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食管癌是一种高发的致命性恶性肿瘤,这些年来在美国及其他发达国家的迅速发展。在2011年确诊的病例超过167200例,在中国发病率也是居高不下。在食管癌的治疗手段中以手术和放化疗为主,但是由于食管癌对放化疗有很高的耐受性,而手术治疗又增加了患者的痛苦,所以我们亟待找到一种新的有效的药物治疗食管癌的方法。
苦参为中国传统中药,系豆科植物苦参的干燥根,是以苦参次碱15酮为基本结构的化合物,主要来源于苦参根及苦豆子的提取物。苦参提取物中含有多种生物碱,最主要成分为氧化苦参碱和苦参碱。苦参碱对人体发挥很多药理作用,其中最值得我们注意的是苦参碱的抗癌作用,前人研究表明苦参碱可以抑制多种肿瘤,例如hela,结肠癌,胃癌,骨肉瘤等,但是这些对苦参碱的作用机制仍然处于初级阶段。
Bid(BH3 interacting death agonist)是一个具有多种功能的且只含有BH3结构域的Bcl-2家族成员。研究表明,Bid在DNA损伤修复和促进细胞凋亡中发挥双重功能。同时,Bid可以通过激活不同的信号通路对肿瘤细胞的发生发展起到抑制或者促进的效果,而且研究体系的不同也可能导致Bid表现出不同的生物学功能。
本论文系研究苦参碱在人食管癌细胞体内、体外抗癌的机制。首先,苦参碱在细胞培养过程中,对细胞存活率呈时间.剂量依赖的关系,并且通过上调蛋白P53和P21诱导细胞凋亡,使人食管癌细胞周期阻滞在G0/G1期,苦参碱对凋亡通路上关键蛋白的调节也促进了人食管癌细胞的凋亡。而后将食管癌鳞状细胞Eca-109对裸鼠进行皮下成瘤实验并对肿瘤进行解剖分析。实验证明苦参碱通过下调BCL-2/Bid蛋白,上调caspase-9蛋白的活性促进肿瘤细胞凋亡。进一步实验证明苦参碱的促食管癌鳞状细胞Eca-109凋亡是通过线粒体通路而并非蛋白受体通路,在苦参碱作用下蛋白Bid在凋亡过程中从细胞核向线粒体转移。在体内实验中,我们发现在裸鼠体内苦参碱有很明显的抑制体内肿瘤的作用。
促进凋亡因子(AIF)激活依赖caspase和非依赖caspase通路。PARP是非依赖caspase凋亡通路的重要活化因子,DNA破坏后生成PAR的聚合物。过度激活PARP启动了细胞核信号释放到线粒体内并出发了AIF的释放,AIF随后从线粒体中释放并转移到细胞核引起外围染色体的沉积,产生大DNA碎片最终引起细胞毒性。本论文证明苦参碱可以加剧PARP的激活引起降解,并且证实苦参碱可以进入细胞核,激活非依赖性caspase通路引起外围染色体沉积,而后引起细胞凋亡。实验证明细胞内总AIF表达量和细胞质内AIF表达量在苦参碱诱导下在并未出现有意义的量的变化。我们推测在人食管癌细胞凋亡中AIF介导的非依赖性caspase通路并未起作用。
本论文认为天然药物苦参碱可以作为人食管癌治疗的新型潜在性治疗手段。