维生素C联合小白菊内酯通过调控TGF-β/smad信号通路抑制HepG-2细胞迁移及侵袭

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目的:原发性肝癌是全球被确诊最多的癌症类型之一,也是造成癌症相关死亡的第三大原因。肝癌具有高复发率,易转移和高发病率的特点。原发性肝癌患者的主要死亡原因是肿瘤的侵袭和转移,其侵袭和迁移是一个复杂的、多因素调控的过程。在肿瘤转移的过程中上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)发挥至关重要的作用。肝癌即使在手术治疗后仍然需要考虑持续的辅助治疗,以此来抑制肝癌的复发和转移,但是很多化疗药物副作用大,且易产生抗药性,所以关于癌症的辅助治疗在持续探索中,而中药的联合用药展现出具有巨大的潜力。维生素C(Vitamin C,VC)是一种低毒性、价格低廉的药物,联合VC用药治疗癌症是一个热门的话题。在与包括化疗药物、抗炎药物等药物合用时,VC的抗癌效果也明显提高。作为辅助治疗或补充药物治疗,VC具有良好的表现,将VC和各种化疗药物联合用药可以减缓异种移植瘤的生长,可降低化疗药物的一般毒性。通过肠外给药途径,VC可以达到抗癌的药理学水平,VC不仅对患者的毒性小,而且在治疗癌症方面具有广泛的疗效。但实际上提高VC的血药浓度是十分困难的,口服基本无法满足要求。所以通过联合用药来降低VC的抗癌药理浓度有研究意义。倍半萜内酯是具有生物活性和结构多样性的草本成分,其中就包括曾被用作抗炎药的小白菊内酯(parthenolide,PTL)。PTL是菊科药用植物中一种重要的天然代谢物,具有良好的抗炎及抗癌作用。VC及PTL均已在多种机制及多种癌症中被证明了具有抗癌活性。而PTL不仅具有抑制肿瘤细胞的迁移能力,和VC的抗癌机制有着很多重合之处,两者可能具有很好的协同作用。因此,我们的研究旨在探讨VC联合PTL对肝癌细胞的迁移和侵袭的影响及可能的作用机制。研究方法:以肝癌Hep G-2细胞为目标,VC在0.2 mmol/L浓度联合应用0、5、10、20、40μM的PTL处理肝癌Hep G-2细胞24 h,CCK-8实验检测VC联合PTL对Hep G-2细胞的细胞活力的影响;细胞划痕实验观察VC(0.2 mmol/L)联合PTL(5μmol/L、10μmol/L)对于Hep G-2细胞迁移能力的影响;Transwell小室实验检测VC联合PTL处理对于Hep G-2细胞侵袭能力的影响;Western blot法检测VC联合PTL对于Hep G-2细胞迁移和侵袭相关蛋白(E-cadherin、N-cadherin、MMP-9、TGF-β、Smad2、p-Smad2、Smad3、p-Smad3)的表达水平的影响。结果:VC在0.2 mmol/L单独使用时对Hep G-2细胞存活率无明显影响,在联合PTL处理时,随着PTL浓度的增加,Hep G-2的细胞存活率逐渐降低。与对照组相比,VC联合20、40μmol/L的PTL显著抑制Hep G-2细胞增殖,表现出明显的细胞毒性作用。VC可以一定程度上抑制Hep G-2的迁移和侵袭能力,在联合PTL后可以显著的减弱细胞的迁移和侵袭能力;并且通过Western blot法检测发现单独使用VC对于MMP9和N-cadherin的表达有降低效果,但不明显,而在VC联合PTL处理后E-cadherin显著上调,MMP9与N-cadherin蛋白的表达降低明显;同时VC单独使用和联合PTL治疗均有下调TGF-β表达、抑制Smad2、Smad3磷酸化的作用。结论:VC在0.2 mmol/L浓度下单独使用对Hep G-2细胞存活率无明显影响,在联合PTL使用时,随着PTL浓度的增加Hep G-2细胞增殖被抑制;VC联合PTL用药可以通过抑制TGF-β/smad信号通路干预Hep G-2的上皮间质化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)进程,抑制其迁移和侵袭的能力,两者的联合用药可能成为临床治疗肝癌的潜在的辅助治疗方式。
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