姜黄素抗乳腺癌的作用及其机制研究

【摘要】乳腺癌是女性群体中常见的癌症类型之一，对女性健康造成严重威胁，且发病率逐年上升。因为容易转移，所以很多学者致力于相关机制的治疗研究。尽管在治疗上有大量细胞活性因子可以利用，但是开发和应用新型高效安全的抗癌药物仍然十分必要。MiRNAs是在转录后和翻译阶段控制基因表达的一种新型微小RNA分子。涉及操纵许多重要生物领域。其中,miR-21是近来肿瘤研究发展的一个新关注焦点，它通过调控相关基因,改变与其相关蛋白的表达,同时在涉及肿瘤基因的信号通路中也起到了重要的作用，发挥类似癌基因的作用。姜黄素，是姜黄根中的一种活性成分，具有治疗活性。在对抗炎症、衰老、癌症和缺血状况时有非常广谱的生物学作用。已有研究表明，姜黄素对乳腺癌的增殖、浸润有抵抗的作用，姜黄素抗乳腺癌的机制研究也有相关报道。但把姜黄素和miR-21联系起来，用于解释其抗癌机制目前尚未见报道。目的：本研究以乳腺癌细胞株MCF-7为细胞模型开展研究，探讨姜黄素对该细胞株的增殖性以及细胞株中相关基因miR-21的表达量的影响，进一步来探讨姜黄素抗乳腺癌的相关信号通路和其分子机制，为临床应用提供相应的理论依据。方法：1、MTT法进行存活率检测，设立1个对照组，5个实验组，使用浓度为2.5μM、5μM、10μM、20μM、40μM的姜黄素分别处理细胞，探讨姜黄素对乳腺癌细胞株MCF-7存活率的影响。2、使用caspase-3试剂盒，检测姜黄素对乳腺癌细胞株MCF-7细胞凋亡的影响。分组以及姜黄素处理浓度同上。3、采用流式细胞仪分析，对MCF-7细胞周期进行观察。分组及姜黄素处理浓度同上，探讨姜黄素对乳腺癌细胞株MCF-7细胞周期分布的影响。4、采用Real-timePCR法检测miR-21的表达量变化，研究姜黄素对乳腺癌MCF-7细胞中miR-21的表达量的影响。5、运用Westernblot法检测姜黄素对MCF-7细胞中miR-21的靶基因PDCD4蛋白表达量的影响。结果：1、随着浓度和作用时间的增加，姜黄素抑制乳腺癌细胞的作用逐渐增强，细胞存活率逐渐下降。2、随着姜黄素处理浓度的增加，在处理细胞24小时后，OD值明显上升，caspase-3活性增强，激活了凋亡途径，诱导了乳腺癌细胞凋亡。3、处理细胞24小时后，细胞周期发生显著变化（P＜0.05）。随姜黄素浓度的增加，G2期细胞明显增加（P＜0.05），发生了G2期阻滞，呈现明显的剂量依赖性（P＜0.05）。4、姜黄素浓度从0μM、2.5μM、5μM、10μM、20μM分别作用于MCF-7细胞中，miR-21的表达量逐渐降低，在10umol/L和20umol/L组,与DMSO组比较,miR-21表达量明显下降(P<0.01)。5、姜黄素在其浓度分别为0μM、2.5μM、5μM、10μM、20μM时，PDCD4蛋白表达量呈现增加趋势，在20μM处其表达量最大。综上所述，随着姜黄素浓度的升高，miR-21的表达量下降,这又引发了其下游靶基因PDCD4的蛋白表达量升高,从而可能抑制了致癌Ras-Ap-1通路,促进了肿瘤细胞的凋亡，导致肿瘤细胞生长受到抑制。这为姜黄素抗乳腺癌机制提供了相关理论基础。结论：1、姜黄素可以抑制体外乳腺癌MCF-7细胞的增殖。且随着浓度的增高，抑制的作用加强。2、姜黄素处理浓度增加时，细胞中miR-21的表达量降低，下游靶基因PDCD4的蛋白表达量升高，抑制了Ras-AP-1信号通路。3、姜黄素下调miR-21和上调PDCD4的表达可能是抑制乳腺癌MCF-7的增殖机制之一。
【作者】薛茗方；
【导师】刘雅娟；赵刚；
【作者基本信息】吉林大学，营养与食品卫生学，2014，硕士
【关键词】姜黄素；乳腺癌；miR-21；PDCD4；

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