糖代谢机制在丹参酮ⅡA和姜黄素抑制食管癌细胞增殖的作用研究

发布时间：2017-09-23 21:47

  本文关键词：糖代谢机制在丹参酮ⅡA和姜黄素抑制食管癌细胞增殖的作用研究

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【摘要】：近年来发现细胞代谢异常是肿瘤细胞增殖的一个重要因素,而一些天然产物具有很好的抗肿瘤作用,但其对肿瘤细胞代谢水平的影响和作用机制目前尚未完全阐明。本课题观察天然产物姜黄素和丹参酮ⅡA能否通过抑制肿瘤糖酵解途径,进而抑制肿瘤细胞增殖。姜黄素对食管癌Ec109细胞产生剂量依赖性抑制作用,可以诱导其出现G2/M周期阻滞。姜黄素下调糖酵解关键酶,包括葡萄糖转运蛋白(GLUT4),己糖激酶(HK2),果糖磷酸激酶(PFKFP3)和丙酮酸激酶(PKM2)的mRNA和蛋白表达。姜黄素诱导Ec109细胞中腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)通路蛋白的显著性激活,并且呈浓度依赖性;AMPK激活剂AICAR促进了姜黄素介导的Ec109细胞中糖酵解酶的下调,然而其抑制剂compound C逆转了姜黄素介导的Ec109细胞中糖酵解酶的下调现象,同时,小分子干扰RNA特异靶向AMPK显著地逆转了姜黄素介导Ec109细胞中糖酵解酶的下调现象。敲低GLUT4,HK2,PFKFP3和PKM2的表达后Ec109细胞存活率降低,然而敲低AMPK后促进Ec109细胞的增殖,此现象表明姜黄素对Ec109细胞增殖的抑制是通过促进AMPK的磷酸化激活AMPK信号通路来实现的,并最终抑制了Ec109细胞的增殖。丹参酮IIA能够显著的抑制Ec109细胞增殖,可以诱导其出现S期阻滞。丹参酮IIA诱导Ec109细胞中GLUT4,HK2,PFKFP3和PKM2表达的显著性下调。敲低PKM2后可以促进丹参酮ⅡA诱导Ec109细胞中PKM2表达的显著性下调。TargetScan软件预测PKM2是miR-122的潜在靶标,敲低miR-122后Ec109细胞中PKM2的表达明显升高,而miR-122过表达显著抑制了PKM2的表达,结果表明Ec109细胞中miR-122是PKM2表达的负调控子,丹参酮ⅡA诱导miR-122上调与PKM2的表达呈负相关。丹参酮ⅡA诱导miR-122上调有助于抑制Ec109细胞增殖,其通过靶向下调PKM2的表达实现。研究表明丹参酮IIA对PKM2表达的下调是通过促进miR-122的表达上调来实现的,并最终抑制Ec109细胞的增殖。综上所述,代谢重编程的逆转在丹参酮ⅡA和姜黄素抑制Ec109细胞增殖中起着关键作用。深入认识糖酵解途径中限速酶和通路蛋白在肿瘤的发生发展中起到怎样的机制,从而为进一步解释Warburg效应的分子机制,以及研发出靶向调控肿瘤代谢的药物提供了新思路。
【关键词】：丹参酮ⅡA 姜黄素 M2型丙酮酸激酶 腺苷酸活化蛋白激酶 食管癌细胞
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R73-3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 英文缩写词7-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 癌症研究概况11-13
• 1.2 肿瘤糖酵解13-14
• 1.3 糖酵解通路中的关键酶与肿瘤14-16
• 1.3.1 己糖激酶 2(HK2)14
• 1.3.2 丙酮酸激酶(PK)14-15
• 1.3.3 果糖磷酸激酶 2(PFK2/PFKFB3)15-16
• 1.3.4 葡萄糖转运蛋白(GLUT)16
• 1.4 糖酵解通路中的信号途径与肿瘤16-18
• 1.4.1 PI3K-AKT信号通路16-17
• 1.4.2 mTOR信号通路与肿瘤糖代谢17
• 1.4.3 AMPK信号通路与肿瘤糖代谢17-18
• 1.5 天然产物对肿瘤代谢的影响18-21
• 1.5.1 姜黄素19-20
• 1.5.2 丹参酮20-21
• 1.6 miRNA调控糖酵解途径中的关键酶与肿瘤21-22
• 1.7 研究内容与意义22-23
• 第2章 姜黄素通过AMPK通路介导的代谢转变抑制Ec109细胞生长23-41
• 2.1 引言23-24
• 2.2 实验材料24-27
• 2.2.1 药品24
• 2.2.2 仪器设备24
• 2.2.3 试剂及耗材24-26
• 2.2.4 引物的设计合成26-27
• 2.3 实验方法27-32
• 2.3.1 细胞培养27
• 2.3.2 MTS法细胞毒检测27-28
• 2.3.3 细胞凋亡试验28
• 2.3.4 RNA提取及RT-PCR实验28-30
• 2.3.5 蛋白质提取及Western检测30-32
• 2.3.6 转染32
• 2.3.7 统计学处理32
• 2.4 实验结果32-37
• 2.4.1 姜黄素抑制Ec109细胞生长32-33
• 2.4.2 姜黄素诱导Ec109细胞周期阻滞在G2/M期33-35
• 2.4.3 姜黄素下调Ec109细胞中的糖酵解酶的表达35-36
• 2.4.4 AMPK参与姜黄素介导的Ec109细胞中糖酵解酶的下调过程36
• 2.4.5 AMPK介导的糖酵解酶下调阻遏Ec109细胞的生长36-37
• 2.5 讨论37-39
• 2.6 本章小结39-41
• 第3章 糖代谢机制在丹参酮ⅡA抑制Ec109细胞增殖的作用研究41-59
• 3.1 引言41
• 3.2 实验材料41-42
• 3.2.1 药品41-42
• 3.3 实验方法42-45
• 3.3.1 细胞培养42
• 3.3.2 MTS法细胞毒检测42
• 3.3.3 细胞周期分析42
• 3.3.4 RNA提取及RT-PCR实验42-43
• 3.3.5 蛋白质提取及Western检测43
• 3.3.6 micro RNA转染43-44
• 3.3.7 转染44-45
• 3.3.8 统计学处理45
• 3.4 实验结果45-55
• 3.4.1 丹参酮ⅡA对肿瘤细胞增殖的抑制作用45-46
• 3.4.2 丹参酮ⅡA对Ec109细胞细胞周期和细胞凋亡的影响46-48
• 3.4.3 丹参酮ⅡA对糖酵解通路关键酶mRNA表达的影响48-49
• 3.4.4 丹参酮ⅡA对糖酵解通路关键酶蛋白表达的影响49-51
• 3.4.5 siRNA转染检测丹参酮ⅡA对肿瘤细胞糖酵解通路关键酶的抑制作用51-52
• 3.4.6 丹参酮ⅡA通过miRNA下调PKM2的表达从而抑制Ec109细胞的增殖52-55
• 3.5 讨论55-57
• 3.6 本章小结57-59
• 结论59-61
• 参考文献61-71
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文71-73
• 致谢73

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本文编号：907667