黑根霉胞外多糖对肿瘤转移的抑制作用

发布时间：2019-04-26 01:31

【摘要】：转移是造成恶性肿瘤患者的死亡的主要原因,市面上大多数的化疗药物主要针对的是恶性肿瘤细胞的增殖,很少有能够有效抑制肿瘤转移的药物。因此,高效且低毒副作用的抗肿瘤转移的药物的研发在恶性肿瘤的治疗过程中尤为关键。抗肿瘤转移药物的研发即寻找或设计出能够有效抑制转移中关键环节的物质。目前,除了抗血管生成药物以外,其它药物的研发进展较缓慢。临床研究表明,抗血管生成药物能够延长晚期肿瘤患者寿命,提高病人存活率,但具有一定的局限性,并不适用于所有的肿瘤,且副作用较严重。研究表明,活性多糖在肿瘤转移方面有一定的功效。活性多糖免疫调节、低毒副作用等优势,能够在一定程度上弥补化疗疗法的不足,对其抗肿瘤转移作用的研究具有重要的意义。本课题组从黑根霉发酵液中分离、纯化得到的一种天然多糖Exopolysaccharides1-1(EPS1-1)。前期发现,EPS1-1 能够显著抑制 CT26 荷瘤小鼠肿瘤的生长,增强小鼠免疫系统的功能,显著减轻5-氟尿嘧啶所造成免疫力低下、体重降低等不良反应,增强化疗疗效。本论文主要以CT26细胞为研究对象,研究EPS1-1在抗转移中的应用,并初步分析其作用机制。体外实验:侵袭是肿瘤转移启始环节之一,采用Transwell侵袭实验分析EPS1-1对肿瘤细胞侵袭能力的影响,发现EPS1-1能够显著抑制肿瘤细胞侵袭,0.1、0.2、0.4 mg/ml多糖处理组侵袭抑制率分别为25.00%、45.37%、50.93%。恶性肿瘤细胞到达远处的靶位点的过程离不开肿瘤细胞的迁移,Transwell迁移实验分析EPS1-1对CT26迁移能力的影响,发现0.1、0.2、0.4mg/mlEPS1-1处理后,肿瘤细胞的迁移能力均明显降低,细胞迁移抑制率分别为36.23%、48.30%、65.70%。肿瘤细胞侵袭和迁移的过程均有肿瘤细胞与基质的黏附的参与,CT26与 Matrigel 黏附实验表明,0.2、0.4 mg/ml EPS1-1 处理组,CT26 细胞与 Matrigel黏附能力均显著下降,EPS1-1对肿瘤细胞黏附的抑制率分别为36.1%和50.4%。内皮细胞管形成实验常用于抗血管药物的筛选,结果发现,EPS1-1能够抑制内皮细胞管道的形成。MMP-2、MMP-9是主要的降解胞外基质的蛋白酶,Vimentin常被视为判断肿瘤细胞侵袭能力的指标,VEGF则是调节肿瘤新生血管生成的关键内皮因子。MMP-2、MMP-9、Vimentin和VEGF表达量升高,细胞转移能力也往往增强。E-钙黏素在肿瘤细胞的黏附过程中发挥了重要的功能,E-钙黏素表达水平的下降,通常会加速肿瘤的转移。明胶酶谱实验的结果显示,EPS1-1能够明显降低CT26细胞中MMP-2及MMP-9活性。qPCR表明,EPS1-1显著降低了 CT26 细胞中 MMP-2、MMP-9、Vimentin 和 VEGF mRNA 表达量,显著上调E-cadherin的表达量。Western-blot、免疫荧光染色实验显示,EPS1-1处理组CT26细胞中的MMP-9、Vimentin和VEGF蛋白表达水平均明显降低。体内实验:建立小鼠黑色素瘤和结肠癌尾静脉转移模型,体内研究EPS1-1抗肿瘤转移作用。肺指数统计分析表明,EPS1-1可以抑制黑色素瘤和结肠癌肺转移,与模型组相比肺指数分别降低48.50%,38.37%。qPCR表明,EPS1-1组荷瘤小鼠肺组织中MMP-2、MMP-9、Vimentin和VEGF基因表达水平显著降低。同时,Westem-b1ot结果表明,EPS1-1处理后,小鼠肺部MMP-9、Vimentin和VEGF蛋白表达量明显减少。免疫组化结果显示,EPS1-1组小鼠肺组织中CD31阳性着色程度降低。此外,EPS1-1处理后,小鼠的胸腺指数上升,血清中的IL-2的释放量增加,表明EPS1-1可能增强了小鼠的免疫能力。结论:EPS1-1能够体外抑制CT26肿瘤细胞黏附、侵袭、迁移及内皮细胞管道生成;体内抑制结肠癌、黑色素瘤细胞的转移并增强了 BaLb/c小鼠免疫功能。EPS1-1抗肿瘤转移作用可能与其调节转移中关键分子的基因和蛋白的表达水平及提高机体免疫力有关。
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【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R73-37

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