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中华真地鳖(Eupolyphaga sinensis Walker)是一种传统的中药材,在中药处方中得到广泛应用。长期的入药实践表明,其雌虫可以入药,具有镇痛、保健、增强人体免疫力等功效。现代药理研究又发现地鳖虫具有广泛的药理作用,具有抗血栓、抗氧化、抗肿瘤等功效。昆虫血淋巴是一种重要的生物材料,研究表明昆虫血淋巴中含有的抗菌肽具有抗细菌、抗真菌、抗癌的作用,且对哺乳动物的毒副作用小。因此,本研究探究了中华真地鳖血淋巴(E.sinensis Walker hemolymph,ESWH)的抗肿瘤活性,发现ESWH对人红白血病细胞株HEL表现出较强的增殖抑制作用。以HEL细胞为实验对象,研究ESWH对HEL细胞增殖、凋亡、周期、迁移的影响并探究其机制。期望为进一步研究ESWH抗肿瘤作用提供实验依据,同时为抗肿瘤药物开发提供一些新的思路。主要研究内容及结果如下:1.ESWH对肿瘤细胞的体外抑制作用的研究为了探究ESWH对癌细胞(人红白血病细胞HEL、人前列腺癌细胞PC3、人黑色素瘤细胞WM9、人乳腺癌细胞MDA-MB-231)体外生长的影响。本研究采用穿刺法收集ESWH及MTT法研究ESWH的抗癌活性。ESWH能抑制4种供试细胞的增殖,且呈浓度依赖性,在血淋巴浓度为100 mg/L时,对各细胞抑制最显著,各处理组相对于对照组的细胞活力分别为(16.40?0.72)%、(60.56?1.82)%、(49.72?4.59)%、(54.17?2.30)%,呈现出较好的抑制效果,其中ESWH对HEL细胞的增殖抑制最显著,因此,HEL细胞被选用为后续实验对象。2.ESWH对HEL细胞的体外抑制作用的研究为研究ESWH对人红白血病HEL细胞增殖及凋亡的影响,本研究采用不同质量浓度(0~80 mg/L)的ESWH体外作用于HEL细胞,利用MTT法测定ESWH对HEL细胞的存活的影响;Hoechst 33258和Annexin V-FITC荧光染色观察细胞凋亡的形态学变化及定量检测凋亡细胞百分比;流式细胞术分析HEL细胞周期分布;Transwell小室模型检测ESWH对HEL细胞纵向迁移的影响。MTT结果显示,ESWH以剂量和时间依赖的方式抑制HEL细胞的体外增殖,24、36、48 h时ESWH对HEL细胞的IC50分别为22.72、20.78、16.96 mg/L,形态学观察表明,经过ESWH处理的HEL细胞发生了显著的形态学变化,其表现为HEL细胞密度降低、皱缩变小,细胞之间的粘附降低;Hoechst 33258凋亡染色观察结果表明,随着ESWH的作用浓度增加,HEL细胞出现明显的凋亡,高浓度下出现致密浓染。Annexin V FITC染色结果也显示凋亡细胞(呈现绿色荧光)随着血淋巴作用浓度增加而增加,流式细胞术定量分析结果表明经过ESWH处理后,HEL细胞发生较明显的早晚期凋亡;流式细胞术结果表明,ESWH能诱导HEL细胞发生周期G2/M阻滞;此外,ESWH明显抑制了HEL细胞迁移到Transwell下室。3.ESWH抑制HEL细胞增殖、诱导HEL细胞凋亡的分子机制研究为了探究ESWH抑制HEL细胞增殖、诱导HEL细胞凋亡的分子机制研究,本研究利用RT-PCR、荧光定量PCR(RT-q PCR)、Western blot等技术检测HEL细胞中相关基因和蛋白表达的变化。结果发现,ESWH能够上调HEL细胞内Caspase-3、Caspase-8、Bax、Cytc、P53基因的m RNA表达水平,并能显著下调HEL细胞内PARP1、Bcl-2的m RNA表达水平;接下来,我们从蛋白水平上探究了ESWH对HEL细胞内凋亡相关蛋白的影响,结果表明,ESWH处理组细胞促凋亡相关蛋白Bax、Cyt C、Cleaved caspase-8、Cleaved caspase-3、Cleaved caspase-9、Cleaved PARP1、P53的表达显著上调,而HEL细胞内Bcl-2与Fli-1的表达则显著下调;ESWH处理能引起HEL细胞发生G2/M期阻滞,于是我们探究了ESWH对HEL细胞内周期相关蛋白表达的影响,结果显示,Cyclin D1与CDK4蛋白的表达以剂量依赖性方式显著降低,ESWH高剂量组(40 mg/L)下Cyclin B1和Cdc2表达明显上调;我们探究ESWH对HEL细胞内迁移侵袭相关蛋白表达的调控,趋化因子CXCR4表达随着ESWH作用浓度的增加而下调,ESWH高剂量组(40 mg/L)MMP-2和MMP-9的表达显著下调;此外,我们还探究了ESWH对HEL细胞内MAPK信号通路中关键蛋白P38与ERK1及其磷酸化水平表达的影响,结果发现,随着ESWH作用浓度的增加,P-ERK1与P-P38表达水平以剂量依赖性方式显著上调,P-ERK1与P-P38在ESWH 10 mg/L或更高浓度时表达显著上调。