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茜草对人神经胶质瘤U87细胞的生长及丙酮酸代谢的影响

Effects of Radix Rubiae on Cell Growth and Pyruvate Metabolism of Human Glioblastoma U87 Cell Line

作     者:李晓芸 卞卡 LI Xiaoyun;BIAN Ka

作者机构:上海中医药大学上海201203 

出 版 物:《中药新药与临床药理》 (Traditional Chinese Drug Research and Clinical Pharmacology)

年 卷 期:2016年第27卷第2期

页      面:171-180页

核心收录:

学科分类:1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基  金:上海高校一氧化氮及炎症医学E-研究院计划项目 

主  题:茜草 人神经胶质瘤 抗肿瘤 细胞周期 氧化还原 丙酮酸代谢 DNA损伤与修复 

摘      要:目的考察茜草对人神经胶质瘤U87细胞生长的影响,并从抗肿瘤作用分子机制及丙酮酸代谢角度探讨作用机理。方法体外培养U87细胞,以MTT法考察茜草不同提取物对U87细胞的生长抑制作用;人全基因组表达谱芯片初步筛选茜草醇提物抑制U87细胞的可能机制;逆转录PCR验证部分差异表达基因;碘化丙啶(PI)单染法检测细胞周期分布;分光光度法检测细胞内H_2O_2含量、丙酮酸含量、乳酸含量、Caspase-3活力、丙酮酸激酶(PK)活力、乳酸脱氢酶(LDH)活力、苹果酸脱氢酶(MDH)活力、琥珀酸脱氢酶(SDH)活力;Western Blot检测超氧化物歧化酶1(SOD1)、过氧化氢酶(Catalase)、p-Histone H2A.X(Ser139)、p-乳腺癌易感蛋白1(BRCA1)(Ser1524)、人mutS同源蛋白6(MSH6)、增殖细胞核抗原(PCNA)、单羧酸转运蛋白1(MCT1)的蛋白表达。结果以不同剂量的茜草醇提物、水提物(终浓度分别为200,100,50,25,12.5 mg·L^(-1))作用于U87细胞24,48,72 h后,U87细胞生长受到明显抑制,抑制作用具有剂量依赖和时间依赖性,醇提物优于水提物。茜草醇提物50 mg·L^(-1)作用于U87 24 h后,表达谱芯片结果揭示其作用机制与细胞周期、凋亡、氧化-还原平衡、DNA损伤及修复、单羧酸转运等有关。茜草醇提物100,50 mg·L^(-1)处理U87 24 h进行后续实验,逆转录PCR验证MSH6、Catalase、BAX、硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)、PCNA mRNA表达与芯片结果一致,而DNA复制解旋酶/核酸酶2(DNA2)mRNA表达仅100 mg·L^(-1)组与芯片结果相符。茜草醇提物可使U87细胞阻滞在S期、提高Caspase-3活力;还增加了细胞内H_2O_2含量,而Catalase和SOD1蛋白表达减少;细胞内DNA双链断裂的标志p-Histone H2A.X(Ser139)蛋白表达增加,DNA修复相关的p-BRCA1(Ser1524)、MSH6、PCNA蛋白表达减少。茜草醇提物处理后,U87细胞内丙酮酸含量减少、乳酸含量增加;PK、LDH、MDH、SDH活力增加、MCT1蛋白表达减少。结论茜草能有效抑制人神经胶质瘤U87细胞在体外的生长活力,作用呈现一定剂量依赖和时间依赖,且醇提优于水提。其作用机制涉及多方面,与细胞周期阻滞、Caspase-3活化、影响氧化-还原平衡、DNA损伤及修复、细胞内丙酮酸代谢有关。茜草是一味具有开发潜力的抗肿瘤中药。

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