高剂量维生素C对乳腺癌增殖和转移的作用及机制研究

发布时间：2020-11-01 13:40

　　 癌症作为一种全球性疾病,无论其发病机制还是治疗作用的研究一直是生物医学的研究热点。癌细胞转移是很多恶性肿瘤难以治愈和复发的关键一步,其中上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)赋予细胞转移和入侵的能力,被普遍认为是肿瘤发生转移过程的第一步。已有的研究报道了维生素C(VC)对胰腺癌、前列腺癌、肺癌等有一定的治疗作用,但是其作用机制存在广泛争议,在乳腺癌中的作用也不甚明确。因此,本课题拟探究不同剂量VC对肿瘤的治疗作用,并着重在乳腺癌并研究其发挥作用的机制。目的:观察肿瘤细胞系在不同剂量VC作用后,其增殖、凋亡、迁移和侵袭能力及相关信号通路的改变,并进一步探索VC发挥作用的机制。方法:以人乳腺癌细胞Bcap37、MDA-MB-453、前列腺癌细胞PC3、胃癌细胞MGC803和小鼠路易斯肺癌LLC及人正常乳腺上皮细胞MCF 10A为体外研究对象,分别给予低(0.01mM)、中(0.1mM)、高(2mM)剂量的VC。采用CCK8法检测细胞增殖,划痕愈合实验和transwell小室实验分别评价细胞迁移和侵袭能力;蛋白免疫印记法和细胞免疫荧光检测上皮和间质蛋白表达情况。体内实验以裸鼠为研究对象,测量荷瘤小鼠的肿瘤大小和转移程度,使用高效液相测量转基因小鼠Gulo-/-小鼠在不同剂量VC作用下血清和组织中VC含量。结果:在细胞上,高剂量VC作用下,多种肿瘤细胞增殖受到抑制。以Bcap37和MDA-MB-453为例,与VC完全剥夺组相比,细胞增殖受到显著抑制(Relative cell viability=28.4±0.3%;26.6±0.2%),而人正常乳腺上皮细胞增殖无显著性改变。在中剂量VC作用下,多种肿瘤细胞增殖得以促进。进一步结果显示高剂量VC可下调Bcap37细胞和MDA-MB-453细胞中Glut1转运蛋白表达和mTOR信号通路活性,且在Bcap37细胞乳酸分泌量明显减少。然而,在MCF 10A细胞中,并未观察到Glut1转运体表达量、mTOR信号通路活性以及乳酸分泌含量的改变。另外,乳腺癌细胞Bcap3 7和MDA-MB-453在高剂量VC作用下细胞迁移和侵袭均受到明显抑制。TGF-β1诱导的上皮-间质转化中,高剂量VC可显著缓解其诱导作用,且增加上皮细胞标志物E-cadherin表达并减少间质细胞标志物Vimentin表达。并且在细胞功能实验中,划痕愈合和transwell小室迁移结果同样证明高剂量VC对TGF-β1诱导作用的挽救能力。在动物水平上,Gulo-/-小鼠在接种Bcap37细胞后,高剂量VC显著地减小了肿瘤体积,并具有维持荷瘤小鼠体重的作用。通过高效液相色谱法测得的VC含量进一步说明在细胞实验部分VC剂量设置的合理性。接种了 Bcap37细胞的裸鼠在接受腹腔注射高剂量维生素C后,肿瘤重量明显减小,肺转移率显著下降,且免疫组化结果显示,间质标志物Vimentin在VC治疗组较未给予VC组显著减少。结论:高剂量维生素C抑制细胞增殖并促进其凋亡,这一作用可能与抑制细胞能量摄取有关;高剂量维生素C还能抑制乳腺癌细胞转移,其机制可能与抑制上皮-间质转化有关。因此,日常摄取的水溶性维生素C在高剂量下可能作为抗肿瘤治疗的潜在治疗药物。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R96
【部分图文】：

浙狀学硕士学位论文?引言??胞可以克服重重“屏障”，最终形成远端肿瘤位点。发生转移的乳腺癌病人??普遍存活的寿命是５－１０年，并且这一数字在过去的近三十年的研究中并没有随着??医疗水平的进步有明显提高ＰＬ乳腺癌复发常见的形式有两种：一，远端转移，??通常转移部位是肺、肝、骨头等［１３＿１５］。二，局部区域复发，如胸、胸壁、区域淋??巴结。其中，因乳腺癌复发而死亡的病人中９０％是由于远端转移［１６】。因此，与此??相关的机制引起了科研人员的极大兴趣，与之相关的研究也层出不穷（图１）。目??前，已产生了很多解释此现象的可能机制，如包括免疫细胞、癌症相关成纤维细??胞（ｃａｎｃｅｒ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ?ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ，ＣＡＦｓ）、周细胞和间充质干细胞在内的基质细??胞的作用；分泌生长因子、细胞因子、趋化因子和外泌体等生物活性分子的肿瘤??和基质细胞的作用；淋巴管和血管系统的作用；上皮－间质转化??（ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ－ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ，?ＥＭＴ）等［１４：１７肩。??Ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ－ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ?ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ??

３．２．１?ＶＣ量１?（Ｇｌｕｔｌ）??根据前面的结果，可知ＶＣ剂量对细胞增殖能力高低有很大影响。为了探究其??作用的机制，我们按照上述实验设置同样的分组，检测人正常乳腺上皮细胞ＭＣＦ??１０Ａ、乳腺癌细胞Ｂｃａｐ３７和ＭＤＡ－ＭＢ－４５３中葡萄糖转运体１?（Ｇｌｕｔｌ?）在ＶＣ作用??下的表达量变化。??如图４所示，在高剂量ＶＣ作用下，乳腺癌Ｂｃａｐ３７和ＭＤＡ－ＭＢ－４５３中Ｇｌｕｔｌ??表达量明显降低（Ｐ＜０．０５），且在Ｂｃａｐ３７中，中等剂量ＶＣ具有促进Ｇｌｕｔｌ表迖??量增加的作用（Ｐ＜〇．〇５）。ＭＣＦ１０Ａ细胞在各种ＶＣ剂量下，Ｇｌｕｔｌ表达量没有显??著性差异。由于在体外培养细胞时，添加的ＶＣ在培养基中具有２ｈ左右的半衰期，??大部分ＶＣ以氧化型被细胞摄取，其中Ｇｌｕｔｌ是转运氧化型ＶＣ的主要转运蛋白［３６］。??此外，Ｇｌｕｔｌ还是细胞所需的能量供应者葡萄糖的转运体，高剂量ＶＣ抑制Ｇｌｕｔｌ??的表达，在一定程度上抑制了细胞对葡萄糖的摄取，即从能量上减少对癌细胞供??应。??Ａ?ＭＣＦ１０Ａ?ｃ?Ｂｃａｐ３７?Ｅ?ＭＤＡ－ＭＢ－４５３??

不同剂圈
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本文编号：2865613