綠茶提取物和表沒食子兒茶素沒食子酸酯對口腔鱗狀細胞癌細胞增殖及信號傳導通路的影響
發(fā)布時間:2018-04-26 07:31
本文選題:綠茶提取物(GTE) + 表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG); 參考:《吉林大學》2014年博士論文
【摘要】:目的: 口腔鱗狀細胞癌(oral squamous cell carcinoma, OSCC)位列惡性腫瘤的第6位,每年約有30萬新發(fā)病例,62%患者發(fā)生在發(fā)展中國家,5年生存率不足50%,嚴重危害人類的生命健康。目前OSCC的治療仍強調(diào)綜合治療模式,即以手術為主,輔以放化療。但是化療藥物不僅作用于腫瘤細胞,同時也作用于正常細胞,存在劑量限制性毒副作用,并且有誘導腫瘤細胞耐藥的可能。因此在天然藥物中篩選研發(fā)高效、低毒的抗腫瘤藥物是當前研究熱點之一。綠茶是日常生活中頗受人們喜歡的飲料,近年研究發(fā)現(xiàn)綠茶提取物(green tea extract, GTE)具有較強的抗腫瘤活性,對皮膚癌、肺癌、胃癌、乳腺癌、結腸癌以及頭頸部腫瘤等多種腫瘤具有預防和治療作用,而綠茶對口腔鱗狀細胞的研究較少。本研究探討GTE及其主要成分表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate, EGCG)對3種人鱗狀細胞癌細胞增殖的影響,并應用蛋白通路陣列技術(protein pathway array)研究其對信號傳導通路的作用,同時應用人口腔上皮癌移植瘤模型,探討GTE和EGCG對人口腔上皮癌小鼠皮下移植瘤的生長抑制作用。 方法: 共進行3部分實驗。在第一部分實驗中,體外培養(yǎng)人CAL-27、SCC-25、KB細胞,應用不同劑量的GTE和EGCG作用于三種細胞,應用MTT法檢測GTE和EGCG對細胞增殖的影響,篩選出敏感細胞。應用流式細胞術檢測不同劑量的GTE和EGCG對敏感細胞細胞周期的影響,明確其抑制細胞增殖的機制。 在第二部分實驗中應用蛋白通路陣列(protein pathway array)技術檢測GTE和EGCG對CAL-27、SCC-25、KB三種細胞蛋白表達的影響,并比較GTE和EGCG作用于不同細胞后蛋白表達的差異,明確其作用機制及所涉及的信號傳導通路。 第三部分實驗為體內(nèi)實驗,將對GTE和EGCG敏感的細胞接種于NCR/Nu裸小鼠右肩背部皮下,移植瘤長至4-6mm后隨機分為對照組、GTE組和EGCG組。GTE組:按50mg/kg灌胃,1次/日;EGCG組:按25mg/kg灌胃,1次/日;對照組:用等量生理鹽水灌胃,1次/日。連續(xù)給藥4周后,測量移植瘤體積及質(zhì)量,計算裸鼠腫瘤生長抑制率,體內(nèi)觀察GTE和EGCG對裸鼠皮下移植瘤生長的影響。 結果: 在第一部分實驗中研究發(fā)現(xiàn),GTE和EGCG對3種類型的人口腔鱗癌細胞均有抑制作用,并呈濃度依賴性。不同的細胞對GTE和EGCG的敏感性不同,GTE和EGCG對CAL-27的抑制作用最強。三種鱗癌細胞半數(shù)抑制濃度(IC50)分別為:GTE為70、125和145μg/ml(對應的EGCG濃度為35、62.5和72.5μg/ml),EGCG為59、102.5和102.5μg/ml,在EGCG濃度相同的情況下,GTE較EGCG對腫瘤細胞具有更強的抑制作用。不同濃度GTE(0、25、50和100μg/ml)、EGCG(0、12.5、25和50μg/ml)作用于CAL-27細胞,作用72h后流式細胞儀檢測細胞周期水平,發(fā)現(xiàn)對細胞周期的影響主要是引起S期和G2/M期阻滯,G0/G1期細胞減少。 在第二部分實驗中應用GTE(100μg/ml)、EGCG(50μg/ml)分別作用于CAL-27、SCC-25、KB三種鱗癌細胞,處理細胞48小時后,提取總蛋白,應用蛋白通路陣列技術(protein pathway array)檢測信號傳到通路蛋白的表達。蛋白通路陣列技術共分析了107種與細胞增殖、凋亡及細胞周期相關的細胞通路蛋白,共發(fā)現(xiàn)46個蛋白在3種鱗狀細胞癌表達,應用ANOVA分析,發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理的3種細胞中23個蛋白表達明顯異常。應用BRB分析軟件顯示SCC-25與KB細胞蛋白表達具有相似性,,可能揭示CAL-27細胞對GTE和EGCG敏感的原因。經(jīng)GTE和EGCG處理48小時的CAL-27、SCC-25、KB細胞,經(jīng)ANOVA軟件分析共發(fā)現(xiàn)21個蛋白治療前后表達異常。僅CDK6在3種細胞中均表達下調(diào)。雖然GTE和EGCG處理細胞后蛋白表達在細胞之間存在差異,但GTE和EGCG均可導致與細胞增殖相關蛋白表達下調(diào)。GTE和EGCG處理CAL-27細胞后p-PDK1、p-ERK、p-CDC2、CDK6、CDK4、CDK2、Cyclin E的表達下調(diào);處理SCC-25細胞后p-PDK1、p-CDC2、CDK6、Cyclin E、cPKCα表達下調(diào);處理KB細胞后CDK6和CDC2表達下調(diào)。經(jīng)Western Blot確認了以下結果:在CAL-27細胞中GTE、EGCG對p-PDK1、CDK4和CDK6的表達抑制是呈劑量依賴性的。同時,GTE和EGCG也可導致一些與增殖相關的蛋白表達上調(diào)。GTE和EGCG處理CAL-27細胞后Notch4表達上調(diào),處理SCC-25細胞后CDK2和CDC2表達上調(diào),處理KB細胞后p-ERK、p-CDC2、CDK2、cPKCα、ERK1/2表達上調(diào)。GTE和EGCG處理細胞后,還可以觀察到一些腫瘤抑制基因的表達下調(diào)(如p53、RB、PTEN)。不同鱗癌細胞的信號傳導通路存在不均一性。GTE和EGCG作用于腫瘤細胞信號網(wǎng)絡的多條信號傳導通路而發(fā)揮抑制腫瘤生長的作用,其中EGFR通路是主要受影響的通路。GTE比綠茶中的單一成分(如EGCG)具有更好的抗腫瘤作用。 在第三部分實驗中應用GTE和EGCG敏感細胞CAL-27皮下植入裸鼠,通過體內(nèi)實驗我們發(fā)現(xiàn)GTE和EGCG對移植瘤的生長均有顯著的抑制作用(P0.01),在具有相同含量EGCG的情況下,GTE對移植瘤生長的抑制作用較EGCG更為明顯。 結論: GTE和EGCG均能抑制人口腔鱗癌CAL-27、SCC-25和KB細胞生長。GTE和EGCG通過引起細胞周期G2/M期和S期阻滯來抑制口腔鱗癌細胞生長。3種鱗癌細胞的信號傳導通路存在不均一性,不同細胞對GTE和EGCG的反應性存在差異,CAL-27細胞對GTE和EGCG的敏感性最高。3種人口腔鱗癌細胞用GTE和EGCG處理后,共有21種蛋白的表達水平發(fā)生改變,提示GTE和EGCG可以影響多種通路蛋白的表達,調(diào)控多條信號傳導通路。GTE和EGCG對鱗癌細胞的作用可能主要影響EGFR通路,從而抑制細胞周期相關蛋白,進而抑制細胞增殖。動物實驗表明GTE和EGCG能明顯抑制人類口腔上皮癌異種移植瘤的增長。體外及體內(nèi)實驗均證明,在EGCG含量相同的情況下,GTE比EGCG具有更強的抗腫瘤作用。
[Abstract]:Purpose :
Oral squamous cell carcinoma ( OSCC ) is the sixth largest malignant tumor in the oral squamous cell carcinoma ( OSCC ) , with about 300,000 new cases per year . The 5 - year survival rate is less than 50 % in developing countries .
Method :
Three experiments were carried out in vitro . In the first experiment , the cultured human CAL - 27 , SCC - 25 and KB cells were cultured in vitro . The effects of GTE and GTE on cell proliferation were detected by MTT assay . The effects of GTE and GTE on cell cycle of sensitive cells were detected by flow cytometry , and the mechanism of inhibiting cell proliferation was defined .
In the second experiment , protein pathway array was used to detect the effects of GTE and EGG on the expression of CAL - 27 , SCC - 25 , KB in three cell proteins , and the difference of protein expression between GTE and egcg was compared . The mechanism of action and the signal transduction pathways involved were defined .
In the third part , the cells were inoculated on the right shoulder of the NCR / Nu nude mice , and the transplanted tumors were randomly divided into control group , GTE group and GTE group after 4 - 6 mm . GTE group : 50 mg / kg , 1 time per day ;
egcg group : gavage at 25 mg / kg once per day ;
Control group : After 4 weeks of continuous administration , the volume and mass of transplanted tumor were measured and the growth inhibition rate of nude mice was calculated . The effects of GTE and GTE on the growth of subcutaneous transplanted tumor in nude mice were observed .
Results :
In the first experiment , the inhibitory effect of GTE and GTE on three types of human oral squamous carcinoma cells was studied . The inhibitory effect of GTE and GTE on the tumor cells was strongest . The concentrations of GTE ( 0 , 25 , 50 and 100.mu . g / ml ) , EGTE ( 0 , 12.5 , 25 and 50 渭g / ml ) were the most effective . The effect of GTE ( 0 , 25 , 50 and 50 渭g / ml ) on the cell cycle was mainly caused by the arrest of S phase and G2 / M phase , and the G0 / G1 phase cells decreased .
In the second experiment , GTE ( 100.mu . g / ml ) was used in the treatment of three kinds of squamous cell carcinoma cells ( CAL - 27 , SCC - 25 , KB ) .
After treatment of SCC - 25 cells , p - PDK1 , p - CDC2 , CDk6 , Cyclin E , cPKC偽 expression were downregulated .
The expressions of CDK2 , CDC2 , CDK2 , cPKC偽 , ERK 1 / 2 were up - regulated in CAL - 27 cells . After the treatment of KB cells , the expression of CDK2 and CDC2 was up - regulated . After treatment of KB cells , the expression of p - ERK , p - CDC2 , CDK2 , cPKC偽 and / 2 / 2 was up - regulated . After the treatment of cells with GTE and egcg , it was also observed that some tumor suppressor genes were downregulated ( e.g . p53 , RB , PTEN ) . GTE plays an important role in inhibiting tumor growth . GTE plays an important role in inhibiting tumor growth . GTE plays an important role in tumor growth . GTE has a better antitumor effect than a single component of green tea , such as egcg .
In the third experiment , GTE and GTE - sensitive cells CAL - 27 were implanted subcutaneously in nude mice . Through in vivo experiments , we found that GTE and egcg had a significant inhibitory effect on the growth of transplanted tumors ( P0.01 ) .
Conclusion :
GTE and egcg inhibited the growth of human oral squamous cell carcinoma ( SCC - 27 ) , SCC - 25 ( SCC - 25 ) and KB cells .
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R739.8
【參考文獻】
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1 吳向華;陸云飛;;MAPK信號傳導通路與乳腺癌關系的研究進展[J];廣東醫(yī)學;2010年04期
本文編號:1805065
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