薏苡仁油防治肥胖微环境促肺癌的功效与机制研究

发布时间：2020-05-21 01:57

【摘要】：肺癌无论是在发达国家还是发展中国家都高居癌症死亡率的首位。我国越来越严重的空气污染使肺癌发病率不断攀升,中国将成为全球肺癌人数最多的国家。肿瘤预防无疑是降低肺癌筛查、治疗和死亡率负担的最佳方法,而研究肺癌相关风险因子是预防肺癌的前提。许多研究证明,肥胖是一个引起癌症以及癌症相关死亡率的危险因素,然而,它在肺癌发展中扮演的角色仍有争议。薏苡仁油是从传统中药薏苡仁中提取的有效活性成分,其商业化制剂为康莱特注射液(KLTI),临床主要用于不宜手术的非小细胞肺癌和原发性肝癌,与化学治疗结合能提高有效率,改善生存质量和临床症状,减少不良反应的发生。另有研究显示,薏苡仁油具有减少腹部脂肪的作用,结合肥胖微环境促炎作用有利于肿瘤发展的观点,本研究猜想,假如肥胖微环境能促进肺癌的发生发展,口服薏苡仁油的降脂作用也应该能降低肥胖微环境的促肺癌作用。本研究的目的是证实肥胖微环境是否促进肺癌的发展以及这种促癌效应是否被薏苡仁油减弱。本研究分体外、体内和作用机制三部分进行。体外研究中,不同浓度薏苡仁油处理细胞后,MMT法检测3T3-L1、HUVEC和LLC细胞的增殖能力;细胞划痕实验检测LLC细胞的迁移能力;伊文思蓝体外渗出性实验检测HUVEC细胞的内皮细胞渗出性;AO/EB染色及油红O染色分别检测3T3-L1细胞凋亡和分化。体内研究中,用C57BL/6J和KKay两个品系的小鼠建立乌拉坦诱导的肺癌模型、LLC细胞同种异体移植模型和LLC细胞原位移植肺癌模型,喂养小鼠高脂饮食(HFD)或标准啮齿类动物饮食(SRC),每天灌胃给予薏苡仁油乳。记录实验小鼠的体重、自主活动、肺癌发病率、肿瘤结节数和肺部转移灶数等指标观察小鼠生理体征的变化。用HE染色法判断实验小鼠肺部的病理学变化;试剂盒检测乌拉坦诱导肺癌模型小鼠的胰岛素和葡萄糖耐量;免疫组化法检测乌拉坦诱导的肺癌模型和原位移植肺癌模型小鼠肿瘤组织EMT,评价超重或肥胖是否促进了癌变。为进一步探讨薏苡仁油肺癌防治机制,用试剂盒检测乌拉坦诱导肺癌模型小鼠血清胰岛素、胆固醇、瘦素、脂联素、白介素6(IL-6)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、肿瘤坏死因子(TNF-α)的含量以及氧化应激标志物活性氧(ROS)、8-羟化脱氧鸟苷(8-OHdG)和血管破裂标志物5羟基吲哚乙酸(5-HIAA)的水平;伊文思蓝屏障作用检测实验小鼠肺上皮细胞通透性,干湿重法检测小鼠肺水含量;Western blot法检测小鼠的肥胖或癌症相关细胞信号分子的改变,包括酪氨酸激酶(JAK)、信号转导与转录激活因子(STAT3)、蛋白激酶B(Akt)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、核转录因子B(NF-κB)以及细胞周期蛋白D1(cyclin D1)。体外结果显示,薏苡仁油能显著抑制3T3-L1细胞的增殖,但对HUVEC和LLC细胞增殖抑制作用不明显;对LLC细胞的迁移能力无明显作用;能减弱HUVECs上皮细胞通透性;促进3T3-L1细胞的凋亡和分化。体内结果显示,与SRC饮食小鼠相较,HFD饮食的C57BL/6J小鼠表现为超重、KKay小鼠表现为肥胖;两个品系的HFD饮食小鼠均表现出体重增长过快,自主活动量降低,乌拉坦诱导的肺癌和LLC细胞原位移植肺癌发病率升高、肿瘤结节数增多,LLC细胞同种异体移植肿瘤增大、肺部转移灶增多,肺组织病理结构出现异常、小鼠生存期缩短、死亡率升高。长期使用薏苡仁油治疗使两个品系的HFD饮食小鼠均表现出体重降低,自主活动量增加,乌拉坦诱导的肺癌和LLC细胞原位移植肺癌发生率降低、肿瘤结节数减少,LLC细胞同种异体移植肿瘤减小、肺部转移灶减少,肺组织病理结构异常改善。机制研究表明,HFD饮食使两个品系的乌拉坦诱导肺癌模型小鼠的葡萄糖和胰岛素耐量升高;血清胰岛素、胆固醇、瘦素、脂联素、IL-6、hs-CRP、TNF-α水平升高;氧化应激标志物ROS、8-OHdG水平升高;血管破裂标志物5-HIAA含量增加;肺上皮细胞通透性和肺水含量增加;JAK、STAT3、Akt、mTOR、NF-κB和cyclin D1等相关细胞信号分子表达升高,这些改变促进了癌变过程中肺上皮细胞增殖和上皮间质转化过程。长期使用薏苡仁油治疗使两个品系的HFD饮食小鼠肥胖相关的能量失衡和代谢紊乱得到改善、上述有利于肿瘤发展的组织细胞生理改变被抑制,癌变过程中肺上皮细胞增殖和上皮间质转化过程被阻止,最终荷瘤小鼠生存期延长、死亡率降低。综上所述,肥胖微环境能促进肺癌的发生发展,而薏苡仁油的治疗能显著改善肥胖微环境的促肺癌作用,其作用机制是改善肥胖微环境造成的能量失衡、代谢功能紊乱和肿瘤间质液增多。
【图文】：

正态,增值能力,单因素,分析数据

3.5 数据分析 Shapiro-Wilk 进行正态分析。正态分析数据用平均值±标准差表示。用 GraphP，Version 版本 5（圣地亚哥、CA、美国）开展统计学分析。用单因素或双因素评价组与组之间的差别。P＜0.05 有统计学意义，P＜0.01 为极显著性差异。4 实验结果4.1 薏苡仁油对 3T3-L1、HUVEC 和 LLC 细胞增殖能力的影响果显示：不同浓度的薏苡仁油乳对 3T3-L1 细胞的增值能力均有抑制作用，并赖性，但对 HUVEC 和 LLC 细胞的增殖能力影响微弱。表明，在一定剂量下薏对 3T3-L1 细胞有增殖抑制作用。（如图 2-1）

细胞内,划痕,细胞迁移,边缘细胞

图 2-2 薏苡仁油对 HUVEC 细胞内皮细胞渗透性的影响Fig.2-2 The impact of Coix seed oil on Endothelial permeability of HUVECs2.4.3 薏苡仁油对 LLC 细胞迁移的影响结果显示：12h 后不同浓度组的细胞均发生了迁移，划痕距离变窄，，划痕边缘细胞出向中间迁移的趋势。24h 后不同浓度组的划痕明显变窄。与对照组相比，不同浓薏苡仁油乳剂对 LLC 细胞的划痕愈合在 12h 和 24h 时均没有明显的差别。（如图）
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R285.5

【参考文献】