研究发现,β-榄香烯具有克服肿瘤治疗中的多药耐药性的作用
生物探索 · 2018/08/29
β-榄香烯是从中药莪术中提取的抗癌新药,具有广泛的抗癌作用。β-榄香烯注射液目前广泛用于多种恶性肿瘤治疗,并取得较好的治疗效果。运用Western印迹分析、MTT细胞毒性测定法和流式细胞术等技术进行研究发现,发现它与抗癌药物使用可逆转肿瘤细

β-榄香烯是从中药莪术中提取的抗癌新药,具有广泛的抗癌作用。β-榄香烯注射液目前广泛用于多种恶性肿瘤治疗,并取得较好的治疗效果。运用Western印迹分析、MTT细胞毒性测定法和流式细胞术等技术进行研究发现,发现它与抗癌药物使用可逆转肿瘤细胞耐药性。

Western印迹分析是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法,上海美迪西的生物部在体外生物学领域有丰富广泛的经验,通过酶水平测定、细胞水平测定、细胞生物学、生物化学、体外同位素测定、稳定细胞株建立、基因敲除、RNAi和MicroRNA技术等,提供一套完整的生物学服务。

多药耐药性指的是癌症细胞对化疗药物产生耐药性的能力,是肿瘤复发和癌症转移的一个首要原因。采用MTT细胞毒性测定法、流式细胞术和Western印迹分析对抗肿瘤药物联合β-榄香烯的抗增殖作用,耐药性的逆转情况,以及对蛋白表达的抑制作用。结果表明,β-榄香烯在一定浓度下具有很强的增强阿霉素对MCF-7/DOX细胞的细胞毒性的作用,其逆转倍数为6.38。

此外,β-榄香烯逆转P-糖蛋白(P-gp)介导的多药耐药机制显示,β-榄香烯能通过抑制MCF-7/DOX细胞中P-gp的传送功能,从而增加阿霉素和Rh123在胞内的蓄积。流式细胞仪和western印迹分析显示,β-榄香烯能抑制P-gp的表达,但对MRP1蛋白的表达影响不大。此外,β-榄香烯对MCF-7/DOX细胞内GSH水平和GST活性有少许的抑制作用。因此β-榄香烯可能是一种有前景的克服肿瘤治疗中多药耐药的制剂。

 进行β-榄香烯体外逆转人肺腺癌耐顺铂(cisplatin,DDP)细胞株A549/DDP的耐药性及可能的作用机制研究发现,不同浓度β-榄香烯均能抑制人肺腺癌细胞株A549/DDP的生长,呈时间-剂量依赖性效应(P均<0.05),单用DDP的IC50为15.46μg/ml,合用20μg/ml β-榄香烯24h,DDP的IC50为4.15μg/ml,逆转耐药倍数为3.73。

β-榄香烯增加A549/DDP细胞内Rh-123的蓄集,降低细胞膜上P-gp表达,呈剂量依赖性。荧光显微镜和流式细胞检测技术发现β-榄香烯联合顺铂更大程度上诱导A549/DDP细胞凋亡。同时,不同浓度β-榄香烯联合顺铂使A549/DDP细胞株线粒体膜电位下降,胞质内ROS浓度增加,GSH/(GSSG+GSH)比值降低,同时上调胞质中Cytochrome C、Caspase-3、Bad蛋白表达,下调Pro-caspase-3、Bcl-2蛋白表达。

因此β-榄香烯体外可以逆转人肺腺癌A549/DDP细胞株耐药性,其机制可能与其降低细胞膜上P-gp表达,抑制P-gp蛋白泵出功能,减少细胞内抗癌药物外排,增加细胞内抗癌药物浓度;同时降低线粒体膜电位,增加细胞内ROS浓度,减少GSH含量,活化胞内氧化还原体系和损伤线粒体膜造成通透性增加,从而使线粒体释放Cytochrome C到胞质,同时活化Caspase-3,上调促凋亡蛋白Bad和下调抗凋亡蛋白Bcl-2表达启动线粒体凋亡路径有关。

为了进一步探讨β-榄香烯衍生物抑制肿瘤细胞增殖的作用机制,考察了IC_(50)值最小的三个化合物DX-42、DX-54、DX-56对K562细胞株的生长抑制和细胞毒作用。结果表明,这些化合物在低浓度条件下没有细胞毒作用;在低于5μM浓度条件下对K562细胞株也不具有诱导凋亡作用。western印迹分析法的实验结果表明化合物DX-42、DX-54、DX-56在2~4μM即可抑制AKT和mTOR激酶的磷酸化,说明其对肿瘤细胞的作用途径之一是抑制了mTOR/或AKT的活性。

近几年国内对β-榄香烯的抗癌作用及其特点、机制已有广泛的研究,结果表明其抗肿瘤作用与传统的化疗药物不同之处在于该药兼具抑制肿瘤细胞增殖和提高免疫功能的双重效应。但β-榄香烯为脂溶性化合物,临床使用的剂型只有乳剂,稳定性较差,因此在临床上只能作为二线药物。

 


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