许多肿瘤的发生与PI3K/Akt途径异常激活密切相关,靶向该途径是很好的治疗肿瘤策略。20(S)-原人参二醇(PPD)是从西洋参茎叶总皂苷分离转化的人参皂苷元,以其为原料开发了抗癌辅助中药一类新药。前期研究发现PPD可诱导A549细胞凋亡并抑制PI3K/Akt信号途径,对PI3K/Akt异常激活的细胞株有明显抑制作用。本课题拟观察PPD诱导A549、MCF-7、MGC803及Hep3B等多种Akt磷酸化程度高的人源性肿瘤细胞株凋亡,及其对凋亡、增殖相关基因和蛋白表达的影响;分析其在体外对肿瘤细胞PI3K/Akt下游途径的抑制作用;探讨激活型Akt基因转染对PPD诱导凋亡的影响;siRNA干扰Akt验证PPD的作用靶点;构建Akt过表达转基因小鼠和野生小鼠,阐明PPD体内抗肿瘤作用靶点与抑制PI3K/Akt途径相关,为将其开发针对PI3K/Akt途径异常激活肿瘤的新型靶向治疗药物提供依据。
20 (S)-Protopanaxadiol;PI3K/Akt pathway;apoptosis;;
许多肿瘤的发生与PI3K/Akt途径异常激活密切相关,靶向该途径是很好的治疗肿瘤策略。20(S)-原人参二醇(PPD)是从西洋参茎叶总皂苷分离转化的人参皂苷元,以其为原料开发了抗癌辅助中药一类新药。结果表明,PPD可明显抑制A549、MCF-7细胞增殖;PPD可诱导A549、MCF-7细胞凋亡,提示PPD抑制A549、MCF-7细胞增殖可能是通过诱导细胞凋亡实现的;PPD从蛋白和基因水平下调Bcl-2的表达,上调Bax的表达,通过上调Bax/Bcl-2的比率使A549、MCF-7细胞的线粒体膜电位下降,激活Caspase蛋白家族,促使PARP剪切,通过线粒体途径诱导A549、MCF-7细胞凋亡;PPD通过上调p53的表达和下调p27kip1、C-myc、Cyclin D1和CDK 4的表达诱导A549、MCF-7细胞G0/G1期阻滞。 PPD对A549、MCF-7细胞PI3K/Akt/mTOR信号途径及其下游靶蛋白磷酸化具有抑制作用;Akt或mTOR过表达能抑制PPD诱导的A549、MCF-7细胞凋亡,转染空白质粒的细胞凋亡率为3.60±0.36%,转染mTOR过表达质粒的细胞凋亡率为1.30±0.26%,PPD细胞凋亡率为37.30±3.76%,而PPD与转染mTOR过表达质粒细胞联合作用凋亡率为19.73±2.99%,联合作用与PPD比较有显著差异,说明体外瞬时转染mTOR过表达质粒对PPD诱导MCF-7细胞凋亡具有抑制作用;此外,PPD与转染mTOR过表达质粒共同作用后mTOR磷酸化水平。体外瞬时转染Akt siRNA或mTOR siRNA可增强PPD诱导的A549、MCF-7细胞凋亡,转染空白质粒的细胞凋亡率为4.10±1.21%,转染mTOR siRNA的细胞凋亡率为39.30±2.25%,PPD的细胞凋亡率为27.20±1.90%,而PPD与转染mTOR siRNA共同作用细胞凋亡率为43.07±3.15%,与PPD比较有显著差异,PPD与转染mTOR siRNA共同作用后mTOR磷酸化水平。PPD对裸鼠体内MCF-7细胞移植瘤具有抑制作用并可诱导肿瘤细胞凋亡;免疫组化结果显示PPD可使P-Akt、P-mTOR、Bcl-2表达降低,Bax表达升高。提示20(S)-原人参二醇有可能抑制PI3K/Akt通路诱导肿瘤细胞凋亡,可能开发成为肿瘤的治疗药。