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基本信息
- 項目名稱：
- 豬苓多糖抑制人膀胱癌細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)凋亡作用及其分子機制研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本實驗首次創(chuàng)新性地從P53抑癌基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)機制角度研究豬苓多糖直接抗癌作用機理。實驗證明豬苓多糖有抑制膀胱癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)凋亡的作用，豬苓多糖可能通過RNA結(jié)合蛋白HuR介導(dǎo)調(diào)節(jié)p53mRNA穩(wěn)定性，提高p53基因及蛋白的表達(dá)，從而達(dá)到抑制膀胱癌細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)凋亡作用、抑制轉(zhuǎn)移及下調(diào)相關(guān)基因表達(dá)量。
- 詳細(xì)介紹：
- 豬苓多糖抑制人膀胱癌細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)凋亡作用 及其分子機制研究 膀胱癌是泌尿系統(tǒng)常見的腫瘤，也是治療費用昂貴的腫瘤之一，探索有效價廉的中藥已是臨床需要解決的問題。已有豬苓治療膀胱癌和預(yù)防復(fù)發(fā)的報道，但作用機制不明。豬苓多糖是豬苓的主要成分，豬苓對腫瘤的抑制作用是否通過豬苓多糖對膀胱癌細(xì)胞的直接抑制作用及其機制是什么？是值得研究的課題。 本研究以人膀胱癌細(xì)胞株T24為研究載體，分析豬苓多糖對細(xì)胞T24增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移的影響,從膀胱癌細(xì)胞p53 mRNA、P53蛋白、相關(guān)癌基因mRNA表達(dá)及轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)蛋白HuR對p53 mRNA穩(wěn)定性的影響四個方面，探討豬苓多糖抑制人膀胱癌細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)凋亡作用及其分子機制。 結(jié)果: 1.豬苓多糖能抑制膀胱癌細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)其凋亡 豬苓多糖對膀胱癌細(xì)胞抑制作用隨著時間推移先增加后降低，同一時間點抑制作用隨著濃度增加先增加后降低。 豬苓多糖作用膀胱癌細(xì)胞后，早期凋亡細(xì)胞所占比例與空白對照組相比有差異性，且呈明顯時間依賴性增高。細(xì)胞凋亡率隨著藥物濃度增加，而增幅度先大后小。 2.豬苓多糖能抑制人膀胱癌細(xì)胞T24轉(zhuǎn)移的能力 豬苓多糖在中低濃度（100μg/ml、300μg/ml）范圍，抑制細(xì)胞T24遷移的能力隨濃度的增加而增加，呈濃度依賴性；而在高濃度（500μg/ml）時抑制遷移的能力輕度回落。 3.豬苓多糖對人膀胱癌細(xì)胞p53基因mRNA、蛋白及相關(guān)癌基因mRNA表達(dá)的影響 豬苓多糖處理早期，人膀胱癌細(xì)胞p53基因相對表達(dá)量呈逐漸增高，后期變化不明顯。流式細(xì)胞術(shù)、Western Blot實驗表明中低劑量豬苓多糖處理后，P53蛋白表達(dá)量隨藥物濃度增加而增加，高劑量組出現(xiàn)回落的趨勢，隨著時間推移先增加后回落。實驗表明豬苓多糖對膀胱癌相關(guān)癌基因CCND1、ERBB2、MYC和MDM2的基因表達(dá)有不同程度的下調(diào)作用。 4.轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)蛋白HuR對p53基因穩(wěn)定性的影響 豬苓多糖干預(yù)早期p53 mRNA衰減的速度較慢，穩(wěn)定性較好，后期mRNA衰減速度加快，穩(wěn)定性有所下降。Western Blot實驗發(fā)現(xiàn)豬苓多糖處理的胞漿內(nèi)HuR表達(dá)水平先升高，隨后下降，該現(xiàn)象與處理組p53mRNA相對表達(dá)量和穩(wěn)定性的變化相吻合。 結(jié)論： 本實驗證明豬苓多糖有抑制膀胱癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)凋亡的作用，豬苓多糖可能通過RNA結(jié)合蛋白HuR介導(dǎo)調(diào)節(jié)p53mRNA穩(wěn)定性，提高p53基因及蛋白的表達(dá)，從而達(dá)到抑制膀胱癌細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)凋亡作用、抑制轉(zhuǎn)移及下調(diào)相關(guān)基因表達(dá)量。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本研究以人膀胱癌細(xì)胞株T24為研究載體，分析豬苓多糖對細(xì)胞T24增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移的影響,從膀胱癌細(xì)胞p53 mRNA、P53蛋白、相關(guān)癌基因mRNA表達(dá)及轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)蛋白HuR對p53 mRNA穩(wěn)定性的影響四個方面，探討豬苓多糖抑制人膀胱癌細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)凋亡作用及其分子機制。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 科學(xué)性： (1）立論依據(jù)充分。（2）實驗設(shè)計合理、操作嚴(yán)格。設(shè)立陰性對照組、選擇公認(rèn)有效的抗癌藥鹽酸吉西他濱作為對照組、重復(fù)操作實驗。 先進(jìn)性及獨特之處： （1）從抑癌基因P53入手研究豬苓多糖抑制膀胱癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)凋亡、抑制轉(zhuǎn)移的作用（2）首次把現(xiàn)在分子生物學(xué)研究熱點轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機制引入對豬苓多糖抑制人膀胱癌增殖、凋亡機制研究，初步從轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)機制闡明了豬苓多糖抑制人膀胱癌增殖、凋亡機制。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 探索有效價廉的中藥治療膀胱癌已是臨床需要解決的問題。目前已有豬苓治療膀胱癌和預(yù)防復(fù)發(fā)的報道，但作用機制不明。豬苓多糖是豬苓的主要成分，豬苓對腫瘤的抑制作用是否是通過豬苓多糖的膀胱癌細(xì)胞的直接抑制作用及其機制是什么？是值得研究的課題。進(jìn)一步研究豬苓多糖抗癌作用機制，為從我國的傳統(tǒng)中藥中開發(fā)新型抗膀胱癌藥物或抗癌治療在減毒增效方面的輔助藥物奠定基礎(chǔ)，具有重要的研究意義和應(yīng)用前景。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的：觀察豬苓多糖對膀胱癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)凋亡、抑制轉(zhuǎn)移作用，并從p53 mRNA、P53蛋白、相關(guān)癌基因mRNA表達(dá)及轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)蛋白HuR對p53 mRNA穩(wěn)定性的影響四個方面，探討其分子機制。方法：利用MTT法、流式細(xì)胞儀法、劃痕實驗分別研究豬苓多糖對T24細(xì)胞增殖、凋亡及轉(zhuǎn)移力的影響，進(jìn)一步采用熒光定量PCR、 Western Blot技術(shù)研究豬苓多糖對T24細(xì)胞P53 mRNA、蛋白表達(dá)及相關(guān)癌基因mRNA表達(dá)的影響，探究轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)蛋白HuR對P53基因穩(wěn)定性的影響。 結(jié)果：豬苓多糖對膀胱癌細(xì)胞抑制作用隨著時間及藥物濃度變化先增加后降低；同時凋亡率呈明顯時間、濃度依賴性增高；抑制遷移的能力呈濃度依賴性。藥物處理早期p53基因相對表達(dá)量呈逐漸增高。豬苓多糖處理后P53蛋白表達(dá)量隨著時間推移先增加后回落。豬苓多糖干預(yù)早期p53 mRNA穩(wěn)定性較好，后期mRNA穩(wěn)定性下降，并且胞漿內(nèi)HuR表達(dá)水平先升高，隨后下降。結(jié)論：實驗證明豬苓多糖有抑制膀胱癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)凋亡的作用，豬苓多糖可能通過HuR蛋白介導(dǎo)調(diào)節(jié)p53mRNA穩(wěn)定性，提高p53基因及蛋白的表達(dá)，從而達(dá)到抑制增殖、誘導(dǎo)凋亡。
獲獎情況
- 1.論文待發(fā) 2.已獲獎勵： （1）獲2011年第十一屆“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽三等獎。 （2）獲2009年十二屆廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)生學(xué)術(shù)論文大賽二等獎。 （3）獲2010年十二屆廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)生學(xué)術(shù)論文大賽二等獎。
鑒定結(jié)果
- 該實驗方案設(shè)計合理、實驗數(shù)據(jù)真實、統(tǒng)計分析符合統(tǒng)計學(xué)要求。原始數(shù)據(jù)資料交實驗審核。申報材料屬實。
參考文獻(xiàn)
- [1]張國偉,曾星等Inhibition of Urinary Bladder Carcinogenesis by Aqueous Extract of Sclerotia of Polyporus umbellatus Fries and Polyporus Polysaccharide The American Journal of Chinese Medicine, 2011，39（1）135-144. [2]楊德安，李慎勤，石炳夷,等.豬苓和卡介苗預(yù)防膀胱癌腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)的長期觀察.中華外科雜志,1994,32（7）:433-434. [3] Olivier M, Hainaut P .TP53 mutation patterns in breast cancers:searching for clues of environmental carcinogenes is[J]. Semin Cancer Biol,2001,11(5):353-360. [4]曾星,章國來,梅玉屏,等.豬苓多糖對膀胱癌細(xì)胞基因蛋白表達(dá)的影響[J].中國腫瘤臨床,2003,30(2):81-83. [5] Baker,SJ,Markowitz S,Fearon ER et al.Suppression of human colorectal carcinoma cell growth by wild-type p53,Science,1990,249:912. [6]Zou T,Mazan-Mamczarz K,Rao J N,et al.Polyamine depletion increases cytoplasmic levels of RNA-binding protein HuR leading to stabilization of nucleophosmin and P53 mNRAs[J].J biol Chem,2006,281(28):19387-19394.
同類課題研究水平概述
- 1 豬苓多糖的藥理研究 豬苓性味甘、淡、平，為利水滲濕類藥，具有利水滲濕功效。豬苓多糖是豬苓的主要成分之一。近年來研究表明豬苓多糖有保肝、增強免疫力及抗腫瘤等作用。 1.1 豬苓及豬苓多糖抗腫瘤臨床研究 臨床上治療腫瘤過程中配合豬苓及豬苓多糖的治療對預(yù)防腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)、提高患者生存率等方面取得很好的療效。楊德安等發(fā)現(xiàn)豬苓組復(fù)發(fā)率不但低于對照組，而且復(fù)發(fā)間隔時間也有所延長。 1.2 豬苓及豬苓多糖抗腫瘤機制探究 研究人員多次證明豬苓及豬苓多糖可增強細(xì)胞免疫、體液免疫及抑癌基因表達(dá)，從而達(dá)到抗腫瘤作用。曾星等證明豬苓多糖顯著提高P53蛋白表達(dá)，24小時表達(dá)最高，呈彌漫性分布，隨后下降。 2 P53基因的研究進(jìn)展 2.1 P53的生物學(xué)功能——細(xì)胞生長的調(diào)控 野生型p53基因可以抑制或阻礙細(xì)胞癌基因引起的細(xì)胞轉(zhuǎn)化可以使細(xì)胞生長停滯還能減小細(xì)胞系腫瘤發(fā)生的潛力。 2.2 P53基因與腫瘤發(fā)生的關(guān)系及在抗腫瘤中的應(yīng)用 腫瘤發(fā)生與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)失控有著密切的關(guān)系。在致癌因素的作用下，細(xì)胞DNA受到損傷, 野生型P53基因被激活，從而引起一系列的反應(yīng)，使細(xì)胞停留在G1 期, Gadd45基因可抑制DNA的復(fù)制, 刺激DNA切除修復(fù), 若修復(fù)失敗, P53基因則激活bax 和IGF-BP3基因的轉(zhuǎn)錄,啟動細(xì)胞凋亡程序,使機體能夠清除惡變傾向的細(xì)胞 。 突變型P53基因失去了負(fù)性調(diào)控細(xì)胞生長的功能，獲取了促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的新功能。從而使向細(xì)胞惡性增殖轉(zhuǎn)化，最終導(dǎo)致腫瘤或癌癥的發(fā)生。周鵬等發(fā)現(xiàn)突變型P53基因在正常組織、初發(fā)性膀胱癌、復(fù)發(fā)性膀胱癌中的表達(dá)逐漸增加。 3 RNA結(jié)合蛋白HuR與基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié) 基因表達(dá)調(diào)節(jié)的重要環(huán)節(jié)是基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)，主要涉及因素是mRNA的穩(wěn)定性。若mRNA的穩(wěn)定性不同，胞漿內(nèi)mRNA含量差異較大，引起蛋白表達(dá)水平的不同。實驗證明mRNA在編碼區(qū)存在可穩(wěn)定mRNA的相應(yīng)序列和促進(jìn)降解序列。同時也發(fā)現(xiàn)mRNA的3’UTR所含有的AU富集元件能與特定的RNA結(jié)合蛋白結(jié)合，從而調(diào)節(jié)作用mRNA的穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)RNA結(jié)合蛋白HuR穿梭于細(xì)胞核和胞質(zhì)之間，能與C-fos和IL-2mRNA的AU富集元件結(jié)合，促進(jìn)mRNA的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)mRNA的分布以及mRNA的翻譯。
