Identification and Characterization of Natural Anti-breast Cancer Compound:Costunolide

作     者：HELDER OLIVEIRA 

作者单位：东北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李晓萌

授予年度：2014年

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] 

主      题：乳腺癌 木香烯内酯 细胞凋亡 活性氧 

摘      要：乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,在新增癌症病例中占23%。乳腺癌在女性癌症患者中的致死率位居第二位,仅次于肺癌。天然化合物与合成化合物相比具有低毒的特点,是许多疾病的治疗药物生产的最初来源。木香烯内酯是一种倍半萜内酯,由多种植物化学成分组成,通过细胞毒素作用对多种癌细胞发挥抗癌效应;但木香烯内酯在乳腺癌治疗中的可能作用尚不明确。本研究旨在探索天然化合物对MCF7细胞增殖的影响,研究ROS在由天然化合物诱导的乳腺癌细胞凋亡中潜在的治疗作用。我们首先检测了木香烯内酯对乳腺癌MCF7细胞增殖的影响,并证明其具有高效的抗癌能力。我们发现,木香烯内酯的IC50值为50μM,是强有力的细胞增殖抑制剂。利用荧光探针钙绿化素AV/PI活体实验,我们发现木香烯内酯对MCF细胞的增殖抑制和凋亡诱导效应,降低了 MCF-7细胞在剂量依赖下的生存能力。为了研究木香烯内酯诱导的细胞凋亡,我们采用了流式细胞检测技术。结果显示,在剂量依赖下,木香烯内酯诱导乳腺癌MCF7细胞凋亡。由于ROS的过度表达会诱导氧化压力,导致细胞功能丧失和细胞凋亡。因此,我们利用荧光染色的ROS追踪素—双氯荧光乙酸乙酯来检测细胞内ROS水平,并发现木香烯内酯显著提高ROS水平。有趣的是,细胞被一种特殊的ROS抑制剂乙酰半胱氨酸预处理之后,ROS介导的细胞凋亡效应被消除。所以在本研究中,我们证明木香烯内酯通过提高ROS水平,进而诱导细胞凋亡。然后我们研究了木香烯内酯作为外源诱导剂对乳腺癌MCF7细胞凋亡的影响。通过流式细胞检测技术和蛋白质免疫印记分析了 DNA成分和细胞凋亡相关的蛋白质表达水平。在乳腺癌MCF7细胞中,我们检测了木香烯内酯对凋亡外源途径(死亡受体途径)激活及对凋亡效应蛋白质Caspase-3和PARP的活化作用。结果显示,在25uM和50uM木香烯内酯处理的细胞中,蛋白质Caspase-3分裂为一个17kDa和一个20kDa的片段,蛋白质PARP也被活化剪切。在此基础上,我们进一步检测了木香烯内酯乳腺癌MCF7细胞凋亡过程中对凋亡内源途径(线粒体途径)的激活效应。我们检测了线粒体凋亡途径中抗凋亡蛋白质BcL2和促凋亡蛋白Bax的表达水平,并证明木香烯内酯可下调BcL2蛋白表达和上调Bax蛋白表达,从而证明木香烯内酯通过活化两种凋亡途径从而诱导乳腺癌MCF7细胞产生凋亡。我们的研究结果表明,木香烯内酯对乳腺癌细胞具有增殖抑制和凋亡促进效应,为人类癌症治疗提供了一种可能的新策略。