藤黃酸對腫瘤血管生物系統(tǒng)的影響及其機制研究
發(fā)布時間:2020-06-07 01:29
【摘要】:背景和目的:腫瘤的發(fā)生發(fā)展的過程與腫瘤內(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志。一方面血管生成為腫瘤的生長提供必需的氧氣和營養(yǎng),另一方面其又可以為腫瘤轉(zhuǎn)移開辟新的途徑。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)成為近年來抗腫瘤治療的新途徑。藤黃酸是中藥藤黃樹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,但是其潛在的機理還沒有被清楚地闡明。本研究的目的是深入探究藤黃酸對腫瘤血管生成所發(fā)揮的作用,觀察其對腫瘤血管的結(jié)構(gòu)和功能的影響并研究其作用的機制,試圖為中藥抗腫瘤血管生成研究提供一個全新的視角。研究方法:在體外實驗中,通過MTS方法從劑量和時間兩個方面檢測藤黃酸對人臍靜脈內(nèi)皮細胞增殖能力的影響,利用光學(xué)顯微鏡觀察內(nèi)皮細胞數(shù)目、細胞形態(tài)的變化,同時,乳酸脫氫酶實驗被用來考察藤黃酸對內(nèi)皮細胞的細胞毒作用,通過劃痕實驗和Transwell小室試驗分別檢測藤黃酸對人臍靜脈內(nèi)皮細胞的水平遷移和垂直遷移能力的影響,進一步采用球狀體出芽試驗和動脈環(huán)試驗探究藤黃酸對于血管內(nèi)皮細胞芽生能力的作用,并通過小管形成試驗在體外評價藤黃酸對人臍靜脈內(nèi)皮細胞小管形成能力的影響。在體內(nèi)實驗中,采用包括Matrigel Plug試驗、雞胚尿囊膜試驗、小鼠視網(wǎng)膜血管生成試驗在內(nèi)的多種模型探索藤黃酸對于生理性血管生成的影響,并進一步采用病理性的腫瘤血管生成模型研究藤黃酸對腫瘤生長、血管密度以及血管結(jié)構(gòu)和功能等各個方面的作用。在機理分析方面,通過western blot方法和免疫熒光染色方法檢測藤黃酸對人臍靜脈內(nèi)皮細胞中的YAP/STAT3,VEGF/VEGFR2,ANG2/TIE2等信號通路軸的作用,并結(jié)合siRNA轉(zhuǎn)染的方法確證藤黃酸作用的靶標,揭示其具體的作用機制。研究結(jié)果:藤黃酸在體外可以呈劑量和時間依賴性的方式抑制人臍靜脈內(nèi)皮細胞的增殖。光學(xué)顯微鏡圖像也證實了藤黃酸能夠降低內(nèi)皮細胞的數(shù)目,但是并不影響其細胞形態(tài),乳酸脫氫酶實驗揭示了藤黃酸對人臍靜脈內(nèi)皮細胞增殖能力的抑制并不是由于其細胞毒的作用。進一步我們通過劃痕實驗和Transwell小室實驗發(fā)現(xiàn)人臍靜脈內(nèi)皮細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,球狀體出芽試驗和動脈環(huán)試驗顯示藤黃酸能夠抑制血管生成的初始步驟:血管芽生。同時,人臍靜脈內(nèi)皮細胞在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,而雞胚尿囊膜實驗也證實了藤黃酸對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。血管研究發(fā)現(xiàn),腫瘤內(nèi)的CD31陽性血管數(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靶向YAP蛋白而進一步阻斷YAP/STAT3信號通路軸而實現(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,這是通過抑制腫瘤內(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現(xiàn)的;④藤黃酸抑制腫瘤血管生成是通過靶向轉(zhuǎn)錄因子YAP進而抑制YAP/STAT3信號軸,而對傳統(tǒng)的VEGF/VEGFR2等信號通路無明顯影響。該課題為我們闡明了藤黃酸的抗腫瘤血管生成的新機制,并且也為研究抗腫瘤轉(zhuǎn)移提供了一個全新的途徑和視野。
【圖文】:
是一個相輔相成的過程。腫瘤微環(huán)境的特點包括缺氧、低PH和高間質(zhì)液逡逑壓等,并且多種不同的細胞群像內(nèi)皮細胞、血管周細胞、成纖維細胞和炎性細胞逡逑之間相互作用啟動“血管生成開關(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,腫瘤細胞還可以通過釋放血管生成刺激因子去激活正常安靜的內(nèi)皮細胞使逡逑其變得高度活化進而充分開發(fā)其腫瘤微環(huán)境。其中最重要的是血管內(nèi)皮細胞生長逡逑因子(VEGF)就是由腫瘤細胞分泌并刺激內(nèi)皮細胞的出芽、增殖和遷移,,從而引逡逑發(fā)血管生成過程[10]。其實,腫瘤血管生成可以說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?邋TeP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?邋I}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,逦?}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?-..?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?,.,.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:2700597
【圖文】:
是一個相輔相成的過程。腫瘤微環(huán)境的特點包括缺氧、低PH和高間質(zhì)液逡逑壓等,并且多種不同的細胞群像內(nèi)皮細胞、血管周細胞、成纖維細胞和炎性細胞逡逑之間相互作用啟動“血管生成開關(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,腫瘤細胞還可以通過釋放血管生成刺激因子去激活正常安靜的內(nèi)皮細胞使逡逑其變得高度活化進而充分開發(fā)其腫瘤微環(huán)境。其中最重要的是血管內(nèi)皮細胞生長逡逑因子(VEGF)就是由腫瘤細胞分泌并刺激內(nèi)皮細胞的出芽、增殖和遷移,,從而引逡逑發(fā)血管生成過程[10]。其實,腫瘤血管生成可以說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?邋TeP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?邋I}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,逦?}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?-..?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?,.,.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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