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肿瘤微环境中肿瘤相关巨噬细胞的炎症调控机制及甘草总黄酮干预的研究
  • 项目名称:肿瘤微环境中肿瘤相关巨噬细胞的炎症调控机制及甘草总黄酮干预的研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:81001666
  • 申请代码:H2810
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:章丹丹
  • 负责人职称:副研究员
  • 依托单位:上海市中医药研究院
  • 批准年度:2010
中文摘要:

肿瘤转移是恶性肿瘤的重要特征和预后不良的主要原因,阐明恶性肿瘤侵袭转移时肿瘤微环境中的炎症机制,针对肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)炎症反应开发抗癌新中药具有重要理论意义及社会价值。本研究拟观察TAMs的炎症反应在乳腺癌肿瘤微环境中的作用及甘草总黄酮干预的影响。利用裸鼠荷瘤模型和体外肿瘤细胞巨噬细胞共培养模拟肿瘤微环境中TAMs炎症模型,结合病理学和分子生物学实验手段,阐明细胞微环境及癌旁组织中TAMs炎症表现及调控机制,从抑制细胞炎症反应的角度对甘草总黄酮这一活性组分的抗癌机制加以探讨。本研究结果为基于炎性肿瘤微环境促进肿瘤转移的作用机制而提出"抑制TAMs炎症发展,改善肿瘤微环境"的抗癌治疗新方法提供理论和实验依据,也为抗癌中药开发提供新思路。

结论摘要:

肿瘤微环境呈炎性促肿瘤转移状态,甘草总黄酮通过炎症相关机制发挥抑制乳腺癌生长和转移的作用。 1)体外活性导向的系统分离中,甘草总黄酮(TFRG)于巨噬细胞炎症模型中显示在甘草各提取物中抑制NO产生的活性最强,IC50为7.9μg/ml,通过高效液相色谱法于总黄酮中检测到的一系列甘草单体中以异甘草素(ISL)抑制NO活性最强,IC50为10.58μM。甘草总黄酮体外的抗炎机制分析中,阐明了甘草总黄酮通过下调ERK/MAPK信号通路的活化,NF-κB的活性二聚体与DNA的结合活性而减少了诱导型一氧化氮合酶(iNOS)在基因和蛋白水平的表达,从而抑制了NO稳定产物亚硝酸盐在细胞上清液中的积累。此外,甘草总黄酮还抑制炎症刺激后mircroRNA155的高表达,同时下调致炎细胞因子IL-6的表达和分泌。以上数据显示甘草总黄酮具有抗炎活性,异甘草素是其抗炎活性的物质基础之一。 2)在裸鼠乳腺癌荷瘤模型中,癌旁组织存在着炎症,JAK2/STAT3信号通路的持续激活,上调了iNOS基因和蛋白表达,NO及活性氮引起的3-硝基酪氨酸(3-NT)的含量提高,同时MMP9和VEGF与转移密切相关的基因表达增高。而原位癌内部也存在着炎症状态,这在MDA-MB-231的细胞实验中得到验证,JAK2/STAT3信号通路的持续激活介导iNOS的高表达。免疫组化实验表明癌及癌旁组织中CD206高表达,肿瘤的炎性微环境可能由TAMs的炎症反应介导的。 3)甘草总黄酮和异甘草素在裸鼠成瘤14天后给药4周,与模型组相比,高剂量组降低瘤重和肺转移灶的数量。部分机制为,抑制癌旁组织中JAK2/STAT3信号通路的持续激活,下调iNOS基因和蛋白表达,降低氮化应激引起的3-硝基酪氨酸(3-NT)的表达,同时抑制MMP9和VEGF的基因表达。对肿瘤内部和MDA-MB-231细胞中的JAK2/STAT3信号通路激活和iNOS的高表达也呈抑制效果。在体外实验中,甘草总黄酮和异甘草素呈剂量依赖性抑制MDA-MD-231细胞克隆的形成及迁移,且对巨噬细胞向M2表型极化具有逆转作用。结果提示具体外抗炎活性的甘草总黄酮和异甘草素,通过JAK2/STAT3信号通路,抑制巨噬细胞和肿瘤细胞的炎症反应而发挥抗乳腺癌的生长和转移的作用。综上所述,甘草总黄酮及异甘草素干预肿瘤炎性微环境发挥抑癌生长和转移的作用。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 12
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