本文選題：雷公藤甲素　切入點：細(xì)胞凋亡　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：雷公藤甲素(Triptolide)是從中藥植物雷公藤中提取的一種環(huán)氧二萜內(nèi)酯類化合物,具有廣譜的抗腫瘤活性,能抑制多種腫瘤細(xì)胞的增殖,并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和自噬。但是,雷公藤甲素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和自噬的分子機(jī)制目前仍不清楚。因此,本研究以人乳頭瘤病毒(Human Papillomavirus,HPV)陽性喉癌細(xì)胞系和多個前列腺癌細(xì)胞系為模型,利用分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)及小鼠移植瘤實驗等研究手段,重點探索了雷公藤甲素誘導(dǎo)HPV陽性腫瘤細(xì)胞凋亡和誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞自噬的分子機(jī)制,以及自噬對雷公藤甲素抗腫瘤活性的影響,主要獲得以下研究結(jié)果:1.以HPV18陽性喉癌細(xì)胞HEp-2為模型,檢測了雷公藤甲素對HPV陽性腫瘤的作用。實驗結(jié)果表明,雷公藤甲素能有效抑制HEp-2細(xì)胞的增殖、遷移及克隆形成能力。此外,雷公藤甲素還能同時激活死亡受體途徑及線粒體途徑兩條凋亡信號通路誘導(dǎo)HEp-2細(xì)胞凋亡。2.證實雷公藤甲素能增強(qiáng)放射線對HEp-2細(xì)胞的殺傷,具有放療增敏作用。3.研究了雷公藤甲素誘導(dǎo)HEp-2細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制。結(jié)果表明雷公藤甲素誘導(dǎo)的HEp-2細(xì)胞凋亡依賴于抑癌蛋白p53的激活。雷公藤甲素能通過兩條途徑激活p53通路:一方面,雷公藤甲素能引起細(xì)胞DNA損傷,促進(jìn)p53 mRNA的轉(zhuǎn)錄;另一方面,雷公藤甲素能夠抑制泛素E3連接酶E6/E6AP的表達(dá),進(jìn)而阻斷p53的泛素化降解。p53的表達(dá)上調(diào)及活化會促進(jìn)受其調(diào)控的下游凋亡相關(guān)基因的表達(dá),從而介導(dǎo)細(xì)胞凋亡。4.研究了雷公藤甲素對腫瘤細(xì)胞自噬的影響。結(jié)果表明,雷公藤甲素能引起喉癌細(xì)胞HEp-2及前列腺癌細(xì)胞PC-3、LNCaP和C4-2中LC3B II蛋白的表達(dá)上調(diào),并抑制p62蛋白的表達(dá)。此外,利用激光共聚焦顯微鏡和透射電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)雷公藤甲素還能促進(jìn)PC-3、LNCaP和C4-2細(xì)胞中自噬小體的形成及自噬流的發(fā)生,證明雷公藤甲素能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬。5.探索了雷公藤甲素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬的分子機(jī)制。實驗結(jié)果顯示,在腫瘤細(xì)胞中雷公藤甲素能通過抑制泛素化修飾系統(tǒng)中的關(guān)鍵蛋白及分子伴侶蛋白的表達(dá)激發(fā)細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng),進(jìn)而引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的鈣離子釋放到細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞質(zhì)中鈣離子濃度的上升促進(jìn)了鈣依賴性激酶CaMKKβ介導(dǎo)的AMPK的磷酸化,繼而激活A(yù)MPK。活化的AMPK進(jìn)一步通過磷酸化修飾TSC2和raptor抑制了自噬負(fù)調(diào)控因子mTOR的激酶活性。mTOR活性的降低使其不再抑制參與自噬起始的ULK1復(fù)合體的活性。同時,活化的AMPK也能直接磷酸化修飾ULK1和Beclin 1,促進(jìn)ULK1復(fù)合體及Class III PI3K復(fù)合體的活化。上述蛋白復(fù)合體的活化最終促使腫瘤自噬的發(fā)生。6.利用細(xì)胞模型和小鼠移植瘤模型檢測了自噬對雷公藤甲素抗腫瘤活性的影響。結(jié)果顯示,在體外利用自噬抑制劑抑制細(xì)胞自噬能顯著增強(qiáng)雷公藤甲素誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡;在小鼠體內(nèi)抑制自噬也顯著促進(jìn)了雷公藤甲素對移植瘤的增殖抑制效果,并促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的凋亡,證明腫瘤細(xì)胞的自噬反應(yīng)能拮抗雷公藤甲素的抑增殖和促凋亡活性,而抑制自噬能夠增強(qiáng)雷公藤甲素的抗腫瘤活性。綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)納摩爾級濃度的雷公藤甲素便可抑制HPV陽性腫瘤細(xì)胞的增殖,促進(jìn)其凋亡,并增加其對放射線的敏感程度。雷公藤甲素誘導(dǎo)HPV陽性腫瘤細(xì)胞凋亡主要是通過促進(jìn)抑癌蛋白p53的轉(zhuǎn)錄,抑制E6/E6AP介導(dǎo)的p53的泛素化降解,進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生caspase依賴的細(xì)胞凋亡。其次,雷公藤甲素能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬。雷公藤甲素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬主要是通過激發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng),促進(jìn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中鈣離子的釋放,進(jìn)而促進(jìn)了鈣依賴性蛋白激酶CaMKKβ介導(dǎo)的AMPK的活化。AMPK進(jìn)一步通過激活其下游信號通路誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬。我們還通過體外和體內(nèi)實驗證實抑制自噬能增強(qiáng)雷公藤甲素的抗腫瘤活性,提示雷公藤甲素與自噬抑制劑聯(lián)合使用或許是一個更有效的腫瘤治療方案。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R730.5

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本文編號：1713464