姜黄素对肾癌786-O细胞增殖及凋亡的实验研究(2)
姜黄素具有明显的抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗动脉粥样硬化、抗纤维化、降血脂、清除氧自由基以及保护肝肾等作用[3]。姜黄素能够抑制多种肿瘤细胞，诱导部分肿瘤细胞凋亡，促进细胞分化。同时能增强人体抵抗力，且无毒副作用，是一种天然的抗肿瘤新药[4]。姜黄素抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡是通过调节多种肿瘤基因表达和多条通路实现，其作用靶点从DNA、mRNA到蛋白水平[5-6]。
HIF-1是一种缺氧条件下存在于人体内的核转录因子，最早在肝癌Hep3B细胞中发现。在缺氧状态下，HIF-1α在胞浆内稳定表达，并与HIF-1β结合成HIF-1分子，HIF-1分子结合相应靶基因序列，从而调节基因转录和表达。其能增强其下游靶基因如血管内皮生长因子(VEGF)、葡萄糖转录因子-1(GLUT1)、促红细胞生成素(EPO)、一氧化氮合酶(iNOS)、内皮素-1(ET-1)和糖酵解酶等基因的表达，促进血管的生成和细胞能量代谢，从而影响肿瘤的进展，而实体肿瘤形成过程中关键步骤就是对缺氧的适应。随着肿瘤的逐渐增大，肿瘤内部出现局部缺血缺氧状态。肾细胞癌是富血管实体肿瘤，其适应缺氧的机制是形成多血管体系、葡萄糖转运和糖酵解速率[7-8]。最近有研究证实，HIF-1α与肿瘤耐药密切相关[9]。
, 百拇医药
凋亡抑制蛋白(IAP)是一类在结构上具有同源性的细胞内源性凋亡抑制蛋白家族，XIAP是IAP家族中最有效力的caspase抑制物，具有强烈的凋亡抑制作用，能通过有效地抑制天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶等凋亡途径抑制细胞凋亡。目前研究发现，在卵巢癌、肝细胞癌、结直肠癌、前列腺癌、肾透明细胞癌、乳腺癌、恶性黑色素瘤、脑胶质细胞瘤等大部分肿瘤中，均观察到XIAP呈高表达，认为它可能在细胞的增殖过程和细胞向恶性转化过程中发挥重要作用，肿瘤细胞系中高水平的XIAP蛋白与一些抗癌药物的药物敏感性相关[10]。国外研究报道，XIAP的表达可能与肾透明细胞癌的发生、发展有关，XIAP蛋白高表达的肾癌患者预后差[11]。
体外实验证实，不同肿瘤细胞对姜黄素的敏感性不同。本实验采用浓度范围在0～80 μmol/L的姜黄素分别作用肾癌786-O细胞24、48、72 h，786-O细胞生长抑制作用随姜黄素浓度的增高和作用时间的延长而升高。姜黄素作用于786-O细胞48 h后，20 μmol/L组细胞出现了典型的细胞凋亡。同样，姜黄素对肾癌786-O细胞凋亡的影响也存在量效和时效关系，提示姜黄素可诱导786-O细胞凋亡，从而抑制细胞的增殖。对照组细胞生长速度明显快于姜黄素最低浓度处理组，其生长速度可能与HIF-1α和XIAP的表达相关，并影响细胞生物学特性。HIF-1α和XIAP蛋白在肾癌786-O细胞中有明显表达，且姜黄素处理组的HIF-1α和XIAP蛋白表达水平明显低于对照组，随着姜黄素的浓度升高和作用时间的延长，其表达水平也明显下降。本研究通过不同浓度姜黄素处理786-O细胞48 h后，HIF-1α和XIAP蛋白水平明显低于对照组，由此推测，姜黄素对肾癌786-O细胞生长抑制作用可能与HIF-1α和XIAP的表达下降有关。
, 百拇医药
通过以上实验推测，姜黄素对肾癌786-O细胞的增殖抑制、诱导凋亡的作用机制可能与其下调HIF-1α和XIAP的表达，由于两者表达下降，相关的下游调控基因的表达可能也因此下调。本实验以HIF-1α和XIAP为靶点，通过姜黄素作用于肿瘤细胞的不同靶点，对肿瘤细胞生物学行为进行干预，为肿瘤治疗提供了理论依据，姜黄素可能成为治疗肾癌的有效手段。
[参考文献]
[1]Seligson D，Janzen N，Yu H，et al. Using tumor markers to predict the survival of patients with metastatic renal cell carcinoma [J]. J Urol，2005，173(5)：1496-1501.
[2]Flanigan RC，Campbell SC，Clark JI，et al. Metastatic renal cell carcinoma [J]. Curr Treat Options Oncol，2003，4(5)：385-390.
, 百拇医药
[3]Sharma RA，Gescher AJ，Steward WP. Curcumin：the story so far [J]. Eur J Cancer，2005，41(13)：1955-1968.
[4]Lin JK. Molecular targets of Curcumin [J]. Adv Exp Med Biol，2007，595(1)：227-243.
[5]Shankar S，Ganapathy S，Chen Q，et al. Curcumin sensitizes TRAIL-resistant xenografts：molecular mechanisms of apoptosis，metastasis and angiogenesis [J]. Mol Cancer，2008，7：16.
[6]Kamat AM，Sethi G，Aggarwal BB. Curcumin potentiates the apoptotic effects of chemotherapeutic agents and cytokines through down-regulation of nuclear factor-kappa B and nuclear factor-kappa B-regulated gene products in IFN-alpha-sensitive and IFN-alpha-resistant human bladder cancer cells [J]. Mol Cancer Ther，2007，6(3)：1022-1030.
, 百拇医药
[7]赵静，师永红.缺氧诱导因子-1及其靶基因在肿瘤恶性进展中的作用[J].现代肿瘤医学，2010，18(1)：166-168.
[8]徐钰祥，张史昭.缺氧诱导因子-1在肾脏疾病中的研究进展[J].中国中西医结合肾病杂志，2009，10(12)：1118-1121.
[9]Comerford KM，Wallace TJ，Louis NA，et al. Hypoxia-inducible factor-1-dependent regulation of the multidrug resistance(MDR1)gene [J]. Cancer Res，2002，62(12)：3387-3394.
[10]Tamm I，Kornblau SM，Segall H，et al. Expression and prognostic significance of IAP-family genes in human cancers and myeloid leukemias [J]. Clin Cancer Res，2000，6(5)：1796-1803.
[11]Ramp U，Krieg T，Caliskan E，et al. XIAP expression is an independent prognostic marker in clear cell renal carcinomas [J]. Hum pathol，2004，35(8)：1022-1028., 百拇医药(李建文 申彦 张雁钢)
HIF-1是一种缺氧条件下存在于人体内的核转录因子，最早在肝癌Hep3B细胞中发现。在缺氧状态下，HIF-1α在胞浆内稳定表达，并与HIF-1β结合成HIF-1分子，HIF-1分子结合相应靶基因序列，从而调节基因转录和表达。其能增强其下游靶基因如血管内皮生长因子(VEGF)、葡萄糖转录因子-1(GLUT1)、促红细胞生成素(EPO)、一氧化氮合酶(iNOS)、内皮素-1(ET-1)和糖酵解酶等基因的表达，促进血管的生成和细胞能量代谢，从而影响肿瘤的进展，而实体肿瘤形成过程中关键步骤就是对缺氧的适应。随着肿瘤的逐渐增大，肿瘤内部出现局部缺血缺氧状态。肾细胞癌是富血管实体肿瘤，其适应缺氧的机制是形成多血管体系、葡萄糖转运和糖酵解速率[7-8]。最近有研究证实，HIF-1α与肿瘤耐药密切相关[9]。
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凋亡抑制蛋白(IAP)是一类在结构上具有同源性的细胞内源性凋亡抑制蛋白家族，XIAP是IAP家族中最有效力的caspase抑制物，具有强烈的凋亡抑制作用，能通过有效地抑制天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶等凋亡途径抑制细胞凋亡。目前研究发现，在卵巢癌、肝细胞癌、结直肠癌、前列腺癌、肾透明细胞癌、乳腺癌、恶性黑色素瘤、脑胶质细胞瘤等大部分肿瘤中，均观察到XIAP呈高表达，认为它可能在细胞的增殖过程和细胞向恶性转化过程中发挥重要作用，肿瘤细胞系中高水平的XIAP蛋白与一些抗癌药物的药物敏感性相关[10]。国外研究报道，XIAP的表达可能与肾透明细胞癌的发生、发展有关，XIAP蛋白高表达的肾癌患者预后差[11]。
体外实验证实，不同肿瘤细胞对姜黄素的敏感性不同。本实验采用浓度范围在0～80 μmol/L的姜黄素分别作用肾癌786-O细胞24、48、72 h，786-O细胞生长抑制作用随姜黄素浓度的增高和作用时间的延长而升高。姜黄素作用于786-O细胞48 h后，20 μmol/L组细胞出现了典型的细胞凋亡。同样，姜黄素对肾癌786-O细胞凋亡的影响也存在量效和时效关系，提示姜黄素可诱导786-O细胞凋亡，从而抑制细胞的增殖。对照组细胞生长速度明显快于姜黄素最低浓度处理组，其生长速度可能与HIF-1α和XIAP的表达相关，并影响细胞生物学特性。HIF-1α和XIAP蛋白在肾癌786-O细胞中有明显表达，且姜黄素处理组的HIF-1α和XIAP蛋白表达水平明显低于对照组，随着姜黄素的浓度升高和作用时间的延长，其表达水平也明显下降。本研究通过不同浓度姜黄素处理786-O细胞48 h后，HIF-1α和XIAP蛋白水平明显低于对照组，由此推测，姜黄素对肾癌786-O细胞生长抑制作用可能与HIF-1α和XIAP的表达下降有关。
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通过以上实验推测，姜黄素对肾癌786-O细胞的增殖抑制、诱导凋亡的作用机制可能与其下调HIF-1α和XIAP的表达，由于两者表达下降，相关的下游调控基因的表达可能也因此下调。本实验以HIF-1α和XIAP为靶点，通过姜黄素作用于肿瘤细胞的不同靶点，对肿瘤细胞生物学行为进行干预，为肿瘤治疗提供了理论依据，姜黄素可能成为治疗肾癌的有效手段。
[参考文献]
[1]Seligson D，Janzen N，Yu H，et al. Using tumor markers to predict the survival of patients with metastatic renal cell carcinoma [J]. J Urol，2005，173(5)：1496-1501.
[2]Flanigan RC，Campbell SC，Clark JI，et al. Metastatic renal cell carcinoma [J]. Curr Treat Options Oncol，2003，4(5)：385-390.
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[3]Sharma RA，Gescher AJ，Steward WP. Curcumin：the story so far [J]. Eur J Cancer，2005，41(13)：1955-1968.
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[5]Shankar S，Ganapathy S，Chen Q，et al. Curcumin sensitizes TRAIL-resistant xenografts：molecular mechanisms of apoptosis，metastasis and angiogenesis [J]. Mol Cancer，2008，7：16.
[6]Kamat AM，Sethi G，Aggarwal BB. Curcumin potentiates the apoptotic effects of chemotherapeutic agents and cytokines through down-regulation of nuclear factor-kappa B and nuclear factor-kappa B-regulated gene products in IFN-alpha-sensitive and IFN-alpha-resistant human bladder cancer cells [J]. Mol Cancer Ther，2007，6(3)：1022-1030.
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[7]赵静，师永红.缺氧诱导因子-1及其靶基因在肿瘤恶性进展中的作用[J].现代肿瘤医学，2010，18(1)：166-168.
[8]徐钰祥，张史昭.缺氧诱导因子-1在肾脏疾病中的研究进展[J].中国中西医结合肾病杂志，2009，10(12)：1118-1121.
[9]Comerford KM，Wallace TJ，Louis NA，et al. Hypoxia-inducible factor-1-dependent regulation of the multidrug resistance(MDR1)gene [J]. Cancer Res，2002，62(12)：3387-3394.
[10]Tamm I，Kornblau SM，Segall H，et al. Expression and prognostic significance of IAP-family genes in human cancers and myeloid leukemias [J]. Clin Cancer Res，2000，6(5)：1796-1803.
[11]Ramp U，Krieg T，Caliskan E，et al. XIAP expression is an independent prognostic marker in clear cell renal carcinomas [J]. Hum pathol，2004，35(8)：1022-1028., 百拇医药(李建文 申彦 张雁钢)