黄芩苷对人膀胱癌T24细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响及作用机制研究

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目的:  研究黄芩苷对人膀胱癌T24细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭活性的影响,并观察其对人膀胱癌T24细胞内β-环连蛋白(β-catenin)、原癌基因(C-myc)、波形蛋白(Vimentin)、生存蛋白(Survivin)、糖原合成酶激酶-3β(Glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)、Wnt信号通路抑制因子-1(Wnt inhibitory factor-1,WIF-1)、钙粘附蛋白-E(E-cadherin)、半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloprotein,MMP-9)和血管内皮生长因子(Vascularendothelial growth factor,VEGF)等Wnt/β-catenin信号通路中相关因子表达的影响,从而探讨黄芩苷对人膀胱癌T24细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭的潜在作用机制。  方法:  将不同浓度黄芩苷(0μM、2.5μM、5μM、10μM、20μM、40μM)与人膀胱癌T24细胞共培养24h、48h和72h后,MTT法检测黄芩苷对细胞增殖活性的影响;将不同浓度黄芩苷(0μM、10μM、20μM、40μM)与T24细胞共培养24h后,流式细胞仪检测黄芩苷对细胞凋亡的影响,细胞划痕实验检测黄芩苷对细胞迁移的影响,Transwell小室实验检测黄芩苷对细胞侵袭的影响,RT-PCR检测黄芩苷对T24细胞内β-catenin、C-myc、Vimentin、Survivin mRNA表达的影响,Western Blot检测检测黄芩苷对T24细胞内GSK-3β、WIF-1、E-cadherin、Caspase-3、VEGF、MMP-9蛋白表达的影响。  结果:  1.将不同浓度黄芩苷(0μM、2.5μM、5μM、10μM、20μM、40μM)与人膀胱癌T24细胞分别共培养24h、48h和72h后,各组间细胞的增殖率随着药物浓度的增加而降低:F(24h)=264.8,P<0.001;F(48h)=301.7,P<0.001;F(72h)=293.8,P<0.001;随着同一浓度的黄芩苷与细胞共培养24h、48h和72h后,其增值率随着时间的延长显著降低,各时间点间增值率差异具有统计学意义:F(2.5μM)=142.3,P<0.001;F(5μM)=117.4,P<0.001;F(10μM)=201.1,P<0.001;F(20μM)=301.0,P<0.001;F(40μM)=322.1,P<0.001。2.不同浓度的黄芩苷(0μM、10μM、20μM、40μM)与细胞共培养24h后,0μM组细胞早期凋亡率为(1.78±0.34)%,10μM组细胞早期凋亡率为(9.38±1.11)%,20μM组细胞早期凋亡率为(18.48±1.42)%,40μM组细胞早期凋亡率为(35.77±2.26)%,各药物浓度组间早期凋亡率具有显著性差异(F=596.2,P<0.001)。  3.不同浓度的黄芩苷(0μM、10μM、20μM、40μM)与细胞共培养24h后,0μM组细胞24h的划痕宽度为0h的(25.83±4.87)%,10μM组细胞24h的划痕宽度为0h的(56.93±4.07)%,20μM组的为(78.58±3.92)%,40μM组的为(91.16±3.06)%,各药物浓度组间细胞24h/0h划痕宽度之比具有显著性差异(F=302.9,P<0.001)。  4.不同浓度的黄芩苷(0μM、10μM、20μM、40μM)与细胞共培养24h后,0μM组穿过Transwell小室基底膜的细胞数量为(136.3±11.97)个,10μM组穿过Transwell小室基底膜的细胞数量为(66.9±7.46)个,20μM组穿过Transwell小室基底膜的细胞数量为(41.1±5.56)个,40μM组穿过Transwell小室基底膜的细胞数量为(27.6±5.84)个,各药物浓度组间侵袭细胞数量差异具有统计学意义(F=237.1,P<0.001)。  5.不同浓度的黄芩苷(0μM、10μM、20μM、40μM)与细胞共培养24h后,0μM组细胞β-catenin的mRNA相对表达量为0.89±0.03,10μM组细胞β-catenin的mRNA相对表达量为0.72±0.06,20μM组细胞β-catenin的mRNA相对表达量为0.56±0.04,40μM组细胞β-catenin的mRNA相对表达量为0.23±0.04,各组间差异具有统计学意义(F=218.5,P<0.001);0μM组细胞c-myc的mRNA相对表达量为0.82±0.02,10μM组为0.61±0.05,20μM为0.46±0.03,40μM组细为0.27±0.03,各组间差异具有统计学意义(F=311.6,P<0.001);0μM组细胞Vimentin的mRNA相对表达量为0.86±0.04,10μM组为0.66±0.04,20μM为0.43±0.03,40μM组细为0.31±0.02,各组间差异具有统计学意义(F=256.8,P<0.001);0μM组细胞Survivin的mRNA相对表达量为0.81±0.03,10μM组为0.70±0.06,20μM为0.52±0.03,40μM组细为0.33±0.02,各组间差异具有统计学意义(F=392.3,P<0.001)。  6.不同浓度的黄芩苷(0μM、10μM、20μM、40μM)与细胞共培养24h后,0μM组细胞Caspase-3的蛋白相对表达量为0.12±0.04,10μM组为0.27±0.06,20μM为0.58±0.04,40μM组细为0.89±0.07,各组间差异具有统计学意义(F=261.0,P<0.001);0μM组细胞GSK-3β的蛋白相对表达量为0.18±0.02,10μM组为0.32±0.03,20μM为0.56±0.06,40μM组细为0.70±0.03,各组间差异具有统计学意义(F=223.8,P<0.001);0μM组细胞WIF-1的蛋白相对表达量为0.21±0.03,10μM组为0.35±0.03,20μM为0.55±0.04,40μM组细为0.80±0.06,各组间差异具有统计学意义(F=171.1,P<0.001);0μM组细胞E-cadherin的蛋白相对表达量为0.13±0.03,10μM组为0.28±0.03,20μM为0.54±0.05,40μM组细为0.76±0.05,各组间差异具有统计学意义(F=138.5,P<0.001);0μM组细胞MMP-9的蛋白相对表达量为0.64±0.04,10μM组为0.53±0.06,20μM为0.38±0.05,40μM组细为0.23±0.04,各组间差异具有统计学意义(F=92.23,P<0.001);0μM组细胞VEGF的蛋白相对表达量为0.61±0.04,10μM组为0.52±0.05,20μM为0.45±0.02,40μM组为0.27±0.03,各组间差异具有统计学意义(F=59.30,P<0.001)。  结论:  黄芩苷能显著抑制人膀胱癌T24细胞的增殖、迁移和侵袭,并诱导其凋亡。该作用可能是通过抑制T24细胞内Wnt/β-catenin信号通路活性,调节该通路中与增殖、凋亡和EMT相关的因子表达而引起的。
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