Brefeldin A通过内质网应激途径协同增强顺铂的抗肺癌细胞GLC-82作用

已有研究证明,内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）启动的未折叠蛋白质反应（unfolded protein response,UPR）信号途径有助细胞存活;然而,长时间剧烈ERS可诱导细胞凋亡,因此,ERS是肿瘤治疗的新靶点。抗癌药物具有严重的毒副作用,而药物的协同作用是减少抗癌药物使用剂量、减少毒副作用的重要手段之一。本研究证明布雷菲德菌素A（brefeldin A,BFA）与顺铂（cis dichlorodiamine platinum,CDDP）的协同抗肺癌细胞的作用。MTT试验显示,单独应用BFA和顺铂时,它们抑制肺癌细胞GLC 82生长的半数有效浓度（IC50）分别是100 ng/mL和4 μg/mL;而采用半量的BFA和CDDP联合处理GLC 82细胞 24 h后,其抑制生长作用进一步加强;等效线图解法及联合作用指数分析进一步证明二者具有协同作用。两药的这种协同作用进一步被形态学检查证明——与单独用药比较,除了细胞皱缩,出现了更多的染色质固缩,细胞质及细胞核裂解碎片,乃至形成凋亡小体,提示细胞凋亡的发生。实时定量PCR及蛋白质印迹证明,与单独用药比较,联合用药导致内质网应激标志分子GRP78、CHOP表达水平明显增加,提示有内质网应激通路激活。上述结果证明,BFA与CDDP联合用药可增强对肺癌细胞GLC 82的生长抑制作用,其协同机制可能与内质网应激通路的激活有关。我们的结果支持“ERS是肿瘤治疗新靶点”学说,对肺癌的新化疗方案有一定的指导意义。     

布雷菲德菌素A调控IRE1-XBP1信号通路增强顺铂诱导GLC-82细胞凋亡的作用

长时间剧烈的内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）可启动ERS相关通路诱导细胞凋亡;而IREl-XBP1(肌醇需求蛋白1α-X盒结合蛋白1)为高度保守的ERS基本通路。它是最有前景的肿瘤治疗靶点之一。我们研究已证明,布雷菲德菌素A（brefeldin A,BFA）能增强顺铂（cis-dichlorodiamine platinum,CDDP）的肺癌细胞杀伤作用,但其分子机制尚不清楚。本研究证明了IRE1-XBP1通路在该协同效应中的作用。AnnexinV/PI双染结合流式细胞分析显示,与BFA或CDDP单独处理比较,BFA联合CDDP处理能增强人肺癌GLC-82细胞的凋亡。RT-qPCR和Western印迹揭示,与单独处理比较,BFA联合CDDP处理能增强GLC-82细胞的procaspase3转录本（mRNA）和蛋白质的表达,以及procaspase3的裂解激活,进一步证明了BFA联合CDDP处理可增强GLC-82细胞凋亡。最重要的是,RT-qPCR和Western印迹结果证明,与单独CDDP处理比较,BFA处理的GLC-82细胞中IRE1、XBP1水平明显上调（P < 0.05）,而BFA+CDDP处理的细胞中IRE1、XBP1水平进一步上调,超过BFA组（P < 0.01）。结果提示BFA和BFA+CDDP处理细胞可激活ERS的IRE1-XBP1通路。这些结果证明,BFA可通过激活ERS中的IRE1-XBP1通路增强顺铂诱导的肿瘤细胞凋亡。本研究结果为IREl-XBP1是颇具前景的肿瘤治疗靶点提供了新的证据。     

布雷菲德菌素A通过线粒体凋亡途径增强顺铂抗肺癌细胞的作用

本研究证明了线粒体凋亡途径在布雷菲德菌素A (brefeldin A,BFA)联合顺铂(cisdichlorodiamine platinum,CDDP)抗非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中的作用。MTT结果显示,BFA对肺癌GLC-82和NCI-H1299细胞的半数有效抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))分别是100 ng/mL和400 ng/mL,CDDP对GLC-82和NCI-H1299细胞的IC_(50)分别是4μg/mL和15μg/mL;而分别采用半量的BFA和CDDP联合处理GLC-82或NCIH1299细胞后,抑制作用均进一步加强。DAPI染色结果进一步证明了二者的协同作用——与单独用药组相比,细胞核染色质固缩加剧,核裂解碎片增多,乃至形成凋亡小体,表明细胞凋亡的发生。与单药组比较,联合用药导致肺癌GLC-82细胞线粒体膜电位显著下降; q-RT-PCR及Western印迹结果显示,在联合用药早期(24 h),GLC-82细胞可能通过提高Bcl2表达以促进存活;而在联合用药晚期(48 h),细胞已发生不可逆转的凋亡,Bcl2表达受抑制,同时二者通过促进Bax表达来诱导细胞色素C释放,使胱天蛋白酶3发生剪切激活,最终诱导细胞凋亡发生。提示线粒体凋亡途径可能是BFA协同CDDP抗非小细胞肺癌的分子机制之一,为肺癌的临床治疗方案提供了更多的理论依据。     

褪黑素联合顺铂对A549细胞凋亡相关基因的影响

观察褪黑素以及褪黑素联合顺铂是否可以抑制A549细胞增殖并促进细胞凋亡,探讨ERK1/2MAPK信号通路在这一过程中的作用,为肺腺癌的研究提供实验依据。用不同浓度的褪黑素、不同浓度的顺铂、褪黑素联合顺铂刺激体外培养的肺腺癌细胞系A549细胞,MTT法检测各组细胞的活性,运用Real-time RT-PCR检测凋亡相关基因Bcl-2、Bax、p53的表达水平,Western-blot检测ERK1/2MAPK的活性变化。结果:1)单纯使用褪黑素和顺铂均可抑制A549细胞增殖,褪黑素联合顺铂时,抑制作用更加显著,一定浓度的褪黑素可降低顺铂的使用浓度;2)未经处理的A549细胞Bcl-2/Bax很高,p53基因表达较低,经褪黑素以及褪黑素联合顺铂刺激后A549细胞中Bcl-2/Bax明显下降,p53基因表达明显升高,并有浓度依赖;3)经褪黑素和顺铂刺激后A549细胞中磷酸化ERK1/2MAPK水平明显降低。褪黑素联合顺铂可抑制A549细胞增殖并且诱导凋亡相关基因表达,褪黑素和顺铂对A549细胞的抑制作用可能与ERK1/2MAPK信号通路有关。     

布雷菲德菌素A对蕨类植物卵发育的影响

以蕨类模式植物水蕨（Ceratopteris thalictroides L. Brongn.）为供试材料,设置不同质量浓度布雷菲德菌素A（BFA）分别处理10、20、30 h,采用光学显微镜和电镜对其树脂切片进行了观察;在此基础上,进行高碘-酸锡夫反应（PAS）和苏丹黑B反应。结果显示：对照组（未经BFA处理）发育卵中期的水蕨卵细胞较大,核仁呈圆形,细胞内高尔基体、内质网等细胞器完整;卵细胞和腹沟细胞间的受精孔清晰可见,二者间的分离腔内仅有极少量的泡状分泌物;卵膜较厚,有明显的层次。而处理组卵细胞的受精孔和卵膜不典型,由数量较多、大小不一的囊泡组成;受精孔下方有较多的线粒体和少量的高尔基体分布;高尔基体、内质网等膜性细胞器已断裂;细胞核上方和卵膜下方均分布着大量的嗜锇性囊泡,分离腔中充满了絮状物质。组织定位显示：对照组的分离腔较空,而处理组分离腔内充满着多糖类物质。综上所述,BFA会对卵细胞中的内质网和高尔基体等膜性细胞器造成破坏,影响分泌系统的正常功能,进而影响卵膜及受精孔的形成。本研究结果为进一步探索受精孔形成的机制以及蕨类植物生殖生物学的研究奠定了基础。     

川芎嗪对顺铂诱导豚鼠耳蜗细胞凋亡的影响

目的:探讨川芎嗪对顺铂耳蜗毒性中细胞凋亡的影响及可能的作用机制。方法:将60只健康白色红目豚鼠随机分为3组:对照组、顺铂组和中药组,各组动物均于用药前及停药后测试听觉脑干诱发电位(ABR).电镜观察螺旋神经节细胞超微结构损伤情况,利用TUNEL测定各组耳蜗细胞凋亡情况。结果:对照组ABR阈值为40.94±6.75 db,顺铂组ABR阈值为76.26±4.54 db,中药组ABR阈值为58.98±5.82 db,三组比较,差异具有显著性(P<0.01);耳蜗透射电镜显示中药组较顺铂组耳蜗组织超微结构损伤明显减轻;TUNEL检测顺铂组有大量阳性细胞,与中药组比较,差异具有显著性(P<0.01)。结论:川芎嗪可以通过抑制细胞凋亡来拮抗顺铂的耳蜗毒性。     

PROL4提高肺癌细胞LTEP-a-2对化疗药物顺铂的敏感性

PROL4(proline-rich protein 4)是我们筛选发现的一个在肺癌细胞中表达缺失的基因．为了深入研究其在肺癌中的生物学功能,构建了PROL4表达质粒,转染肺腺癌LTEP-a-2细胞,获得了稳定表达PROL4的单克隆细胞株．与空载对照细胞相比,过表达PROL4的LTEP-a-2细胞其生长的血清依赖性明显提高,软琼脂集落形成能力降低,裸鼠皮下荷瘤生长受到明显抑制．进一步研究发现,过表达PROL4可明显提高多种肺癌细胞对顺铂的敏感性,而且这种敏感性的提高与PROL4协同顺铂促进细胞凋亡密切相关．该研究结果为临床上如何提高肺癌的化疗效果提供了重要的实验依据．     

TRAIL与顺铂联用对人骨肉瘤细胞杀伤作用的实验研究

目的探讨TRAIL与顺铂联合应用对人骨肉瘤细胞的杀伤作用.方法将TRAIL与顺铂单独及联合应用于体外培养的骨肉瘤OS-732细胞,采用MTT法测定细胞抑制率,于倒置相差显微镜、荧光显微镜、扫描及透射电镜下观察细胞的形态学改变及超微结构变化.结果 50ng/ml的TRAIL与5μg/ml顺铂合用于OS-732细胞24小时后,细胞抑制率为84.37%,明显高于单用TRAIL(50μg/ml)时的9.68%及单用顺铂(5μg/ml)时的24.39%(P<0.01).细胞的形态与超微结构观察均显示,合用比单用促凋亡效应更显著.结论 TRAIL与顺铂合用,可高效杀伤人骨肉瘤细胞,此协同作用主要是通过诱导肿瘤细胞凋亡来实现的.     

Becn1通过线粒体凋亡途径参与调控肺癌细胞的凋亡过程

自噬相关基因Becn1在肺癌等多种肿瘤中处于低表达状态,具有抑制肿瘤发生发展的作用。目前,已有研究发现Becn1可以通过自噬途径参与调控肺癌的发生发展过程,且细胞自噬还与凋亡关系密切。但是,Becn1在调控肺癌发生发展过程中涉及的凋亡过程和相关机制尚未完全阐明。本研究选用肺癌细胞系PC9和A549,建立Becn1高表达的肺癌细胞模型,采用蛋白质免疫共沉淀实验和GFP-BECLIN1、DsRed-Mit荧光共定位实验首次证实了Becn1可通过线粒体途径参与调控肺癌细胞的凋亡过程。     

TGF-β1经DNMT1调控肺癌A549细胞对顺铂的敏感性

转化生长因子-β1(transforming growth factor-beta 1,TGF-β1)与肿瘤的发生、发展以及凋亡关系密切,DNA甲基化关键酶DNMTs(DNA methyltransferases)在肿瘤发生及耐药中发挥重要作用,SPARC(secreted protein acidic and rich in cysteine)常因异常甲基化而表达下调。为探究肺癌对顺铂耐受的分子机制,该研究以肺腺癌A549细胞为研究对象,通过外源TGF-β1作用A549细胞,利用RT-PCR检测TGF-β1作用后DNMTs和SPARC m RNA水平的变化以及A549细胞增殖能力和对顺铂敏感性的影响。结果显示:5 ng/m L、10 ng/m L TGF-β1作用24 h后,A549细胞DNMT1 m RNA表达均显著下调(P0.01、P0.001),SPARC m RNA表达均显著上调(P0.001、P0.001);5 ng/m L、10 ng/m L TGF-β1作用后的A549细胞对顺铂的IC50均显著低于对照组[(12.34±0.36)μmol/L、(10.93±0.69)μmol/L,对照组为(21.54±1.21)μmol/L;P0.01、P0.01];5 ng/m L、10 ng/m L TGF-β1作用后的A549细胞在顺铂环境中,其克隆数显著低于空白对照;15μmol/L顺铂作用24 h时,5 ng/m L、10 ng/m L TGF-β1组细胞凋亡分数均显著高于空白对照(P0.05、P0.01)。结果提示:TGF-β1可下调A549细胞DNMT1的表达,进而上调抑癌基因SPARC并增加其对顺铂的敏感性,成功逆转肺腺癌A549细胞的恶性表型。该研究为进一步阐明肺癌对顺铂的耐受机制提供了新的思路。     

雷公藤红素对非小细胞肺癌细胞株H1299增殖与凋亡的影响

目的：研究雷公藤红素对非小细胞肺癌细胞株H1299的杀伤作用及相关调控机制。方法：用细胞计数法测定不同浓度雷公藤红素对H1299细胞增殖的影响;用流式细胞仪检测H1299细胞的细胞周期;用Western blotting检测剪切的（cleaved）聚ADP核糖聚合酶（PARP）、cleaved caspase-3和低氧诱导因子-1（HIF-1）的表达水平;用DCF-DA染色和荧光显微镜检测细胞内的活性氧（ROS）水平;用萤光素酶活性测定法检测NFκB的活性。结果：雷公藤红素以时间和剂量依赖性的方式抑制H1299细胞的增殖,并使细胞阻滞在G2/M期。同时,雷公藤红素显著上调cleaved PARP和cleaved caspase-3的表达,提高细胞内的ROS水平,并且抑制NFκB的活性。结论：雷公藤红素以时间和剂量依赖性的方式抑制H1299细胞的增殖,并诱导caspase依赖性的细胞凋亡,具体机制与细胞内ROS的积累和NFκB的活性抑制有关。     

Prion Protein Protects Cancer Cells against Endoplasmic Reticulum Stress Induced Apoptosis

Unfolded protein response(UPR) is an adaptive reaction for cells to reduce endoplasmic reticulum(ER) stress. In many types of cancers, such as lung cancer and pancreatic cancer, cancer cells may harness ER stress to facilitate their survival and growth. Prion protein(PrP) is a glycosylated cell surface protein that has been shown to be up-regulated in many cancer cells. Since PrP is a protein prone to misfolding, ER stress can result in under-glycosylated PrP, which in turn may activate ER stress. To assess whether ER stress leads to the production of under-glycosylated PrP and whether underglycosylated PrP may contribute to ER stress thus leading to cancer cell apoptosis, we treated different cancer cells with brefeldin A(BFA), thapsigargin(Thps), and tunicamycin(TM). We found that although BFA, Thps, and TM treatment activated UPR, only ATF4 was consistently activated by these reagents, but not other branches of ER stress. However, the canonical PERK-eIF2α-ATF4 did not account for the observed activation of ATF4 in lung cancer cells. In addition, BFA,but neither Thps nor TM, significantly stimulated the expression of cytosolic PrP. Finally, we found that the levels of PrP contributed to anti-apoptosis activity of BFA-induced cancer cell death. Thus, the pathway of BFA-induced persistent ER stress may be targeted for lung and pancreatic cancer treatment.     

ent-Kaurane-Type Diterpenes Induce ROS-Mediated Mitochondrial Dysfunction and Apoptosis by Suppress the Homologous Recombination DNA Repair in Triple-Negative Breast Cancer Cells

Six ent-kaurane-type diterpenes were isolated from the roots of Isodon ternifolia. Previous studies have shown that compounds 1 and 2 exhibited cytotoxicity against three human cancer cell lines (MCF-7, A549, and HCT116), but its molecular mechanism has not been studied yet. In the present study, the inhibited proliferation of compounds 1 and 2 of two triple-negative breast cancer (TNBC) cell lines (4T1 and MDA-MB-231) have been demonstrated by MTT and colony formation assay. Flow cytometry, western blotting, and qPCR were used to further demonstrate the apoptosis process in TNBCs. Importantly, the following mitochondrial membrane potential (MMP) decrease during apoptosis was demonstrated to correlate to reactive oxygen species (ROS) production. In addition, DNA damage induced by compounds 1 and 2 was illustrated by detect of homologous recombination (HR) DNA repair genes and proteins expression, such as RAD51. These results indicated that compounds 1 and 2 could trigger the TNBCs apoptosis mediated by ROS-induced mitochondrial dysfunction and induce DNA double-strand breaks (DSBs) by down regulating HR DNA repair. Furthermore, this research reveals that the mechanism between mitochondria dysfunction and DNA damage is deserved to be investigated for elucidating the dynamic signal transduction between the nucleus and the cellular matrix during apoptosis.     

高压电场不可逆电穿孔诱发A549肺癌细胞凋亡的实验研究

目的：不可逆电穿孔是治疗肿瘤的新兴技术,本文探讨高压电场引起的不可逆电穿孔诱发A549肺癌细胞凋亡的特点。方法：选择处于生长周期的A549细胞,共分为A—G7个组进行研究,其中A组为不施加电场的空白对照组,B-G组为实验组,B组施加500V／cm强度高压电场,G组施加1750V／cm的高压电场,BG组之间各组的高压电场强度间隔为250V／cm。采取细胞抑制实验、不可逆电穿孔示踪实验、细胞凋亡实验,检验A549细胞细胞凋亡与电场强度的关系。结果：①各实验组与对照组、各实验组之间的细胞抑制率,均存在显著性差异（P〈0．05）;②电场强度≥1000V／cm时,细胞不可逆电穿孔率明显增加,有统计学意义（P〈0．05）;电场强度≥1500V／cm时,细胞不可逆电穿孔率增加不明显,无统计学意义（P〉0．05）;③电场强度≥1250V／cm时,细胞早期凋亡率明显增加,有统计学意义（P〈0．05）。结论：高压电场不可逆电穿孔诱发A549肺癌细胞发生早期凋亡的强度为1250V／cm,发生晚期凋亡的强度为1500V／cm,且凋亡率随着电场强度的增加持续升高。这对于高压电场不可逆电穿孔效应引起的肿瘤细胞凋亡机制的研究具有重要意义。     

高压电场不可逆电穿孔诱发A549 肺癌细胞凋亡的实验研究

目的：不可逆电穿孔是治疗肿瘤的新兴技术,本文探讨高压电场引起的不可逆电穿孔诱发A549 肺癌细胞凋亡的特点。方 法：选择处于生长周期的A549细胞,共分为A-G7 个组进行研究,其中A组为不施加电场的空白对照组,B-G 组为实验组,B 组 施加500 V/cm 强度高压电场,G 组施加1750 V/cm的高压电场,BG 组之间各组的高压电场强度间隔为250 V/cm。采取细胞抑制 实验、不可逆电穿孔示踪实验、细胞凋亡实验,检验A549 细胞细胞凋亡与电场强度的关系。结果：①各实验组与对照组、各实验组 之间的细胞抑制率,均存在显著性差异(P<0.05);② 电场强度≥ 1000V/cm时,细胞不可逆电穿孔率明显增加,有统计学意义(P<0.05);电 场强度≥ 1500 V/cm 时,细胞不可逆电穿孔率增加不明显,无统计学意义(P＞0.05);③ 电场强度≥ 1250 V/cm时,细胞早期凋亡率 明显增加,有统计学意义(P<0.05)。结论：高压电场不可逆电穿孔诱发A549 肺癌细胞发生早期凋亡的强度为1250 V/cm,发生晚期 凋亡的强度为1500 V/cm,且凋亡率随着电场强度的增加持续升高。这对于高压电场不可逆电穿孔效应引起的肿瘤细胞凋亡机制 的研究具有重要意义。     

曲古霉素A增强肺癌细胞对放射线敏感性及机制

目的：探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古霉素A（trichostatin A,TSA）增强人非小细胞肺癌（NscLc）A549对γ-射线敏感性作用及机制。方法：以TSA（0．51zM）预处理细胞18h,再以5Gyγ-射线照射细胞,24h后采用MTT法检测细胞存活率,AnnexinV—PI染色检测细胞凋亡,Westernblot法检测胞浆中和线粒体促凋亡蛋白Bax的表达,流式细胞仪检测细胞线粒体膜电位变化。结果-5Gyγ-射线照射可轻度降低细胞存活率,仅有少量细胞发生凋亡,以TSA预处理再以γ-射线处理细胞,细胞存活率显著下降,凋亡细胞明显增多,伴有线粒体膜电位下降,以及Bax蛋白的激活,表现在线粒体Bax表达较单纯照射组显著增高。结论：TSA通过促进Bax蛋白的活化激活线粒体凋亡途径,增强增强A549细胞对γ-射线的敏感性。     

紫丁香苷调控PI3K/Akt/mTOR信号通路诱导乳腺癌细胞凋亡的研究

目的 研究紫丁香苷的抗乳腺癌作用及分子机制，为紫丁香苷的临床应用提供理论依据。方法 MTT检测紫丁香苷对乳腺癌细胞增殖的抑制作用；台盼蓝、TUNEL和Annexin V-FITC/PI染色检测细胞的凋亡状况，Western bolt检测Caspase-3的活化情况，判断细胞凋亡是否发生；检测凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤2（Bcl-2）的表达，结合JC-1染色探讨紫丁香苷对线粒体凋亡途径的影响；运用PI3K激动剂Recilisib做对比，qRT-PCR和Western bolt检测紫丁香苷调控PI3K/Akt/mTOR通路诱导癌细胞凋亡的作用。结果 紫丁香苷对乳腺癌细胞的增殖具有时间和剂量依赖的抑制作用，能诱导癌细胞发生凋亡。进一步研究发现，紫丁香苷处理后，细胞内Caspase-3被激活，Bcl-2表达下降，线粒体膜电位明显丧失，PI3K、Akt和mTOR的mRNA与蛋白质水平表达无明显变化，但蛋白质磷酸化水平明显下降；Recilisib处理后部分抵消了紫丁香苷对乳腺癌细胞凋亡的作用。结论 紫丁香苷对乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7具有良好的抑制作用，其通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路的活化来抑制细胞增殖并诱导细胞发生线粒体途径的凋亡。紫丁香苷是具有开发潜力的抗乳腺癌药物。     

曲古霉素A增强肺癌细胞对放射线敏感性及机制

目的:探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古霉素A(trichostatin A,TSA)增强人非小细胞肺癌(NSCLC)A549对γ-射线敏感性作用及机制。方法:以TSA(0.5μM)预处理细胞18h,再以5Gyγ-射线照射细胞,24h后采用MTT法检测细胞存活率,AnnexinV-PI染色检测细胞凋亡,Westemblot法检测胞浆中和线粒体促凋亡蛋白Bax的表达,流式细胞仪检测细胞线粒体膜电位变化。结果:5Gyγ-射线照射可轻度降低细胞存活率,仅有少量细胞发生凋亡,以TSA预处理再以γ-射线处理细胞,细胞存活率显著下降,凋亡细胞明显增多,伴有线粒体膜电位下降,以及Bax蛋白的激活,表现在线粒体Bax表达较单纯照射组显著增高。结论:TSA通过促进Bax蛋白的活化激活线粒体凋亡途径,增强增强A549细胞对y-射线的敏感性。