藤黃酸對(duì)腫瘤血管生物系統(tǒng)的影響及其機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-07 01:29
【摘要】:背景和目的:腫瘤的發(fā)生發(fā)展的過(guò)程與腫瘤內(nèi)的血管系統(tǒng)存在著密切的關(guān)系,血管生成已經(jīng)成為腫瘤惡化的重要標(biāo)志。一方面血管生成為腫瘤的生長(zhǎng)提供必需的氧氣和營(yíng)養(yǎng),另一方面其又可以為腫瘤轉(zhuǎn)移開(kāi)辟新的途徑。因此,抑制腫瘤的血管生成特別是摧毀具有完整功能和結(jié)構(gòu)的血管已經(jīng)成為近年來(lái)抗腫瘤治療的新途徑。藤黃酸是中藥藤黃樹(shù)脂的主要活性成分之一,最近的一些研究表明其具有潛在的抗腫瘤作用,但是其潛在的機(jī)理還沒(méi)有被清楚地闡明。本研究的目的是深入探究藤黃酸對(duì)腫瘤血管生成所發(fā)揮的作用,觀察其對(duì)腫瘤血管的結(jié)構(gòu)和功能的影響并研究其作用的機(jī)制,試圖為中藥抗腫瘤血管生成研究提供一個(gè)全新的視角。研究方法:在體外實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)MTS方法從劑量和時(shí)間兩個(gè)方面檢測(cè)藤黃酸對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖能力的影響,利用光學(xué)顯微鏡觀察內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目、細(xì)胞形態(tài)的變化,同時(shí),乳酸脫氫酶實(shí)驗(yàn)被用來(lái)考察藤黃酸對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞毒作用,通過(guò)劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell小室試驗(yàn)分別檢測(cè)藤黃酸對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的水平遷移和垂直遷移能力的影響,進(jìn)一步采用球狀體出芽試驗(yàn)和動(dòng)脈環(huán)試驗(yàn)探究藤黃酸對(duì)于血管內(nèi)皮細(xì)胞芽生能力的作用,并通過(guò)小管形成試驗(yàn)在體外評(píng)價(jià)藤黃酸對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞小管形成能力的影響。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,采用包括Matrigel Plug試驗(yàn)、雞胚尿囊膜試驗(yàn)、小鼠視網(wǎng)膜血管生成試驗(yàn)在內(nèi)的多種模型探索藤黃酸對(duì)于生理性血管生成的影響,并進(jìn)一步采用病理性的腫瘤血管生成模型研究藤黃酸對(duì)腫瘤生長(zhǎng)、血管密度以及血管結(jié)構(gòu)和功能等各個(gè)方面的作用。在機(jī)理分析方面,通過(guò)western blot方法和免疫熒光染色方法檢測(cè)藤黃酸對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中的YAP/STAT3,VEGF/VEGFR2,ANG2/TIE2等信號(hào)通路軸的作用,并結(jié)合siRNA轉(zhuǎn)染的方法確證藤黃酸作用的靶標(biāo),揭示其具體的作用機(jī)制。研究結(jié)果:藤黃酸在體外可以呈劑量和時(shí)間依賴性的方式抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的增殖。光學(xué)顯微鏡圖像也證實(shí)了藤黃酸能夠降低內(nèi)皮細(xì)胞的數(shù)目,但是并不影響其細(xì)胞形態(tài),乳酸脫氫酶實(shí)驗(yàn)揭示了藤黃酸對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖能力的抑制并不是由于其細(xì)胞毒的作用。進(jìn)一步我們通過(guò)劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell小室實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的水平和垂直遷移能力均可以被藤黃酸所抑制。更有意思的是,球狀體出芽試驗(yàn)和動(dòng)脈環(huán)試驗(yàn)顯示藤黃酸能夠抑制血管生成的初始步驟:血管芽生。同時(shí),人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞在Matrigel上的小管形成能力也隨著藤黃酸的作用而降低。體內(nèi)研究中,我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)成年小鼠在種植了Matrigel Plug后在VEGF的刺激下可以產(chǎn)生大量的CD31陽(yáng)性血管,但是藤黃酸可以劑量依賴性地抑制其血管生成。此外,藤黃酸還能夠阻止幼熟的視網(wǎng)膜血管發(fā)育,而雞胚尿囊膜實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了藤黃酸對(duì)生理性血管生成的抑制作用。值得注意的是,藤黃酸能夠抑制B16F10黑色素瘤和MC38結(jié)腸癌在小鼠體內(nèi)的生長(zhǎng)。血管研究發(fā)現(xiàn),腫瘤內(nèi)的CD31陽(yáng)性血管數(shù)目和面積都被藤黃酸所抑制,而且更重要的是,血管的結(jié)構(gòu)和功能都被藤黃酸所破壞。機(jī)制研究方面,我們發(fā)現(xiàn)藤黃酸抑制腫瘤血管生成是通過(guò)靶向YAP蛋白而進(jìn)一步阻斷YAP/STAT3信號(hào)通路軸而實(shí)現(xiàn)的。結(jié)論和意義:本研究有以下發(fā)現(xiàn),①藤黃酸可以抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的各種血管生物學(xué)功能,包括增殖、遷移、芽生和小管形成;②藤黃酸可以在多種模型中阻滯生理性的血管生成;③藤黃酸可以抑制腫瘤的生長(zhǎng),這是通過(guò)抑制腫瘤內(nèi)部的血管生成特別是具有完整結(jié)構(gòu)和功能的血管生成而實(shí)現(xiàn)的;④藤黃酸抑制腫瘤血管生成是通過(guò)靶向轉(zhuǎn)錄因子YAP進(jìn)而抑制YAP/STAT3信號(hào)軸,而對(duì)傳統(tǒng)的VEGF/VEGFR2等信號(hào)通路無(wú)明顯影響。該課題為我們闡明了藤黃酸的抗腫瘤血管生成的新機(jī)制,并且也為研究抗腫瘤轉(zhuǎn)移提供了一個(gè)全新的途徑和視野。
【圖文】:
是一個(gè)相輔相成的過(guò)程。腫瘤微環(huán)境的特點(diǎn)包括缺氧、低PH和高間質(zhì)液逡逑壓等,并且多種不同的細(xì)胞群像內(nèi)皮細(xì)胞、血管周細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和炎性細(xì)胞逡逑之間相互作用啟動(dòng)“血管生成開(kāi)關(guān)”,誘導(dǎo)腫瘤不斷向高血管化狀態(tài)發(fā)展(圖1)[9]。逡逑同時(shí),腫瘤細(xì)胞還可以通過(guò)釋放血管生成刺激因子去激活正常安靜的內(nèi)皮細(xì)胞使逡逑其變得高度活化進(jìn)而充分開(kāi)發(fā)其腫瘤微環(huán)境。其中最重要的是血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)逡逑因子(VEGF)就是由腫瘤細(xì)胞分泌并刺激內(nèi)皮細(xì)胞的出芽、增殖和遷移,,從而引逡逑發(fā)血管生成過(guò)程[10]。其實(shí),腫瘤血管生成可以說(shuō)是由于促血管生成因子和抗血逡逑管生成因子之間不平衡而導(dǎo)致的結(jié)果,因此充分理解腫瘤微環(huán)境中掌控腫瘤和血逡逑管內(nèi)容物之間相互作用的復(fù)雜參數(shù)對(duì)于成功治療癌癥及防止其復(fù)發(fā)極其重要。逡逑1逡逑
度更高[16,邋17]。因此,傳統(tǒng)的抗血管生成治療的療效被這些藥物耐受特點(diǎn)所限逡逑制,更加新型的抗腫瘤血管治療手段呼之欲出。逡逑四、腫瘤血管具有不正常的結(jié)構(gòu)和功能(圖2)逡逑a邐Healthy邋tiwoe邐b邐Tumour逡逑/邐AboormaJ逡逑?邋—Hypoxia邐%煎危觶澹螅螅澹忮?辶x希裕鑠澹灣義希苠危緬?邋}x澹簦澹潁錚紓澹睿澹錚酰簀義希苠澹卞危眨危危垮澹裕錚潁簦酰錚酰,邋se}穡澹睿簦椋睿邋義希鄭蓿潁潁危澹苠澹櫻В灣危掊危垮澹桑潁潁澹蓿椋歟幔蟈澹猓潁幔睿悖瑁椋睿玨義希?邋AbneP潁恚幔戾澹螅瑁酰睿簦簀義希?}x澹簦澹潁錚紓澹睿澹錚酰簀澹媯歟錚麇義希澹輳澹咤澹掊?邋PeP錚蟈澹洌潁酰玨澹洌澹歟椋觶澹潁義希剩體危浚?邋e澹螅簀澹螅澹睿螅椋簦椋觶邋澹簦镥澹悖瑁澹恚錚潁幔洌椋幔簦錚鑠義希浚,.邋\邋??逦辶x襄五五五五危???邋逦逦辶x希鄭澹螅螅澹戾澹恚幔簦酰潁浚簦
本文編號(hào):2700597
【圖文】:
是一個(gè)相輔相成的過(guò)程。腫瘤微環(huán)境的特點(diǎn)包括缺氧、低PH和高間質(zhì)液逡逑壓等,并且多種不同的細(xì)胞群像內(nèi)皮細(xì)胞、血管周細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和炎性細(xì)胞逡逑之間相互作用啟動(dòng)“血管生成開(kāi)關(guān)”,誘導(dǎo)腫瘤不斷向高血管化狀態(tài)發(fā)展(圖1)[9]。逡逑同時(shí),腫瘤細(xì)胞還可以通過(guò)釋放血管生成刺激因子去激活正常安靜的內(nèi)皮細(xì)胞使逡逑其變得高度活化進(jìn)而充分開(kāi)發(fā)其腫瘤微環(huán)境。其中最重要的是血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)逡逑因子(VEGF)就是由腫瘤細(xì)胞分泌并刺激內(nèi)皮細(xì)胞的出芽、增殖和遷移,,從而引逡逑發(fā)血管生成過(guò)程[10]。其實(shí),腫瘤血管生成可以說(shuō)是由于促血管生成因子和抗血逡逑管生成因子之間不平衡而導(dǎo)致的結(jié)果,因此充分理解腫瘤微環(huán)境中掌控腫瘤和血逡逑管內(nèi)容物之間相互作用的復(fù)雜參數(shù)對(duì)于成功治療癌癥及防止其復(fù)發(fā)極其重要。逡逑1逡逑
度更高[16,邋17]。因此,傳統(tǒng)的抗血管生成治療的療效被這些藥物耐受特點(diǎn)所限逡逑制,更加新型的抗腫瘤血管治療手段呼之欲出。逡逑四、腫瘤血管具有不正常的結(jié)構(gòu)和功能(圖2)逡逑a邐Healthy邋tiwoe邐b邐Tumour逡逑/邐AboormaJ逡逑?邋—Hypoxia邐%煎危觶澹螅螅澹忮?辶x希裕鑠澹灣義希苠危緬?邋}x澹簦澹潁錚紓澹睿澹錚酰簀義希苠澹卞危眨危危垮澹裕錚潁簦酰錚酰,邋se}穡澹睿簦椋睿邋義希鄭蓿潁潁危澹苠澹櫻В灣危掊危垮澹桑潁潁澹蓿椋歟幔蟈澹猓潁幔睿悖瑁椋睿玨義希?邋AbneP潁恚幔戾澹螅瑁酰睿簦簀義希?}x澹簦澹潁錚紓澹睿澹錚酰簀澹媯歟錚麇義希澹輳澹咤澹掊?邋PeP錚蟈澹洌潁酰玨澹洌澹歟椋觶澹潁義希剩體危浚?邋e澹螅簀澹螅澹睿螅椋簦椋觶邋澹簦镥澹悖瑁澹恚錚潁幔洌椋幔簦錚鑠義希浚,.邋\邋??逦辶x襄五五五五危???邋逦逦辶x希鄭澹螅螅澹戾澹恚幔簦酰潁浚簦
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