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背景与目的:癌症相关性疲乏(Cancer-related fatigue,CRF)是癌症患者在患病期间和治疗前后经历的最常见和最痛苦的副作用之一,具有持续存在、不能通过休息来缓解的特点。目前也没有有效的药物来控制,是一种超出癌症本身诊断和治疗外的症状。研究发现在大多数癌症疲乏患者中均可发生骨骼肌的萎缩,而NF-κB信号在骨骼肌萎缩过程中起着重要作用。20-(R)-人参皂苷(Rg3)能抑制NF-κB的激活,因此被认定为是一种潜在的癌症相关性疲乏的新治疗方法,但其对CRF的疗效仍有待检验。在本实验研究中,我们发现Rg3可以在不影响肿瘤体积的情况下减轻荷瘤小鼠的癌症相关性疲乏样行为。为了模拟癌症相关性疲乏行为,我们使用了Lewis肺癌细胞建立小鼠癌症相关性疲乏模型,同时使用跑步机疲乏测试来评估Rg3治疗对小鼠疲乏样行为的影响。荷瘤小鼠均表现出肌肉萎缩和疲乏样行为,在跑步机疲乏实验中,Rg3组小鼠比荷瘤未治疗组小鼠跑步距离更远,Rg3逆转了荷瘤小鼠的疲乏样行为,表明了Rg3在CRF小鼠模型中的有效性。同时Rg3还可以抑制由肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导分化的C2C12构建的体外肌肉萎缩细胞模型。Rg3通过降低肌环指蛋白-1(Mu RF-1),肌萎缩蛋白Fbox-1(MAFbx)并上调肌球重链蛋白(MHC),生肌分化因子(Myo D)的表达来促进C2C12肌管的分化。这些数据表明Rg3可能有助于缓解癌症患者的疲乏,并为评估Rg3作为人类CRF的潜在治疗手段提供进一步的支持。方法:1.构建Lewis肺癌细胞癌症相关性疲乏的小鼠模型,取0.1ml(约1×10^6个)对数增长的Lewis细胞悬液注射到到C57BL/6J小鼠右侧肩,第7天当肿瘤体积生长到100-150mm3时,进行灌胃FS16DS(5mg/kg)和腹腔注射Rg3(5mg/kg)治疗,每日一次至实验结束为止。每日记录各组小鼠体重,成瘤体积变化。2.应用小鼠跑步机(FT-200)检测荷瘤小鼠疲乏程度,记录小鼠跑步距离。实验结束后实施安乐死,取小鼠腓肠肌进行相关目的基因蛋白质,m RNA及免疫组化等检测。3.利用TNF-α处理分化后的C2C12肌管细胞,构建肌肉萎缩的细胞模型。Western blot方法检测肌肉萎缩特异性蛋白质的表达。模型构建成功后,加不同浓度Rg3处理,通过Western blot、RT-q PCR和免疫荧光方法检测肌肉萎缩特异性基因在蛋白和m RNA水平的表达。4.不同浓度Rg3处理C2C12萎缩模型,Western blot方法检测NF-κB通路的激活及抑制相关蛋白质的表达。5.免疫共沉淀(IP)和Western blot检测MHC蛋白的泛素化水平和E3连接酶肌肉特异性蛋白质的表达情况以及蛋白之间的联系。6.利用Lewis肺癌细胞上清为作为条件培养基(与新鲜正常培养基1:1稀释)处理C2C12细胞,模仿肿瘤环境对C2C12的影响,建立肌肉萎缩细胞模型。模型建立后用不同浓度Rg3处理C2C12萎缩模型,通过Western blot检测肌肉特异性的E3连接酶相关蛋白质、NF-κB相关蛋白质的表达。结果:1.与荷瘤未治疗组相比,Rg3注射组和FS16DS灌胃组可以提高荷瘤小鼠的跑步距离、提高小鼠腓肠肌重量、阻止体重降低。荷瘤小鼠各组之间体重、肿瘤体积、肿瘤重量无明显差别。2.Rg3组和FS16DS组能够抑制肌肉萎缩,提高肌肉纤维的面积。3.Rg3组和FS16DS组能抑制E3连接酶萎缩相关蛋白质,即降低Mu RF-1、MAFbx的表达,MHC、Myo D表达升高。4.Rg3组和FS16DS组的NF-κB信号相关通路的激活被抑制,p-p65、p-IKBα表达降低。5.TNF-α(10ng/ml)处理分化的C2C12肌管细胞,E3连接酶肌肉特异性蛋白质Mu RF-1、MAFbx在96h内高度表达,而MHC、Myo D的表达持续降低。6.Rg3可以降低Mu RF-1、MAFbx的表达,提高MHC、Myo D表达。可以抑制肌肉萎缩,且抑制趋势成浓度依赖,浓度在25μg/ml时效果最明显。7.Rg3能够阻止MHC蛋白被泛素标记,减少MHC蛋白的降解。结论:1.Lewis肺癌荷瘤小鼠表现出癌症相关的疲乏行为和肌肉萎缩趋势。2.Rg3和FS16DS缓解荷瘤小鼠表现出的癌症相关性疲乏行为。3.Rg3和FS16DS阻止癌症相关的肌肉萎缩趋势。4.Rg3抑制C2C12肌管构建的体外肌肉萎缩。5.Rg3降低MHC蛋白质的泛素化程度。6.Rg3抑制被TNF-α激活的NF-κB相关信号通路。