40 min 上樣,350 mA、35 min 快速恒流轉(zhuǎn)膜,5% 脫脂奶粉室溫封閉1 h,4 ℃ 孵育一抗(1∶ 1 000) 過(guò)夜, TBST 溶液洗膜3 次,每次5 min, 對(duì)應(yīng)二抗(1∶ 1 500) 室溫孵育2 h。TBST 溶液洗膜3 次,ECL 化學(xué)發(fā)光顯色,凝膠成像系統(tǒng)記錄各蛋白條帶。采用Image J 軟件分析蛋白條帶灰度值,以β-actin 為內(nèi)參,計(jì)算目的蛋白表達(dá)水平。目的蛋白表達(dá)水平= 目的蛋白條帶灰度值/β-actin 蛋白條帶灰度值。
1. 10 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用 Graphpad Prism 9. 5. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析并繪制圖像。不同濃度五味子乙素作用下Pan02 細(xì)胞增殖率,各組Pan02 細(xì)胞中EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率、不同細(xì)胞周期細(xì)胞百分率、細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期及凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平均符合正態(tài)分布, 以x±s 表示, 多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間樣本均數(shù)兩兩比較采用Dunnett’s t 檢驗(yàn)。以Plt;0. 05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2. 1 不同濃度五味子乙素作用下 Pan02 細(xì)胞增殖率
不同濃度五味子乙素作用Pan02 細(xì)胞48 和72 h 后,與0 mg·L-1五味子乙素比較,其他濃度五味子乙素作用下Pan02 細(xì)胞增殖率均明顯降低(Plt;0. 01), 作用72 h 時(shí)細(xì)胞抑制作用最明顯。因此,選擇0、2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L-1 五味子乙素作用Pan02 細(xì)胞,作用時(shí)間為72 h。見(jiàn)表1。
2. 2 各組 Pan02細(xì)胞形態(tài)表現(xiàn)
對(duì)照組 Pan02細(xì)胞呈長(zhǎng)梭形,狀態(tài)良好,緊密且貼壁生長(zhǎng),細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)正常。2. 5和5. 0 mg·L-1五味子乙素組Pan02細(xì)胞體積減小,細(xì)胞之間黏連消失,細(xì)胞膜雖完整但通透性增強(qiáng),細(xì)胞質(zhì)皺縮,細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生空泡結(jié)構(gòu),部分呈碎片狀漂浮于溶液表面。10. 0 mg·L-1五味子乙素組Pan02 細(xì)胞有明顯凋亡小體生成,呈現(xiàn)凋亡狀態(tài)。見(jiàn)圖1。
2. 3 各組Pan02細(xì)胞中EdU陽(yáng)性細(xì)胞率
與對(duì)照組(89. 64%±0. 03%) 比較, 2. 5 mg·L-1 五味子乙素組(73. 82%±0. 01%)、5. 0 mg·L-1五味子乙素組(47. 91%±0. 28%) 組和10. 0 mg·L-1五味子乙素組(44. 74%±0. 05%) Pan02 細(xì)胞中EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率均明顯降低(Plt;0. 01)。見(jiàn)圖2。
2. 4 各組不同細(xì)胞周期 Pan02細(xì)胞百分率
與對(duì)照組比較,2. 5、5. 0 和10. 0 mg·L-1 五味子乙素組Pan02 細(xì)胞S 期細(xì)胞百分率明顯升高(Plt;0. 01),G2/M 期細(xì)胞百分率明顯降低(Plt;0. 01); 5. 0 和10. 0 mg·L-1 五味子乙素組G0/G1 期細(xì)胞百分率明顯降低(Plt;0. 01)。見(jiàn)圖3 和表2。
2. 5 各組Pan02細(xì)胞凋亡率
與對(duì)照組(12. 43%±2. 02%) 比較,2. 5 mg·L-1五味子乙素組(21. 47%±1. 41%)、5. 0 mg·L-1 五味子乙素組(25. 70%±0. 57%) 和10. 0 mg·L-1五味子乙素組(30. 37%±0. 59%) Pan02 細(xì)胞凋亡率均明顯升高(Plt;0. 01)。見(jiàn)圖4。
2. 6 各組 Pan02 細(xì)胞中周期相關(guān)蛋白表達(dá)水平
與對(duì)照組比較,2. 5 mg·L-1 五味子乙素組Pan02細(xì)胞中p27 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 05),Cyclin A2 和Cyclin E2 蛋白表達(dá)水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05);5. 0 和10. 0 mg·L-1五味子乙素組Pan02 細(xì)胞中Cyclin A2 和Cyclin E2 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05 或Plt;0. 01),p27 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01)。見(jiàn)圖5。
2. 7 各組Pan02細(xì)胞中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平
與對(duì)照組比較,2. 5 mg·L-1五味子乙素組Pan02 細(xì)胞中Bax、裂解的Caspase-3 (cleaved Caspase-3) 和裂解的PARP (cleaved PARP) 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05 或Plt;0. 01), Bcl-2 蛋白表達(dá)水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05); 5. 0 和10. 0 mg·L-1 五味子乙素組Pan02 細(xì)胞中Bcl-2 蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 05 或Plt;0. 01), Bax、cleaved Caspase-3 和cleaved PARP 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05 或Plt;0. 01)。見(jiàn)圖6。
3 討 論
五味子乙素是從中藥五味子中提取的木脂素類(lèi)化合物,具有抗氧化和抗應(yīng)激等作用,對(duì)多種腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出明顯的細(xì)胞毒性[13]。本研究結(jié)果顯示:五味子乙素可以明顯降低胰腺癌細(xì)胞活性,誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡。
細(xì)胞周期阻滯是常見(jiàn)的腫瘤治療方法,臨床上常用的化療藥物(甲氨蝶呤、氟尿嘧啶和阿糖胞苷等) 均是通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞周期S 期阻滯發(fā)揮抗癌作用[14]。Cyclin 蛋白能夠正向調(diào)控細(xì)胞周期依賴性激酶(cyclin-dependent kinases,CDK),從而調(diào)節(jié)細(xì)胞周期進(jìn)程。Cyclin A 與CDK 2 結(jié)合促進(jìn)細(xì)胞周期由S 期進(jìn)入G2 期, 與CDK 1 結(jié)合促進(jìn)細(xì)胞增殖進(jìn)入M 期; Cyclin B 主要在細(xì)胞周期G2 期表達(dá)并與CDK 1 結(jié)合發(fā)揮作用;Cyclin D 與CDK 2 結(jié)合可在細(xì)胞周期G1 期發(fā)揮作用, 與CDK 4/6 結(jié)合加速細(xì)胞由G1期進(jìn)入S 期;Cyclin E 與CDK 2 的結(jié)合也可促進(jìn)細(xì)胞周期由S 期進(jìn)入G2 期[15]。細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶抑制因子(cyclin-dependent kinasesinhibitor,CKI) 中CDK 相互作用蛋白/激酶抑制蛋白(Cip/Kip) 家族是CDK 活性調(diào)控的重要機(jī)制之一, 廣泛抑制各種細(xì)胞周期蛋白和激酶活性[16]。p21 和p27 蛋白是主要的負(fù)調(diào)控因子,存在于細(xì)胞核內(nèi),可與CDK 蛋白結(jié)合并抑制激酶活性,其中p21 抑制作用的最適底物為Cyclin E 和Cyclin A,p27 蛋白抑制的最適底物為Cyclin E 和Cyclin D。共同阻滯細(xì)胞由S 進(jìn)入G2 期[17-18]。本研究結(jié)果顯示:五味子乙素作用72 h,Pan02 細(xì)胞發(fā)生S 期阻滯。進(jìn)一步檢測(cè)蛋白表達(dá)水平,結(jié)果顯示:p27 蛋白表達(dá)水平明顯升高,而Cyclin A2 和Cyclin E2 蛋白表達(dá)水平明顯降低。提示五味子乙素能夠通過(guò)上調(diào)p27 蛋白表達(dá),使胰腺癌細(xì)胞由細(xì)胞周期S 期進(jìn)入G2 期過(guò)程受阻, 從而發(fā)揮抑制細(xì)胞增殖的作用。
細(xì)胞凋亡是特定基因調(diào)控后的主動(dòng)性死亡過(guò)程[19]。Bcl-2 家族是細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中關(guān)鍵的凋亡調(diào)節(jié)因子,共同參與復(fù)雜的相互作用以調(diào)控細(xì)胞凋亡[20]。B 細(xì)胞淋巴瘤(B-cell lymphoma,Bcl) 蛋白是一種膜整合蛋白,主要存在于線粒體外膜、核膜和部分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,其家族中細(xì)胞死亡相關(guān)的Bcl-2 激動(dòng)劑(Bcl-2-associcated agonist of celldeath, Bad)、Bax 和BH3 結(jié)構(gòu)域凋亡誘導(dǎo)蛋白(BH3 interacting domain death agonist, Bid) 具有促凋亡作用,而B(niǎo)cl-2 和特大型Bcl 蛋白(Bcl-extralarge,Bcl-XL) 具有抗凋亡的作用。促凋亡Bax 蛋白和抗凋亡Bcl 蛋白之間的平衡決定了細(xì)胞對(duì)凋亡刺激的敏感性[21]。當(dāng)接受凋亡分子信號(hào)刺激時(shí),位于線粒體中的促凋亡Bax 蛋白表達(dá)上調(diào),促進(jìn)線粒體外膜通透復(fù)合體(mitochondrial outermembrane permeabilization, MOMP) 形成, 導(dǎo)致細(xì)胞色素C 由線粒體間隙釋放至胞漿中,激活下游Caspase-3 蛋白的級(jí)聯(lián)反應(yīng),誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡發(fā)生[22]??沟蛲龅鞍譈cl-2 主要存在于線粒體膜上,通過(guò)抑制胞漿鈣離子跨膜流動(dòng),減少線粒體鈣超載并抑制線粒體膜電位變化,維持線粒體膜穩(wěn)定性,減少線粒體通透性改變,以此抑制細(xì)胞色素C 的釋放和功能,發(fā)揮抗凋亡的作用[23-24]。PARP 是細(xì)胞的骨架蛋白,在凋亡過(guò)程中 Caspase-3 家族蛋白降解PARP,導(dǎo)致凋亡細(xì)胞的形態(tài)和功能發(fā)生變化[25]。本研究結(jié)果顯示:五味子乙素能夠誘導(dǎo)Pan02 細(xì)胞發(fā)生凋亡。進(jìn)一步檢測(cè)蛋白表達(dá)水平,結(jié)果顯示:五味子乙素作用72 h,Bax、cleaved Caspase-3 和cleaved PARP蛋白表達(dá)水平明顯升高,Bcl-2 蛋白表達(dá)水平明顯降低。提示五味子乙素能夠通過(guò)上調(diào)Bax/Bcl-2 比值,激活Caspase-3 依賴的凋亡途徑,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
綜上所述,五味子乙素具有抑制胰腺癌Pan02細(xì)胞增殖的作用,其作用機(jī)制可能與激活Caspase-3通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和激活p27 蛋白并誘導(dǎo)細(xì)胞周期S 期阻滯有關(guān)。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:傅家財(cái)參與文獻(xiàn)檢索、數(shù)據(jù)分析和論文撰寫(xiě),秦玲莎和楊露參與文獻(xiàn)檢索及論文撰寫(xiě),宋美慧參與數(shù)據(jù)整理和分析,張仙映和劉曉翠參與論文結(jié)果分析及討論,李鳳金和齊玲參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)及論文審校。
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吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2024年3期