蒿甲醚激活 PPAR 途径抑制小鼠 Lewis肺癌 细胞体外增殖和侵 …

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DOI 10.3760/cma.j.issn.1673422X.2015.06.001 基金项目:昆明医科大学 2013 年研究生创新基金( 2013N15 作者单位: 650118 昆明医科大学第三附属医院干部医疗科(付凤莲),中西医结合肿瘤临床研究中心(蒋永新、刘珊、王红);昆明医科大学海 源学院病理教研室(程荫) 通信作者:蒋永新, Email 598104374@qq.com ·论著· 蒿甲醚激活 PPAR γ 途径抑制小鼠 Lewis 肺癌 细胞体外增殖和侵袭机制研究 付凤莲 蒋永新 程荫 刘珊 王红 【摘要】 目的 研究青蒿素类衍生物蒿甲醚( ARE )对小鼠 Lewis 肺癌细胞株( LLC )体外生长和侵 袭的影响,探讨其可能的作用机制。方法 采用 MTT 法观察 ARE LLC细胞生长的抑制效应。Trans well 侵袭实验检测对照组、 ARE 组、 GW9662 [过氧化物酶体增殖物激活受体 γ PPAR γ )特异性抑制剂] 组和 GW9662+ARE LLC 细胞的侵袭力。实时 PCRWesternblotting 法检测 组细胞 PPAR γ NF κ Bp65 Caspase3mRNA和蛋白表达。结果 ARE呈时间和剂量依赖性方式抑制 LLC细胞生长, 24 48 72hARE LLC IC 50 值分别为 271.29 189.08 65.99 μ g/ml 组中 ARE 组的荧光值最低,为 1744.67 ,对照组为 6887.00 GW9662+ARE 组为 4597.00 GW9662 组为 10012.67 ,表明 ARE组侵袭 力最弱,而且相比对照组侵袭力明显减弱( =12.411 =0.000 )。ARE 组、 GW9662 PPAR γmRNA对表达量分别为 2.276±0.534 0.362±0.206 ,与对照组相比差异均有统计学意义( =4.785 0.001 =2.395 =0.044 ); ARE PPAR γ 蛋白表达量为27688.33±3593.06 ,比对照组( 17716.33± 2273.95 )、 GW9662+ARE组( 21816.00±1644.07 )高( =5.159 =0.001 =3.038 =0.016 )。 NF κ Bp65mRNA表达量在 GW9662+ARE组( 0.346±0.149 )最低,其次为 ARE组( 0.392±0.187 ), GW9662 组最高( 1.720±0.338 ), ARE 组与对照组和 GW9662 组相比差异有统计学意义( =3.592 0.007 =7.851 =0.000 )。Caspase3mRNA和蛋白在各组的表达差异没有统计学意义( =1.181 =0.376 =0.647 >0.05 )。 结论 蒿甲醚可以通过上调 PPAR γ 表达抑制 NF κ 的途径来抑制 LLC 细胞体外增殖和侵袭,提示 PPAR γ 可能为肺癌治疗提供一个新的靶点。 【关键词】 青蒿素类;肺肿瘤;过氧化物酶体增殖物激活受体;核因子 κ 受体活化因子 Artemetherinhibitsproliferationandinvasionviathemediationofperoxisomeproliferatoractivated receptorgammaactivationpathwayinLewislungcancercells  FuFenglian JiangYongxin Cheng Yin LiuShan WangHong. DepartmentofSpecialMedicalTreatment ThirdAffiliatedHospitalofKunming MedicalUniveristy Kunming650118 China Correspondingauthor JiangYongxin Email 598104374@qq.com Abstract Objective Toinvestigatetheinhibitoryeffectofartemether ARE ),oneofartemisinin derivatives onthegrowthandinvasionofLewislungcancercells LCCs invitro andexplorethepossiblemech anism. Methods EffectsofAREonproliferationofLLCswereevaluatedbyMTT.Theinvasivenesswasdetec tedbyTranswellinvasionassay includingcontrol ARE GW9662 thespecificinhibitorofperoxisomeprolifera toractivatedreceptor γPPAR γ )]andGW9662+AREgroup.TheexpressionlevelsofPPAR γ NF κ Bp65 Caspase3mRNAandproteininabovementionedfourgroupswereanalyzedbyRTPCRandWesternblotting respectively. Results AREcouldinhibittheproliferationofLLCsintimeanddosedependentmanner theIC 50 valueofwhichin24 48 and72hwere271.29 189.08 65.99 μ g/ml respectively.Thefluorescentvalueof AREgroupwas1744.67 andthatofcontrolgroupwas6887.00 4597.00ofGW+AREgroup aswellas 10012.67ofGW9662group.ItmanifestedtheinvasivenessofAREgroupwastheweakest whichdeclinedsig nificantlycomparedwithcontrolgroup =12.411 =0.000 .TherelativequantitativeexpressionsofPPAR γ · · 国际肿瘤学杂志 2015 月第 42 卷第 JIntOncol June2015 Vol42 No6

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书书书

  DOI:10.3760/cma.j.issn.1673422X.2015.06.001

基金项目:昆明医科大学2013年研究生创新基金(2013N15)

作者单位:650118昆明医科大学第三附属医院干部医疗科(付凤莲),中西医结合肿瘤临床研究中心(蒋永新、刘珊、王红);昆明医科大学海

源学院病理教研室(程荫)

通信作者:蒋永新,Email:598104374@qq.com

·论著·

蒿甲醚激活 PPARγ途径抑制小鼠 Lewis肺癌细胞体外增殖和侵袭机制研究

付凤莲 蒋永新 程荫 刘珊 王红

  【摘要】 目的 研究青蒿素类衍生物蒿甲醚(ARE)对小鼠Lewis肺癌细胞株(LLC)体外生长和侵袭的影响,探讨其可能的作用机制。方法 采用MTT法观察ARE对LLC细胞生长的抑制效应。Transwell侵袭实验检测对照组、ARE组、GW9662[过氧化物酶体增殖物激活受体 γ(PPARγ)特异性抑制剂]组和GW9662+ARE组4组LLC细胞的侵袭力。实时 PCR和 Westernblotting法检测4组细胞 PPARγ、NFκBp65、Caspase3mRNA和蛋白表达。结果 ARE呈时间和剂量依赖性方式抑制 LLC细胞生长,24、48、72hARE对LLC的IC50值分别为271.29、189.08、65.99μg/ml。4组中ARE组的荧光值最低,为1744.67,对照组为6887.00,GW9662+ARE组为4597.00,GW9662组为10012.67,表明ARE组侵袭力最弱,而且相比对照组侵袭力明显减弱(t=12.411,P=0.000)。ARE组、GW9662组PPARγmRNA相对表达量分别为2.276±0.534和0.362±0.206,与对照组相比差异均有统计学意义(t=4.785,P=0.001;t=2.395,P=0.044);ARE组PPARγ蛋白表达量为27688.33±3593.06,比对照组(17716.33±2273.95)、GW9662+ARE组(21816.00±1644.07)高(t=5.159,P=0.001;t=3.038,P=0.016)。NFκBp65mRNA表达量在 GW9662+ARE组(0.346±0.149)最低,其次为 ARE组(0.392±0.187),GW9662组最高(1.720±0.338),ARE组与对照组和GW9662组相比差异有统计学意义(t=3.592,P=0.007;t=7.851,P=0.000)。Caspase3mRNA和蛋白在各组的表达差异没有统计学意义(F=1.181,P=0.376;F=0.647,P>0.05)。结论 蒿甲醚可以通过上调PPARγ表达抑制NFκB的途径来抑制LLC细胞体外增殖和侵袭,提示PPARγ可能为肺癌治疗提供一个新的靶点。  【关键词】 青蒿素类;肺肿瘤;过氧化物酶体增殖物激活受体;核因子κB受体活化因子

ArtemetherinhibitsproliferationandinvasionviathemediationofperoxisomeproliferatoractivatedreceptorgammaactivationpathwayinLewislungcancercells FuFenglian,JiangYongxin,ChengYin,LiuShan,WangHong.DepartmentofSpecialMedicalTreatment,ThirdAffiliatedHospitalofKunmingMedicalUniveristy,Kunming650118,ChinaCorrespondingauthor:JiangYongxin,Email:598104374@qq.com

【Abstract】 Objective Toinvestigatetheinhibitoryeffectofartemether(ARE),oneofartemisininderivatives,onthegrowthandinvasionofLewislungcancercells(LCCs)invitroandexplorethepossiblemechanism.Methods EffectsofAREonproliferationofLLCswereevaluatedbyMTT.TheinvasivenesswasdetectedbyTranswellinvasionassay,includingcontrol,ARE,GW9662[thespecificinhibitorofperoxisomeproliferatoractivatedreceptorγ(PPARγ)]andGW9662+AREgroup.TheexpressionlevelsofPPARγ,NFκBp65,Caspase3mRNAandproteininabovementionedfourgroupswereanalyzedbyRTPCRandWesternblotting,respectively.Results AREcouldinhibittheproliferationofLLCsintimeanddosedependentmanner,theIC50valueofwhichin24,48,and72hwere271.29,189.08,65.99μg/ml,respectively.ThefluorescentvalueofAREgroupwas1744.67,andthatofcontrolgroupwas6887.00,4597.00ofGW+AREgroup,aswellas10012.67ofGW9662group.ItmanifestedtheinvasivenessofAREgroupwastheweakest,whichdeclinedsignificantlycomparedwithcontrolgroup(t=12.411,P=0.000).TherelativequantitativeexpressionsofPPARγ

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mRNAinAREandGW9662groupwere2.276±0.534and0.362±0.026,respectively.Comparedwithcontrolgroup,PPARγmRNAlevelinbothofAREandGW9662groupreachedstatisticalsignificance(t=4.785,P=0.001;t=2.395,P=0.044).PPARγproteinexpressioninAREgroup,GW9662+AREgroupandcontrolgroupwere27688.33±3593.06,21816.00±1644.07,17716.33±2273.95,respectively,whichwashigherinAREgroupthanthatincontrolandGW+AREgroup(t=5.159,P=0.001;t=3.038,P=0.016).NFκBp65mRNAexpressioninGW9662+AREgroupwas0.346±0.149,whichinAREgroupandGW9662groupwere0.392±0.187and1.720±0.338,respectively.ThedifferencesofNFκBp65mRNAexpressionlevelbetweenARE,andcontrolorGW9662groupwerestatisticallysignificant(t=3.592,P=0.007;t=7.851,P=0.000).While,thedifferencesofCaspase3mRNAandproteinexpressionlevelsamongthefourgroupswerenotstatisticallysignificant(F=1.181,P=0.376;F=0.647,P>0.05).Conclusion AREmayrestrainNFκBthroughupregulatingPPARγtoinhibittheproliferationandinvasivepotentialofLLCinvitro,whichsuggeststhatPPARγmaybeanoveltherapeutictargetforlungcancer.

【Keywords】 Artemisinins;Lungneoplasms;Peroxisomeproliferatorsactivatedreceptors;ReceptoractivatorofnuclearfactorkappaB

  近年来,多项研究[13]表明曾经用于治疗疟疾的

一线中药青蒿素类衍生物有明显的抗肿瘤活性,但具

体机制尚不十分明确。过氧化物酶体增殖物激活受

体 γ(peroxisomeproliferatoractivated receptorγ,PPARγ)是一类配体依赖的核转录因子,其在肿瘤细胞的增殖、凋亡、侵袭转移和逆转肿瘤细胞耐药等方

面发挥重要作用[47]。本课题组前期研究发现蒿甲醚

(artemether,ARE)与顺铂联用可协同抑制小鼠肺癌3LL细胞株的生长,ARE还能增强 Lewis肺癌小鼠的免疫功能,改善其生命质量。联合应用 ARE与顺铂可促进肿瘤细胞坏死、诱导凋亡,这可能与细胞周期

阻滞及调控细胞凋亡相关基因的表达有关[8],但

ARE抗癌作用的具体机制尚不十分明晰。本研究旨在探索 ARE的抗癌机制与 PPARγ信号途径可能的关系。

1 材料与方法11 材料

小鼠Lewis肺癌细胞株(LLC)为昆明医科大学第三附属医院肿瘤研究所传代保存。

12 主要试剂与仪器注射用ARE由昆明制药集团股份有限公司提

供,产品批号:2011122801。PPARγ特异性抑制剂GW9662购自美国 Sigma公司,产品编号:M6191。FBS、DMEM高糖培养基购自美国 Hyclone公司。QCMTM24wellCellInvasionAssay(Fluorometric)(ECM554)购自美国Chemicon公司,该试剂盒本身配备有24孔板、细胞分离液、4×LysisBuffer和CyQuantGRDye,每个24孔板带12个有包被基质胶的聚碳酸酯膜小室,CyQuantGRDye与细胞的核酸结合能发绿色荧光。qRTPCR试剂盒为广州复能公司产品。PPARγ一抗(产品编号:07466)、核转录因子κB

(NFκB)P65一抗(产品编号:06418)、Caspase3氨基酸104~117一抗(产品编号:AB3640)、β肌动蛋白(βactin)一抗(产品编号:041116)和羊抗兔二抗(产品编号:AP307P)为美国 Millipore公司产品。主要仪器包括Therom普通酶标仪、Tecan荧光酶标仪、Leica荧光显微镜、ABIPCR仪和定量PCR仪。13 方法131 细胞培养:将 LLC细胞接种于含10%胎牛血清的DMEM培养基中,置于含5%CO2、37℃的培养箱中常规培养,每1~2天换液1次。132 MTT法测定 ARE及 GW9662对 LLC细胞生长的抑制作用:取对数生长期的细胞,消化离心后进

行细胞计数,调整细胞密度为 5×104个/ml,以200μl/孔接种于96孔板中央孔内,周边孔加磷酸盐缓冲液。实验分为空白组只加培养基;溶剂组为培养

细胞或培养细胞加0.1%DMSO;实验组分别加入不同浓度的 ARE或 GW9662。每种实验药物(ARE和GW9662)设6个浓度,每个浓度设6个复孔。实验组ARE的浓度梯度为1000、500、250、125、62.5、31.3μg/ml(60mgARE先用5ml生理盐水完全溶解,再用55ml培养基稀释至1mg/ml,使用前用培养基稀释到所需浓度),GW9662的浓度梯度为 40、20、10、5、2.5、1.25μmol/L(5mgGW9662用450μlDMSO充分溶解,使用前先取50μl母液,用50ml培养基稀释配成40μmol/LGW9662)。待细胞贴壁生长达80%左右,吸去旧的培养液,加药孔分别加入不同浓度的含药培

养基200μl,分别培养24、48、72h。到达培养时间后,每孔加入新鲜配制的5mg/mlMTT溶液20μl,继续培养 4h后取出,小心吸去孔内液体,各孔加入DMSO150μl,振荡10min,使沉淀充分溶解。用酶标仪测定波长为490nm处的吸光度(A)值,并求均值。

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根据如下公式计算抑制率并求出半数抑制浓度

(IC50):抑制率 =[1-(A实验组 -A空白组)/(A溶剂组 -A空白组)]×100%,lgIC50=Xm-I[P-(3-Pm-Pn)/4],Xm为 lg最大剂量,I为 lg(最大剂量/相邻剂量),P为抑制率之和,Pm为最大抑制率,Pn为最小抑制率。

133 Transwell法检测4组细胞侵袭力:取对数生长期细胞,以2×105个/ml的密度接种于6孔板,每孔加入2ml细胞悬液。待 6孔板中细胞融合度达80%左 右 时 分 别 加 入 以 下 药 物,GW9662组:20μmol/LGW96622ml,ARE组:125μg/mlARE2ml,GW9662+ARE组:先用 40μmol/LGW96621ml处理30min后,再加入250μg/mlARE1ml,对照组:仅更换培养基。培养24h后,将4组细胞分别消化离心(离心半径为15cm,转速为1000r/min)5min,用磷酸盐缓冲液洗 1~2遍,再分别以不含FBS的 DMEM培养液重悬细胞进行计数,调整细胞密度为5×105个/ml,每个小室接种250μl。向小室下层(即24孔板中)加入含10%胎牛血清的 DMEM培养液500μl,将 24孔板置于培养箱中培养。24h后小心吸出小室上层的细胞悬液,将每个小室置于其

他孔,向孔中加入预热的细胞分离液225μl,在37℃温育30min;在温育过程中倾斜24孔板来回多次使小室膜底部的侵袭细胞完全被驱散出来,弃除小室。

用4×LysisBuffer以75∶1的比例稀释 CyQuantGRDye(例如:4μlDye用300μlBuffer来稀释),向含225μl细胞分离液的孔中加入75μl的 LysisBuffer/Dye混合液,在室温下孵育15min。在荧光显微镜下观察4个孔的荧光数。再分别转移每孔中200μl混合液到 Greiner96孔板,在荧光酶标仪上 480nm/520nm(激发光/发射光波长)过滤设置下读数。134 RTPCR检 测 4组 细 胞 PPARγ、NFκB、Caspase3mRNA表达:常规培养 LLC细胞,待培养瓶中细胞融合度达80%左右时分别加入以下药物,GW9662组加入20μmol/LGW96625ml,ARE组加入 125μg/mlARE5ml,GW9662+ARE组先用40μmol/LGW96622.5ml预处理30min后,再加入250μg/mlARE2.5ml,而对照组仅予以更换培养液,培养24h后按照上述方法换液继续培养。48h后,按照InvitrogenTrizol试剂盒提取细胞总 RNA,提取RNA溶解后,用紫外分光光度仪测RNA纯度和浓度(A260/A280>2.0)。将 RNA按照反转录试剂盒反转录成 cDNA进行定量 PCR。PCR扩增条件为:95℃预变性 10min,95℃ 变性 15s,60℃ 复性

1min,共40个循环。产物用1%的琼脂糖凝胶进行

检测。

135  Westernblotting检测 4组细胞 PPARγ、NFκB、Caspase3蛋白水平:按上述方法分组处理细胞,培养48h后,提取细胞总蛋白,经BioRad法定量蛋白,取10μg总蛋白上样,经十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)后,转移到PVDF膜上,5%脱脂奶粉室温封闭 3~4h,4℃与 βactin、PPARγ、Caspase3氨基酸104117、NFκBP65一抗孵育过夜,辣根过氧化酶标记的羊抗兔二抗室温下孵育

2h,充分洗膜后用DAB显色并拍照。14 统计学方法

每组实验均重复3次以上,数据以x±s表示,采用SPSS17.0软件进行统计分析,采用单因素方差分析和LSD法,以P<0.05为差异有统计学意义。2 结果21 ARE和GW9662对LLC细胞的生长抑制作用

由图1可见,ARE对LLC细胞生长有抑制作用,且呈现出一定的剂量和时间依赖性。根据抑制率计

算出 ARE对 LLC在 24、48、72h的 IC50值分别为271.29、189.08、65.99μg/ml。GW9662对 LLC没有抑制作用,抑制率见表1。

注:ARE为蒿甲醚;LLC为小鼠Lewis肺癌细胞株

图1 ARE对LLC细胞抑制作用的量效时效关系曲线

表1 不同浓度GW9662对LLC细胞在不同时间的抑制率

GW9662浓度(μmol/l) 24h 48h 72h

40 -0.616 -0.294 -0.503

20 -0.514 -0.202 -0.501

10 -0.510 -0.144 -0.458

5 -0.317 -0.010 -0.401

2.5 -0.136 -0.124 -0.330

1.25 -0.710 -0.171 -0.325

  注:GW9662为过氧化物酶体增殖物激活受体 γ特异性抑制剂;

LLC为小鼠Lewis肺癌细胞株;-表示 GW9662对 LLC细胞生长无抑

制作用

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22 4组细胞侵袭力的变化荧光显微镜下 4组细胞碎片的荧光见图 2,

GW9662组细胞碎片的荧光最多,为10012.67,其次为对照组,再次为 GW+ARE组,ARE组最少。ARE组的荧光值为1744.67,相比对照组(6887.00)明显下降(t=12.411,P=0.000),而 GW +ARE组为4597.00,相比对照组稍微下降(t=5.527,P=0.001),但仍要远远高于 ARE组(t=6.884,P=0.000)。

注:A为对照组;B为GW9662组;C为GW9662+ARE组;

D为ARE组;GW9662为过氧化物酶体增殖物激活受体γ特异性

抑制剂;ARE为蒿甲醚

图2 荧光显微镜下4组细胞碎片的荧光×400

23 4组细胞PPARγ、Caspase3和NFκBp65mRNA相对表达量

4组细胞PPARγ、Caspase3和NFκBp65mRNA相对表达量见表2。ARE组PPARγmRNA表达较对照组显著升高(t=4.785,P=0.001),GW9662组和GW+ARE组 PPARγmRNA表达量较对照组下降(t=2.395,P=0.044;t=1.037,P=0.330)。ARE组NFκBp65mRNA表达较对照组降低(t=3.592,P=0.007),相比 GW9662组明显下降(t=7.851,P<0.01)。Caspase3mRNA表达量各组间差异没有统计学意义(F=1.181,P=0.376)。

表2 4组细胞中PPARγ、Caspase3、NFκBp65基因相对表达量(x±s)

组别 PPARγ Caspase3 NFκBp65

对照组 1 1 1

GW9662组 0.362±0.206 4.572±4.473 1.720±0.338

GW9662+ARE组 0.723±0.314 1.395±1.034 0.346±0.149

ARE组 2.276±0.534 1.996±2.272 0.392±0.187

  注:GW9662为过氧化物酶体增殖物激活受体 γ特异性抑制剂;

ARE为蒿甲醚;PPARγ为过氧化物酶体增殖物激活受体 γ;NFκB为

核转录因子κB;Caspase3为半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3

24 4组细胞 PPARγ、NFκBP65、Caspase3蛋白水平

3种蛋白的表达量见图3和表3。PPARγ蛋白在ARE组较对照组明显升高(t=5.159,P=0.001),而GW9662组表达量较对照组降低(t=2.127,P>0.05),GW9662+ARE组PPARγ蛋白水平较ARE组下降(t=3.038,P=0.016),但比对照组表达量高(t=2.121,P>0.05)。Caspase3表达量在各组间的差异没有统计学意义(F=0.647,P>0.05),各组间NFκBP65蛋白表达水平与RTPCR结果基本一致。

注:1为对照组;2为GW9662组;3为GW9662+ARE组;4为ARE

组;PPARγ为过氧化物酶体增殖物激活受体γ;GW9662为PPARγ

特异性抑制剂;NFκB为核转录因子κB;Caspase3为半胱氨酸

天冬氨酸蛋白酶3

图3 4组细胞中3个蛋白表达水平

表3 Westernblotting方法检测4组细胞中PPARγ、NFκBP65、Caspase3蛋白的灰度值(x±s)

组别 PPARγ NFκBP65 Caspase3

对照组 17716.33±2273.95 54528.67±5296.58 10883.54±947.76

GW9662组 13605.00±1278.03 58325.67±7160.60  11765.57±1597.84

GW9662+ARE组 21816.00±1644.07 48785.00±697.68  10023.49±674.93

ARE组 27688.33±3593.06 47851.00±1709.44 10496.49±837.64

  注:PPARγ为过氧化物酶体增殖物激活受体γ;GW9662为PPARγ特异性抑制剂;ARE为蒿甲醚;NFκB为核转录因子κB;Caspase3为半胱

氨酸天冬氨酸蛋白酶3

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3 讨论有研究[910]报道PPARγ在多种肿瘤组织较正常

组织高表达,与肿瘤临床分期密切相关,提示 PPARγ在肿瘤的发生发展中起重要作用。众多学者[1113]发

现PPARγ激动剂如罗格列酮、环格列酮等能通过多种途径抑制肿瘤细胞生长,诱导细胞凋亡以及抑制细

胞侵袭和远处转移。因此,作者设想 ARE抑癌作用机制与PPARγ可能有内在的联系。本研究 MTT实验显示ARE能抑制 LLC细胞的体外增殖,且抑制作用呈剂量和时间依赖性。侵袭实验发现经ARE处理后的LLC细胞较对照组细胞的侵袭能力明显减弱(P<0.01),证明了 ARE能显著抑制肺癌细胞的体外侵袭力。先用GW9662预处理再用ARE作用的细胞较对照组细胞侵袭力下降(P<0.01),但比 ARE组的侵袭力仍然要高得多(P<0.01),说明 GW9662可以逆转ARE对肺癌细胞的侵袭抑制作用。推测可能是GW9662抑制了 PPARγ的活性,ARE不能有效地与PPARγ结合进而无法完全发挥抑制肿瘤细胞侵袭力的效应,这提示ARE可能是通过激活PPARγ来抑制肺癌细胞体外侵袭的。有研究[14]证实 PPARγ激活剂曲格列酮可以通过PPARγ途径来抑制乳腺癌细胞的体外生长。祝海等[9]发现曲格列酮作用前列

腺癌细胞PC3后PPARγ的表达上调,进而呈剂量依赖性抑制癌细胞增殖,加速细胞凋亡。另外,沈波和

聂玉强[15]用腺病毒转染使肝癌细胞高表达 PPARγ,发现其能明显抑制癌细胞增殖分化,诱导细胞凋亡,

而且能够显著降低肝癌细胞的运动和侵袭能力。

诸多报道阐明 PPARγ的抗癌效应可能与Caspase、NFκB信号途径相关。刘加军等[16]研究发

现PPARγ激动剂罗格列酮可显著抑制白血病 NB4细胞生长,同时检测到 Casapse3被活化出现相对分子质量20000亚单位片段,表明通过 PPARγ信号途径激活 Casapse3可能是其诱导 NB4细胞发生凋亡的重要作用机制之一。Lee等[17]研究发现PPARγ激动剂能通过上调其表达、抑制 NFκB来阻断人前列腺癌细胞生长。

因此,作者设想ARE激活PPARγ抑制肺癌细胞增殖和侵袭的机制是否与 Caspase3活化、NFκB活性受抑制有关联,于是课题组进一步检测用 ARE、GW9662、先用GW9662处理再用ARE作用的LLC以及对照LLC这4组细胞 PPARγ、Caspase3和 NFκBp65mRNA和蛋白表达水平,结果表明:ARE作用后细胞 PPARγ表达水平较对照组显著升高(P<0.01),说明ARE能增强LLC细胞中PPARγ的表达;而GW9662+ARE组 PPARγ表达量较对照组下降,

同ARE组相比也明显减弱(P<0.01),表明GW9662逆转了ARE增强PPARγ表达的作用。另外,ARE组NFκB表达量较对照组降低(P=0.007),相比GW9662组明显下降(P<0.01),提示可能ARE增强PPARγ活性后,通过对抗 NFκB来发挥抗肿瘤的作用。但是在GW9662+ARE组,NFκB表达量比ARE组还要低(P>0.05),因此课题组高度怀疑 ARE还可能通过其他途径来抑制肿瘤生长和侵袭。NFκB在NSCLC组织中高表达,能促进肿瘤的发生、进展和上皮向间充质转变,进而促进远处转移[18],而敲除

NFκBp65亚基能通过诱导细胞凋亡显著抑制 Lewis肺癌小鼠移植瘤的生长[19]。Caspase3表达量各组间差异没有统计学意义,推测 ARE抗肿瘤效应与Caspase3可能没有直接的关联。

本研究证实了ARE能抑制肺癌细胞的体外生长和侵袭,显著上调 PPARγ的表达,说明 ARE能通过激活PPARγ来发挥抗肿瘤作用。同时,也发现 ARE能抑制 NFκB的表达量,但这种抑制作用未能被PPARγ特异性抑制剂 GW9662逆转,提示 ARE可能既可以通过上调 PPARγ表达抑制 NFκB的活性,还可以通过其他途径来抑制 NFκB表达。当然,这需要更深层次的研究来揭开这些纷繁复杂的关系网。

Ban等[13]证实 PPARγ激动剂曲格列酮通过糖原合成酶激酶3β(glycogensynthasekinase3β,GSK3β)介导阻断NFκB活性来抑制人结肠癌细胞生长,而GSK3β是激活 NFκB的一个必需成分。本实验发现ARE激活 PPARγ后下调 NFκB的表达可能是其抗肿瘤作用的机制,这与 Ban等[13]的实验结论也相

当吻合。NFκB是一个重要的转录因子,通过调节多种靶基因如 CyclinD1、Bax、Caspase3、Caspase9和Survivin等发挥抑制肿瘤细胞生长和促进凋亡的作用。PPARγ与NFκB相互作用后阻断后者的激活,这为NFκB转位到核内并进一步调控其相关靶基因的表达埋下伏笔。用抑制剂或者RNAi使GSK3β失活可以阻止 NFκB的 p5和 p50亚基核转位进而减少NFκBDNA结合活性[20]。

ARE为何能介导 PPARγ的表达?如何介导PPARγ的表达?能否充当后者的配体与之结合激活其表达?ARE能否与 PPARγ信号通路沟通联系?这些都需要进一步探索。另外,从本研究中可能得到

启示,能调节PPARγ信号级联的药物可能对肿瘤的治疗有巨大前景。

参 考 文 献

[1]JirangkulP,SrisawatP,PunyaratabandhuT,etal.Cytotoxiceffectof

·504·国际肿瘤学杂志2015年6月第42卷第6期 JIntOncol,June2015,Vol42,No6

Page 6: 蒿甲醚激活 PPAR 途径抑制小鼠 Lewis肺癌 细胞体外增殖和侵 …

Artemisininanditsderivativesonhumanosteosarcomacelllines[J].

JMedAssocThai,2014,97Suppl2:S215221.

[2]TilaouiM,MouseHA,JaafariA,etal.Differentialeffectofartemisi

ninagainstcancercelllines[J].NatProdBioprospect,2014,4(3):

189196.

[3]TanWQ,ChenG,JiaB,etal.Artemisinininhibitsneuroblastoma

proliferationthrough activation ofAHPactivated protein kinase

(AMPK)signaling[J].Pharmazie,2014,69(6):468472.

[4]KimSY,KimMS,LeeMK,etal.PPARγinducesgrowthinhibition

andapoptosisthroughupregulationofinsulinlikegrowthfactorbind

ingprotein3ingastriccancercells[J].BrazJMedBiolRes,2015,

Inpress.

[5]NickkhoAmiryM,McVeyR,HollandC.Peroxisomeproliferator

activatedreceptorsmodulateproliferationandangiogenesisinhuman

endometrialcarcinoma[J].MolCancerRes,2012,10(3):441

453.

[6]ShenB,ChuE,ZhaoG,etal.PPARgammainhibitshepatocellular

carcinomametastasesinvitroandinmice[J].BrJCancer,2012,

106(9):14861494.

[7]ToKK,TomlinsonB.TargetingtheABCG2overexpressingmultidrug

resistant(MDR)cancercellsbyPPARγagonists[J].BrJPharma

col,2013,170(5):11371151.

[8]万成亮,蒋永新,寸英丽,等.蒿甲醚与顺铂联用对 Lewis肺癌

小鼠的抑瘤作用及其机制探讨[J].昆明医学院学报,2011,32

(3):2126.

[9]祝海,翁博文,徐珞,等.前列腺癌组织 PPARγ及其配体表达

和作用机制的研究[J].中华肿瘤防治杂志,2012,19(11):840

843.

[10]LiMY,YuanH,MaLT,etal.Rolesofperoxisomeproliferator

activatedreceptoralphaandgammainthedevelopmentofnonsmall

celllungcancer[J].AmJRespirCellMolBiol,2010,43(6):

674683.

[11]HannSS,TangQ,ZhengF,etal.Repressionofphosphoinositide

dependentproteinkinase1expressionbyciglitazoneviaEgr1repre

sentsanewapproachforinhibitionoflungcancercellgrowth[J].

MolCancer,2014,13:149.

[12]SawayamaH,IshimotoT,WatanabeM,etal.Smallmoleculeago

nistsofPPARγexerttherapeuticeffectsinesophagealcancer[J].

CancerRes,2014,74(2):575585.

[13]BanJO,KwakDH,OhJH,etal.SuppressionofNFκBandGSK

3βisinvolvedincoloncancercellgrowthinhibitionbythePPAR

agonisttroglitazone[J].ChemBiolInteract,2010,188(1):75

85.

[14]李燕,俞红女,白鹰.曲格列酮对人乳腺癌 MDAMB231和

MCF7细胞株增殖影响的研究[J].中华肿瘤防治杂志,2013,

20(12):918921.

[15]沈波,聂玉强.过氧化物酶体增殖物激活受体 γ抑制肝癌细胞

的增殖生长和侵袭转移[J].临床肝胆病杂志,2013,29(9):

702706.

[16]刘加军,刘文达,刘晓丹,等.罗格列酮诱导白血病 NB4细胞

凋亡的作用及机制探讨[J].实用医学杂志,2010,26(15):

26792681.

[17]LeeN,OhJ,BanJ,etal.4Omethylhonokiol,aPPARγagonist,

inhibitsprostatetumourgrowth:p21mediatedsuppressionofNFκB

activity[J].BrJPharmacol,2013,168(5):11331145.

[18]XuSS,XiangFG,DangSQ,etal.TheexpressionofNFκBand

SluginNSCLCandtheeffectonEMT[J].ProgressinModernBio

medicine,2012,12(17):32323237.

[19]QuY,ZhangX,WuR.KnockdownofNFκBp65subunitexpres

sionsuppressesgrowthofnudemouselungtumorcellxenograftsby

activationofBaxapoptoticpathway[J].Neoplasma,2015,62(1):

3440.

[20]PivaR,GianferrettiP,CiucciA,etal.15DeoxyΔ12,14prosta

glandinJ2inducesapoptosisinhumanmalignantBcells:aneffect

associatedwithinhibitionofNFκBactivityanddownregulationof

antiapoptoticproteins[J].Blood,2005,105(4):17501758.

(收稿日期:20141125  修回日期:20150215)

(本文编辑:孙娜)

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