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刺參粘多糖對(duì)人胰腺癌細(xì)胞株SW1990增殖的抑制效應(yīng)及機(jī)制探究一、引言1.1研究背景與意義1.1.1胰腺癌的嚴(yán)峻現(xiàn)狀胰腺癌是一種惡性程度極高的消化系統(tǒng)腫瘤,近年來其發(fā)病率和死亡率呈逐漸上升趨勢(shì),嚴(yán)重威脅著人類的生命健康。據(jù)統(tǒng)計(jì),在全球范圍內(nèi),胰腺癌的發(fā)病率在各類惡性腫瘤中位居前列,且死亡率居高不下,5年生存率僅約為9%,在腫瘤相關(guān)致死病因中排名第四,預(yù)計(jì)到2030年將攀升至第二位。其發(fā)病隱匿,早期癥狀不明顯,多數(shù)患者確診時(shí)已處于中晚期,此時(shí)腫瘤往往已發(fā)生轉(zhuǎn)移,手術(shù)切除難度大,且對(duì)放化療不敏感,使得胰腺癌的整體治療效果不佳,預(yù)后極差。因此,尋找有效的治療方法和藥物,提高胰腺癌患者的生存率和生活質(zhì)量,已成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域亟待解決的重大課題。1.1.2刺參粘多糖的研究價(jià)值刺參作為一種珍貴的海洋生物,其體內(nèi)富含多種生物活性成分,其中刺參粘多糖(Seacucumberpolysaccharides,SCP)備受關(guān)注。刺參粘多糖是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多糖,具有多種獨(dú)特的生物學(xué)活性。研究表明,刺參粘多糖具有免疫調(diào)節(jié)作用,能夠增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能,提高機(jī)體對(duì)病原體的抵抗力;還具有抗氧化活性,可清除體內(nèi)自由基,減輕氧化應(yīng)激對(duì)細(xì)胞的損傷。更為重要的是,刺參粘多糖在抗腫瘤方面展現(xiàn)出顯著的潛力。已有研究發(fā)現(xiàn),刺參粘多糖能夠抑制多種腫瘤細(xì)胞的生長和增殖,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,且對(duì)正常細(xì)胞的毒性較小,具有相對(duì)較高的安全性。這些特性使得刺參粘多糖成為開發(fā)新型抗腫瘤藥物的潛在資源,為攻克胰腺癌等惡性腫瘤的治療難題提供了新的思路和方向。本研究旨在深入探討刺參粘多糖對(duì)人胰腺癌細(xì)胞株SW1990增殖的抑制作用,為胰腺癌的治療提供新的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1刺參粘多糖的研究進(jìn)展刺參粘多糖的研究涵蓋提取、結(jié)構(gòu)鑒定與生物活性探索。在提取工藝上,傳統(tǒng)方法有堿法、酶法以及二者結(jié)合的雙酶絡(luò)合水解法。堿法利用堿性條件破壞刺參體壁結(jié)構(gòu)釋放粘多糖,但可能導(dǎo)致多糖結(jié)構(gòu)降解;酶法如使用胰蛋白酶、胃蛋白酶等,能在較溫和條件下實(shí)現(xiàn)水解,雙酶絡(luò)合水解法可優(yōu)化提取效果,例如當(dāng)胰蛋白酶水解pH為8.2、胃蛋白酶水解pH為2.3、胰蛋白酶添加量為0.45%、胃蛋白酶添加量為0.4%、堿解時(shí)間為3小時(shí)、胃蛋白酶酶解時(shí)間5小時(shí)、胰蛋白酶酶解時(shí)間為5小時(shí)、乙醇添加量為55%時(shí),攝取效果最佳。此外,新興的超聲輔助提取、微波輔助提取等技術(shù)也逐漸應(yīng)用,它們能縮短提取時(shí)間、提高提取率,通過超聲波或微波的作用,加速多糖從刺參組織中溶出。刺參粘多糖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由氨基半乳糖、葡萄糖醛酸、巖藻糖和硫酸基等組成,屬于聚陰離子多糖。對(duì)其精細(xì)結(jié)構(gòu)的解析,包括單糖組成比例、糖苷鍵連接方式、糖鏈分支情況等,多借助化學(xué)分析如甲基化分析、Smith降解,以及儀器分析如核磁共振(NMR)、質(zhì)譜(MS)等技術(shù)。NMR可確定糖環(huán)的構(gòu)型、糖苷鍵的連接位置;MS能精確測(cè)定多糖的分子量和結(jié)構(gòu)片段。在生物活性研究方面,刺參粘多糖展現(xiàn)出多方面功效。免疫調(diào)節(jié)作用上,它能增強(qiáng)免疫細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞的活性,促進(jìn)免疫因子如白細(xì)胞介素、干擾素的分泌,提升機(jī)體免疫監(jiān)視和防御能力;抗氧化活性通過清除超氧陰離子、羥自由基、DPPH自由基等,保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷,與多糖分子中的羥基、硫酸基等基團(tuán)有關(guān),這些基團(tuán)可通過電子轉(zhuǎn)移或氫原子轉(zhuǎn)移機(jī)制中和自由基;抗凝血作用源于其對(duì)凝血因子的抑制或?qū)δ富钚缘母蓴_,在預(yù)防和治療血栓性疾病方面有潛在價(jià)值;降血脂功能則體現(xiàn)在降低血清膽固醇和甘油三酯水平,調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝,改善動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。盡管已有諸多研究成果,但仍存在不足。提取工藝雖有多種,但缺乏普適性強(qiáng)、綠色環(huán)保且能最大程度保留多糖活性的統(tǒng)一方法;結(jié)構(gòu)鑒定方面,對(duì)于復(fù)雜多糖的高級(jí)結(jié)構(gòu),如空間構(gòu)象、分子聚集態(tài)等研究較少,限制了對(duì)其構(gòu)效關(guān)系的深入理解;生物活性研究多集中在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型,臨床研究匱乏,在人體中的安全性和有效性尚待進(jìn)一步驗(yàn)證,作用機(jī)制也需深入探究,以明確其在細(xì)胞信號(hào)通路、基因表達(dá)調(diào)控等層面的作用靶點(diǎn)和分子機(jī)制。1.2.2胰腺癌治療研究現(xiàn)狀胰腺癌的常規(guī)治療手段包括手術(shù)、化療和放療。手術(shù)切除是根治胰腺癌的主要方法,對(duì)于早期胰腺癌患者,如腫瘤局限在胰腺內(nèi)、未發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移且患者身體狀況允許時(shí),胰十二指腸切除術(shù)、胰體尾加脾切除術(shù)等手術(shù)方式可切除腫瘤組織。然而,多數(shù)胰腺癌患者確診時(shí)已處于中晚期,腫瘤侵犯周圍血管、器官或發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,手術(shù)切除率低,僅10%-20%,且手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高,術(shù)后并發(fā)癥如腹腔出血、消化道出血、胃排空障礙等發(fā)生率可達(dá)30%-50%?;熓侵型砥谝认侔┑闹匾委熓侄?,以吉西他濱為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療方案,如吉西他濱聯(lián)合白蛋白結(jié)合型紫杉醇,可改善患者生存情況、減輕疼痛、提高生活質(zhì)量。但胰腺癌對(duì)化療藥物的耐藥性普遍存在,導(dǎo)致化療效果受限,腫瘤細(xì)胞通過多種機(jī)制產(chǎn)生耐藥,如藥物外排泵活性增強(qiáng)、DNA損傷修復(fù)能力提高、細(xì)胞凋亡通路異常等。放療作為局部治療手段,可用于各分期胰腺癌,通過高能量射線照射腫瘤組織,殺傷癌細(xì)胞,抑制腫瘤生長。放療可單獨(dú)應(yīng)用,也可與手術(shù)、化療聯(lián)合,提高局部控制率和生存率。但放療在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí),也會(huì)對(duì)周圍正常組織造成損傷,引起放射性腸炎、放射性胰腺炎、骨髓抑制等不良反應(yīng)。新型治療策略不斷涌現(xiàn),靶向治療針對(duì)腫瘤細(xì)胞的特定分子靶點(diǎn),如表皮生長因子受體(EGFR)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等,抑制腫瘤細(xì)胞生長和轉(zhuǎn)移。然而,胰腺癌的分子異質(zhì)性高,不同患者的腫瘤細(xì)胞靶點(diǎn)表達(dá)存在差異,導(dǎo)致靶向治療的有效率有限,且部分患者會(huì)出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象。免疫治療通過激活機(jī)體自身免疫系統(tǒng)來識(shí)別和殺傷腫瘤細(xì)胞,如免疫檢查點(diǎn)抑制劑,但胰腺癌腫瘤微環(huán)境具有免疫抑制特性,限制了免疫治療的療效,腫瘤細(xì)胞可通過表達(dá)免疫檢查點(diǎn)分子、招募免疫抑制細(xì)胞等方式逃避免疫監(jiān)視。此外,介入治療如動(dòng)脈灌注化療、射頻消融等,對(duì)部分不能手術(shù)切除的胰腺癌患者有一定療效,但也存在治療不徹底、易復(fù)發(fā)等問題。這些新型治療策略在臨床應(yīng)用中取得了一定進(jìn)展,但仍面臨諸多挑戰(zhàn),需要進(jìn)一步探索和優(yōu)化治療方案,以提高胰腺癌患者的治療效果和生存率。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容1.3.1研究目標(biāo)本研究旨在系統(tǒng)且深入地探究刺參粘多糖對(duì)人胰腺癌細(xì)胞株SW1990增殖的抑制作用,從細(xì)胞和分子水平層面全面剖析其作用機(jī)制。通過一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析,明確刺參粘多糖在抑制SW1990細(xì)胞增殖過程中的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)和信號(hào)傳導(dǎo)通路,評(píng)估其在胰腺癌治療中的潛在應(yīng)用價(jià)值,為開發(fā)基于刺參粘多糖的新型胰腺癌治療藥物或輔助治療手段提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),進(jìn)而為改善胰腺癌患者的治療效果和預(yù)后情況開辟新的思路與方向。1.3.2研究內(nèi)容刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用研究:采用MTT法、CCK-8法等細(xì)胞增殖檢測(cè)技術(shù),將不同濃度的刺參粘多糖作用于SW1990細(xì)胞,在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定細(xì)胞的增殖活性,繪制細(xì)胞生長曲線,明確刺參粘多糖抑制SW1990細(xì)胞增殖的濃度-效應(yīng)關(guān)系和時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系。利用細(xì)胞克隆形成實(shí)驗(yàn),觀察刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞克隆形成能力的影響,進(jìn)一步評(píng)估其對(duì)細(xì)胞長期增殖能力的抑制作用。刺參粘多糖誘導(dǎo)SW1990細(xì)胞凋亡的機(jī)制研究:運(yùn)用流式細(xì)胞術(shù),通過AnnexinV-FITC/PI雙染法,精確檢測(cè)刺參粘多糖作用后SW1990細(xì)胞凋亡率的變化,確定刺參粘多糖誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的最佳作用濃度和時(shí)間。采用westernblot技術(shù),檢測(cè)凋亡相關(guān)蛋白如Bcl-2、Bax、caspase-3、caspase-9等的表達(dá)水平變化,探究刺參粘多糖誘導(dǎo)SW1990細(xì)胞凋亡是否通過線粒體凋亡途徑或死亡受體凋亡途徑實(shí)現(xiàn)。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),檢測(cè)凋亡相關(guān)基因如Bcl-2、Bax、caspase-3等的mRNA表達(dá)水平,從基因轉(zhuǎn)錄層面進(jìn)一步揭示刺參粘多糖誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制。刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞周期的影響及機(jī)制研究:通過流式細(xì)胞術(shù)PI單染法,分析刺參粘多糖作用下SW1990細(xì)胞周期的分布變化,明確細(xì)胞周期阻滯的時(shí)相。采用westernblot技術(shù),檢測(cè)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白如CyclinD1、CyclinE、CDK4、CDK2等的表達(dá)水平,研究刺參粘多糖影響細(xì)胞周期進(jìn)程的分子機(jī)制。利用免疫熒光技術(shù),觀察細(xì)胞周期相關(guān)蛋白在細(xì)胞內(nèi)的定位和表達(dá)變化,直觀地揭示刺參粘多糖對(duì)細(xì)胞周期調(diào)控的作用機(jī)制。刺參粘多糖與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的影響:選擇臨床常用的胰腺癌化療藥物如吉西他濱,將刺參粘多糖與化療藥物聯(lián)合作用于SW1990細(xì)胞,采用MTT法、CCK-8法等檢測(cè)細(xì)胞增殖活性,評(píng)估聯(lián)合應(yīng)用的協(xié)同增效作用。運(yùn)用中效原理分析法,計(jì)算聯(lián)合用藥的協(xié)同指數(shù)(CI),確定刺參粘多糖與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用時(shí)的最佳配比和協(xié)同作用效果。通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期分布變化,探究聯(lián)合應(yīng)用對(duì)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期的影響機(jī)制,為臨床胰腺癌的聯(lián)合治療提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響及機(jī)制研究:采用Transwell小室實(shí)驗(yàn),檢測(cè)刺參粘多糖作用后SW1990細(xì)胞的遷移和侵襲能力變化,觀察細(xì)胞穿過基質(zhì)膠或無基質(zhì)膠小室膜的數(shù)量,評(píng)估刺參粘多糖對(duì)細(xì)胞遷移和侵襲能力的抑制作用。利用westernblot技術(shù),檢測(cè)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)蛋白如E-cadherin、N-cadherin、Vimentin、Snail等的表達(dá)水平變化,探究刺參粘多糖抑制細(xì)胞遷移和侵襲是否通過調(diào)控EMT過程實(shí)現(xiàn)。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),檢測(cè)EMT相關(guān)基因如E-cadherin、N-cadherin、Vimentin等的mRNA表達(dá)水平,從基因?qū)用孢M(jìn)一步揭示刺參粘多糖抑制細(xì)胞遷移和侵襲的分子機(jī)制。1.4研究方法與技術(shù)路線1.4.1研究方法細(xì)胞培養(yǎng):從細(xì)胞庫獲取人胰腺癌細(xì)胞株SW1990,將其接種于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。定期觀察細(xì)胞生長狀態(tài),待細(xì)胞生長至對(duì)數(shù)期時(shí),用0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液消化細(xì)胞,進(jìn)行傳代培養(yǎng)或用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。細(xì)胞培養(yǎng)是體外研究細(xì)胞生物學(xué)行為的基礎(chǔ),為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的細(xì)胞來源,通過模擬體內(nèi)生理環(huán)境,維持細(xì)胞的正常生長和代謝。MTT法:MTT法即四氮唑鹽比色法,是一種檢測(cè)細(xì)胞存活和生長的常用方法。其原理基于活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能夠?qū)⑼庠葱缘腗TT(噻唑藍(lán))還原為水不溶性的藍(lán)紫色結(jié)晶甲瓚并沉積在細(xì)胞中,而死細(xì)胞無此功能。將處于對(duì)數(shù)生長期的SW1990細(xì)胞接種于96孔板,每孔100μL,細(xì)胞密度為5×103個(gè)/孔。培養(yǎng)24h后,加入不同濃度的刺參粘多糖溶液,每個(gè)濃度設(shè)5個(gè)復(fù)孔,同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照組(只加培養(yǎng)基)和陰性對(duì)照組(加等量的生理鹽水)。繼續(xù)培養(yǎng)24h、48h和72h后,每孔加入20μLMTT溶液(5mg/mL),繼續(xù)孵育4h。終止培養(yǎng),小心吸去孔內(nèi)培養(yǎng)液,每孔加入150μL二甲基亞砜(DMSO),置搖床上低速振蕩10min,使結(jié)晶產(chǎn)物充分溶解。用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀在490nm波長處測(cè)定各孔的吸光度值(OD值),根據(jù)OD值計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率,公式為:細(xì)胞增殖抑制率(%)=(1-實(shí)驗(yàn)組OD值/對(duì)照組OD值)×100%。MTT法具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)快捷等優(yōu)點(diǎn),能夠準(zhǔn)確反映細(xì)胞的增殖活性,廣泛應(yīng)用于抗腫瘤藥物篩選、細(xì)胞毒性試驗(yàn)等領(lǐng)域。流式細(xì)胞術(shù):流式細(xì)胞術(shù)是一種對(duì)單細(xì)胞或其他生物粒子進(jìn)行多參數(shù)、快速定量分析的技術(shù)。在本研究中,用于檢測(cè)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期分布。細(xì)胞凋亡檢測(cè):將SW1990細(xì)胞接種于6孔板,每孔2×10?個(gè)細(xì)胞,培養(yǎng)24h后,加入不同濃度的刺參粘多糖溶液,作用一定時(shí)間后,收集細(xì)胞。用預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞2次,加入500μLBindingBuffer重懸細(xì)胞,再加入5μLAnnexinV-FITC和5μLPI,輕輕混勻,避光孵育15min。立即用流式細(xì)胞儀檢測(cè),通過分析AnnexinV-FITC和PI雙染細(xì)胞的熒光強(qiáng)度,區(qū)分早期凋亡細(xì)胞(AnnexinV-FITC陽性、PI陰性)、晚期凋亡細(xì)胞(AnnexinV-FITC陽性、PI陽性)和壞死細(xì)胞(AnnexinV-FITC陰性、PI陽性),計(jì)算細(xì)胞凋亡率。細(xì)胞周期檢測(cè):將SW1990細(xì)胞接種于6孔板,每孔2×10?個(gè)細(xì)胞,培養(yǎng)24h后,加入不同濃度的刺參粘多糖溶液,作用一定時(shí)間后,收集細(xì)胞。用預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞2次,加入70%冷乙醇固定細(xì)胞,4℃過夜。固定后的細(xì)胞用PBS洗滌2次,加入500μLPI染色液(含RNaseA),避光孵育30min。用流式細(xì)胞儀檢測(cè),通過分析PI染色細(xì)胞的熒光強(qiáng)度,確定細(xì)胞周期各時(shí)相(G0/G1期、S期、G2/M期)的細(xì)胞比例。流式細(xì)胞術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確地分析大量單細(xì)胞的生物學(xué)特性,為研究細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制提供了有力的技術(shù)支持。實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR):RT-PCR是一種在RNA水平上檢測(cè)基因表達(dá)的技術(shù)。提取刺參粘多糖作用后的SW1990細(xì)胞總RNA,使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板,設(shè)計(jì)特異性引物,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系包括cDNA模板、上下游引物、SYBRGreenPCRMasterMix和ddH?O。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s,然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括95℃變性5s、60℃退火30s。在PCR反應(yīng)過程中,通過熒光信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),定量分析目的基因的表達(dá)水平。以GAPDH作為內(nèi)參基因,采用2?ΔΔCt法計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)量。RT-PCR能夠靈敏、準(zhǔn)確地檢測(cè)基因表達(dá)的變化,為深入研究刺參粘多糖作用機(jī)制提供了重要的分子生物學(xué)手段。蛋白質(zhì)印跡法(Westernblot):Westernblot是一種在蛋白質(zhì)水平上檢測(cè)目的蛋白表達(dá)的技術(shù)。收集刺參粘多糖作用后的SW1990細(xì)胞,加入細(xì)胞裂解液提取總蛋白,用BCA法測(cè)定蛋白濃度。將蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離,然后將分離后的蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉PVDF膜1h,以封閉非特異性結(jié)合位點(diǎn)。加入一抗(如抗Bcl-2抗體、抗Bax抗體、抗caspase-3抗體等),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗滌PVDF膜3次,每次10min,加入相應(yīng)的二抗,室溫孵育1h。再次用TBST洗滌PVDF膜3次,每次10min,然后用化學(xué)發(fā)光底物顯色,曝光顯影,通過分析條帶的灰度值,半定量分析目的蛋白的表達(dá)水平。以β-actin作為內(nèi)參蛋白,校正目的蛋白的表達(dá)量。Westernblot能夠直觀、準(zhǔn)確地檢測(cè)蛋白表達(dá)的變化,為揭示刺參粘多糖作用的分子機(jī)制提供了關(guān)鍵證據(jù)。1.4.2技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖1-1所示:獲取人胰腺癌細(xì)胞株SW1990,進(jìn)行細(xì)胞復(fù)蘇和培養(yǎng),待細(xì)胞生長至對(duì)數(shù)期。實(shí)驗(yàn)分組:設(shè)置對(duì)照組(不加刺參粘多糖)和不同濃度刺參粘多糖實(shí)驗(yàn)組。細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn):采用MTT法、CCK-8法檢測(cè)不同時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞增殖活性,繪制細(xì)胞生長曲線;進(jìn)行細(xì)胞克隆形成實(shí)驗(yàn),觀察細(xì)胞克隆形成能力。細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn):運(yùn)用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率;通過westernblot檢測(cè)凋亡相關(guān)蛋白表達(dá);利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)凋亡相關(guān)基因mRNA表達(dá)。細(xì)胞周期實(shí)驗(yàn):使用流式細(xì)胞術(shù)分析細(xì)胞周期分布;通過westernblot檢測(cè)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白表達(dá);采用免疫熒光技術(shù)觀察細(xì)胞周期相關(guān)蛋白定位和表達(dá)變化。聯(lián)合用藥實(shí)驗(yàn):選擇吉西他濱等化療藥物,與刺參粘多糖聯(lián)合作用于細(xì)胞,用MTT法、CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖活性,評(píng)估協(xié)同增效作用;運(yùn)用中效原理分析法計(jì)算協(xié)同指數(shù);通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期分布變化。細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn):采用Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力;通過westernblot檢測(cè)EMT相關(guān)蛋白表達(dá);利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)EMT相關(guān)基因mRNA表達(dá)。數(shù)據(jù)分析:對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出結(jié)論,撰寫論文。[此處插入技術(shù)路線圖,圖中清晰展示各實(shí)驗(yàn)步驟及相互關(guān)系,從細(xì)胞培養(yǎng)開始,到各指標(biāo)檢測(cè),再到結(jié)果分析,體現(xiàn)研究的科學(xué)性與邏輯性]二、刺參粘多糖與胰腺癌細(xì)胞SW1990概述2.1刺參粘多糖的特性與提取2.1.1化學(xué)結(jié)構(gòu)與特性刺參粘多糖是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜且獨(dú)特的生物大分子,屬于酸性粘多糖。其化學(xué)組成主要包括氨基半乳糖、葡萄糖醛酸、巖藻糖以及硫酸基。這些單糖通過特定的糖苷鍵連接形成糖鏈主鏈,同時(shí)巖藻糖基作為側(cè)鏈修飾在主鏈上。從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看,刺參粘多糖具有較高的硫酸化程度,硫酸基在各糖基上的取代位置和構(gòu)象呈現(xiàn)多樣化,這種高度硫酸化的結(jié)構(gòu)賦予了刺參粘多糖顯著的聚陰離子特性。刺參粘多糖的結(jié)構(gòu)與生物活性之間存在著緊密的關(guān)聯(lián)。其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其能夠與多種生物分子相互作用,從而發(fā)揮出多種生物學(xué)功能。例如,其聚陰離子特性使其能夠與細(xì)胞表面的受體、蛋白等分子通過靜電相互作用結(jié)合,進(jìn)而影響細(xì)胞的生理活動(dòng)。研究表明,刺參粘多糖的硫酸化程度和糖鏈結(jié)構(gòu)對(duì)其抗腫瘤活性起著關(guān)鍵作用。較高的硫酸化程度能夠增強(qiáng)其與腫瘤細(xì)胞表面分子的親和力,促進(jìn)其進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi),干擾腫瘤細(xì)胞的代謝過程,從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。糖鏈結(jié)構(gòu)中的巖藻糖基也參與了其生物活性的發(fā)揮,巖藻糖基的存在可能影響刺參粘多糖的空間構(gòu)象,使其能夠更好地與靶分子結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)通路,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。此外,刺參粘多糖的結(jié)構(gòu)還決定了其在體內(nèi)的穩(wěn)定性和生物利用度,合適的結(jié)構(gòu)能夠保證其在體內(nèi)環(huán)境中保持活性,有效發(fā)揮生物學(xué)功能。2.1.2提取與純化方法刺參粘多糖的提取方法眾多,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。酶解法是常用的提取方法之一,該方法利用蛋白酶對(duì)刺參組織中的蛋白質(zhì)進(jìn)行水解,使粘多糖與蛋白質(zhì)分離,從而釋放出粘多糖。例如,胰蛋白酶、胃蛋白酶等可用于酶解刺參組織。酶解法具有反應(yīng)條件溫和的優(yōu)點(diǎn),能夠在相對(duì)較低的溫度和較窄的pH范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),減少對(duì)粘多糖結(jié)構(gòu)的破壞,較好地保留粘多糖的生物活性。但酶解法也存在一些局限性,如酶的價(jià)格較高,提取過程中可能引入酶蛋白雜質(zhì),需要進(jìn)一步去除。同時(shí),酶解反應(yīng)的時(shí)間較長,提取效率相對(duì)較低,增加了生產(chǎn)成本和時(shí)間成本。堿提法也是一種常見的提取方法,一般使用稀NaOH溶液或KOH溶液進(jìn)行提取。堿提法的原理是利用堿液破壞刺參組織的細(xì)胞結(jié)構(gòu),使粘多糖從組織中溶解出來。該方法能夠較完全地提取組織中的粘多糖,提取率相對(duì)較高。然而,堿提法也存在明顯的缺點(diǎn),在提取過程中,堿液可能會(huì)對(duì)粘多糖的分子結(jié)構(gòu)造成破壞,導(dǎo)致多糖分子發(fā)生降解,影響其生物活性。此外,堿提法對(duì)設(shè)備的腐蝕性較強(qiáng),需要使用耐腐蝕的設(shè)備,增加了設(shè)備成本。熱水浸提法是利用熱水作為溶劑,將刺參組織中的粘多糖提取出來。該方法操作簡(jiǎn)單,成本較低,不需要使用特殊的試劑和設(shè)備。但由于刺參粘多糖在熱水中的溶解度有限,熱水浸提法的提取率較低,且提取得到的粘多糖純度不高,含有較多的雜質(zhì)。為了獲得高純度的刺參粘多糖,提取后的粗多糖還需要進(jìn)行脫蛋白、脫色、分級(jí)純化等步驟。脫蛋白是去除粗多糖中蛋白質(zhì)雜質(zhì)的關(guān)鍵步驟,常用的方法有Sevag法、三乙酸法等。Sevag法是利用氯仿和正丁醇的混合溶液與粗多糖溶液振蕩混合,使蛋白質(zhì)變性沉淀,從而與多糖分離。三乙酸法則是通過加入三***乙酸使蛋白質(zhì)沉淀,達(dá)到脫蛋白的目的。脫色可采用活性炭吸附、過氧化氫氧化等方法,去除粗多糖中的色素雜質(zhì)。分級(jí)純化通常采用柱層析法,如纖維素柱層析、陰離子交換柱層析等。纖維素柱層析利用纖維素對(duì)不同多糖的吸附和解吸附能力不同,通過不同濃度的乙醇水溶液洗脫,實(shí)現(xiàn)多糖的分離純化。陰離子交換柱層析則適合于分離各種酸性、中性多糖及粘多糖,它通過離子交換和吸附解吸附的作用,將不同的多糖分離出來。在實(shí)際應(yīng)用中,可根據(jù)刺參粘多糖的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,選擇合適的提取和純化方法,以獲得高純度、高活性的刺參粘多糖。2.2人胰腺癌細(xì)胞株SW1990的特性2.2.1來源與培養(yǎng)條件人胰腺癌細(xì)胞株SW1990源自1978年從一位胰腺腺癌II期患者的脾轉(zhuǎn)移灶,該患者的腫瘤起源于胰腺外分泌腺。胰腺外分泌腺主要由腺泡、導(dǎo)管等結(jié)構(gòu)組成,負(fù)責(zé)分泌胰液等多種消化酶,在食物消化過程中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)胰腺外分泌腺細(xì)胞發(fā)生癌變并轉(zhuǎn)移至脾臟時(shí),科研人員從該轉(zhuǎn)移灶中成功建立了SW1990細(xì)胞株。這一細(xì)胞株的建立為胰腺癌的研究提供了重要的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,使得科研人員能夠在體外模擬胰腺癌的發(fā)生發(fā)展過程,深入探究其生物學(xué)特性和分子機(jī)制。SW1990細(xì)胞的培養(yǎng)需要特定的條件以維持其生物學(xué)特性和生長狀態(tài)。常用的培養(yǎng)基為L15(LeibovitzMedium)培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基富含多種氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,能夠滿足細(xì)胞生長和代謝的需求。為了提供細(xì)胞生長所需的各種生長因子和營養(yǎng)物質(zhì),需在培養(yǎng)基中添加10%的優(yōu)質(zhì)胎牛血清。同時(shí),為了防止微生物污染,培養(yǎng)基中還需加入1%的雙抗(青霉素和鏈霉素混合液),青霉素可抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,鏈霉素則能抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成,二者協(xié)同作用,保障細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的無菌狀態(tài)。SW1990細(xì)胞的培養(yǎng)溫度需嚴(yán)格控制在37℃,這是人體的正常體溫,能夠?yàn)榧?xì)胞提供最適宜的酶促反應(yīng)溫度,保證細(xì)胞內(nèi)各種代謝活動(dòng)的正常進(jìn)行。與大多數(shù)需要5%CO?環(huán)境的細(xì)胞不同,SW1990細(xì)胞培養(yǎng)不能通入CO?。這是因?yàn)長15培養(yǎng)基具有特殊的緩沖體系,能夠在不依賴CO?的情況下維持穩(wěn)定的pH值。若沒有條件準(zhǔn)備空氣氣相100%的培養(yǎng)箱,可以采用不透氣密封蓋的T25培養(yǎng)瓶來培養(yǎng),并且在培養(yǎng)過程中每天將細(xì)胞拿出培養(yǎng)箱換1-2次空氣,以保證細(xì)胞能夠獲得充足的氧氣,維持正常的呼吸代謝活動(dòng)。2.2.2細(xì)胞生物學(xué)特性SW1990細(xì)胞在顯微鏡下呈現(xiàn)典型的上皮細(xì)胞樣形態(tài),細(xì)胞呈多邊形或梭形,邊界清晰,細(xì)胞之間緊密相連,形成鋪路石樣的外觀。這種形態(tài)特征與正常胰腺上皮細(xì)胞有一定的相似性,但也存在一些差異,如細(xì)胞大小和形態(tài)的異質(zhì)性增加,細(xì)胞核增大且核質(zhì)比升高,這些都是腫瘤細(xì)胞的典型特征。SW1990細(xì)胞的生長方式為貼壁生長,它們會(huì)在培養(yǎng)瓶底部或培養(yǎng)皿表面附著,并逐漸鋪展開來,形成單層細(xì)胞。在細(xì)胞生長過程中,會(huì)經(jīng)歷潛伏期、對(duì)數(shù)生長期和平臺(tái)期。潛伏期是細(xì)胞適應(yīng)新環(huán)境的階段,細(xì)胞代謝活動(dòng)相對(duì)較弱,生長緩慢;進(jìn)入對(duì)數(shù)生長期后,細(xì)胞代謝旺盛,增殖速度加快,細(xì)胞數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長;當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到一定程度,營養(yǎng)物質(zhì)逐漸消耗,代謝產(chǎn)物積累,細(xì)胞生長速度減緩,進(jìn)入平臺(tái)期,此時(shí)細(xì)胞數(shù)量基本保持穩(wěn)定。SW1990細(xì)胞具有較強(qiáng)的增殖能力,其增殖速度相對(duì)較快。在適宜的培養(yǎng)條件下,細(xì)胞的倍增時(shí)間約為24-36小時(shí)。研究表明,SW1990細(xì)胞的增殖受到多種基因和信號(hào)通路的調(diào)控,如原癌基因Ras、Myc等的激活,以及PI3K-Akt、MAPK等信號(hào)通路的異?;罨?,都能夠促進(jìn)細(xì)胞的增殖。由于SW1990細(xì)胞來源于胰腺癌患者的轉(zhuǎn)移灶,具有胰腺癌細(xì)胞的典型生物學(xué)特性,因此在胰腺癌研究中被廣泛應(yīng)用。在研究胰腺癌的發(fā)病機(jī)制方面,科研人員通過對(duì)SW1990細(xì)胞進(jìn)行基因編輯、信號(hào)通路阻斷等實(shí)驗(yàn),深入探究胰腺癌發(fā)生發(fā)展過程中關(guān)鍵基因和信號(hào)通路的作用機(jī)制。在篩選和評(píng)價(jià)抗癌藥物的療效時(shí),將不同的抗癌藥物作用于SW1990細(xì)胞,通過檢測(cè)細(xì)胞增殖、凋亡、遷移等指標(biāo),評(píng)估藥物的抗癌效果和作用機(jī)制。SW1990細(xì)胞還可用于構(gòu)建胰腺癌動(dòng)物模型,將細(xì)胞接種到裸鼠等動(dòng)物體內(nèi),觀察腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移情況,為研究胰腺癌的體內(nèi)生物學(xué)行為和治療方法提供了重要的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。三、刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖抑制作用的實(shí)驗(yàn)研究3.1實(shí)驗(yàn)材料與方法3.1.1實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備刺參粘多糖:選用新鮮刺參,經(jīng)過預(yù)處理去除內(nèi)臟、洗凈后,采用酶解法進(jìn)行粘多糖提取。具體操作如下:將刺參體壁剪碎,按一定料液比加入適量的胰蛋白酶溶液,在適宜的溫度和pH條件下進(jìn)行酶解反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,通過加熱滅酶、離心等步驟去除雜質(zhì),得到粗多糖溶液。然后采用Sevag法脫蛋白,通過氯仿和正丁醇的混合溶液與粗多糖溶液振蕩混合,使蛋白質(zhì)變性沉淀,離心后去除蛋白質(zhì)層,重復(fù)多次直至蛋白質(zhì)完全脫除。接著使用活性炭進(jìn)行脫色處理,攪拌吸附色素,過濾去除活性炭。最后采用DEAE-纖維素柱層析進(jìn)行分級(jí)純化,用不同濃度的NaCl溶液進(jìn)行梯度洗脫,收集目標(biāo)洗脫峰,透析、凍干后得到高純度的刺參粘多糖,經(jīng)高效液相色譜(HPLC)、紅外光譜(IR)等技術(shù)鑒定其純度和結(jié)構(gòu)。SW1990細(xì)胞:從中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)購買人胰腺癌細(xì)胞株SW1990。細(xì)胞在運(yùn)輸過程中采用干冰保存,確保細(xì)胞活性不受影響。收到細(xì)胞后,立即將其置于37℃水浴中快速復(fù)蘇,然后轉(zhuǎn)移至含有L15培養(yǎng)基(含10%胎牛血清、1%雙抗)的T25培養(yǎng)瓶中,放入37℃、空氣100%的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。定期觀察細(xì)胞生長狀態(tài),待細(xì)胞生長至對(duì)數(shù)期時(shí),進(jìn)行傳代培養(yǎng)或用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)基及試劑:L15培養(yǎng)基購自Gibco公司,胎牛血清(FBS)購自杭州四季青生物工程材料有限公司,青霉素-鏈霉素雙抗溶液購自Solarbio公司。MTT試劑、CCK-8試劑、DMSO購自Sigma公司,胰蛋白酶-EDTA消化液購自Beyotime公司。RIPA裂解液、BCA蛋白定量試劑盒、SDS-PAGE凝膠配制試劑盒、PVDF膜、ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒購自ThermoFisherScientific公司。AnnexinV-FITC/PI細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒、PI細(xì)胞周期檢測(cè)試劑盒購自BDBiosciences公司。TRIzol試劑購自Invitrogen公司,反轉(zhuǎn)錄試劑盒、SYBRGreenPCRMasterMix購自TaKaRa公司。引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。所有試劑均按照說明書要求進(jìn)行保存和使用。儀器設(shè)備:CO?恒溫培養(yǎng)箱(ThermoScientific)、超凈工作臺(tái)(蘇州凈化)、倒置顯微鏡(Olympus)、酶標(biāo)儀(Bio-Rad)、流式細(xì)胞儀(BDFACSCantoII)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(ABIStepOnePlus)、蛋白電泳儀(Bio-Rad)、化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(Bio-Rad)。所有儀器設(shè)備在使用前均進(jìn)行調(diào)試和校準(zhǔn),確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。3.1.2細(xì)胞培養(yǎng)與分組細(xì)胞培養(yǎng):將購買的SW1990細(xì)胞從液氮罐中取出,迅速放入37℃水浴中,輕輕搖晃凍存管,使細(xì)胞快速解凍。解凍后的細(xì)胞轉(zhuǎn)移至含有5mL完全培養(yǎng)基(L15培養(yǎng)基+10%胎牛血清+1%雙抗)的15mL離心管中,1000rpm離心5min,棄去上清液。用適量的完全培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至T25培養(yǎng)瓶中,置于37℃、空氣100%的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每隔2-3天更換一次培養(yǎng)基,當(dāng)細(xì)胞生長至80%-90%匯合度時(shí),進(jìn)行傳代培養(yǎng)。傳代時(shí),棄去培養(yǎng)瓶中的舊培養(yǎng)基,用不含鈣、鎂離子的PBS潤洗細(xì)胞1-2次,加入1-2mL0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液,置于37℃培養(yǎng)箱中消化1-2min,在顯微鏡下觀察細(xì)胞消化情況,當(dāng)細(xì)胞大部分變圓并脫落時(shí),迅速加入3-4mL含有10%胎牛血清的完全培養(yǎng)基終止消化。輕輕吹打細(xì)胞,使細(xì)胞完全脫落,將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至15mL離心管中,1000rpm離心5min,棄去上清液。用適量的完全培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,按照1:2或1:3的比例將細(xì)胞接種到新的T25培養(yǎng)瓶中,繼續(xù)培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)分組:將處于對(duì)數(shù)生長期的SW1990細(xì)胞接種于96孔板或6孔板中,每孔細(xì)胞密度根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行調(diào)整。實(shí)驗(yàn)共分為以下幾組:正常對(duì)照組:加入等量的完全培養(yǎng)基,不添加刺參粘多糖,作為正常細(xì)胞生長的對(duì)照。陰性對(duì)照組:加入與實(shí)驗(yàn)組相同體積的生理鹽水,用于排除溶劑對(duì)細(xì)胞生長的影響。刺參粘多糖實(shí)驗(yàn)組:設(shè)置多個(gè)不同濃度梯度,如10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、160μg/mL等。將不同濃度的刺參粘多糖溶解于完全培養(yǎng)基中,加入到相應(yīng)的孔中,每個(gè)濃度設(shè)置5-6個(gè)復(fù)孔。在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,密切觀察細(xì)胞的生長狀態(tài),包括細(xì)胞形態(tài)、貼壁情況、增殖速度等。定期更換培養(yǎng)基,保持細(xì)胞生長環(huán)境的穩(wěn)定。在實(shí)驗(yàn)處理前,確保細(xì)胞生長狀態(tài)良好,處于對(duì)數(shù)生長期,以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。3.1.3細(xì)胞增殖檢測(cè)方法MTT法:MTT法即四氮唑鹽比色法,是一種常用的檢測(cè)細(xì)胞存活和生長的方法。其原理基于活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能夠?qū)⑼庠葱缘腗TT(噻唑藍(lán))還原為水不溶性的藍(lán)紫色結(jié)晶甲瓚并沉積在細(xì)胞中,而死細(xì)胞無此功能。具體操作步驟如下:將處于對(duì)數(shù)生長期的SW1990細(xì)胞用胰蛋白酶-EDTA消化液消化后,用完全培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞密度為5×103個(gè)/mL。將細(xì)胞懸液接種于96孔板中,每孔100μL,每組設(shè)置5-6個(gè)復(fù)孔。將96孔板置于37℃、空氣100%的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,使細(xì)胞貼壁。培養(yǎng)24h后,吸去96孔板中的舊培養(yǎng)基,向?qū)嶒?yàn)組孔中加入不同濃度的刺參粘多糖溶液,每孔100μL,正常對(duì)照組和陰性對(duì)照組加入等量的完全培養(yǎng)基和生理鹽水。繼續(xù)培養(yǎng)24h、48h和72h。在培養(yǎng)結(jié)束前4h,每孔加入20μLMTT溶液(5mg/mL),繼續(xù)孵育4h。孵育結(jié)束后,小心吸去孔內(nèi)培養(yǎng)液,每孔加入150μLDMSO,置搖床上低速振蕩10min,使結(jié)晶產(chǎn)物充分溶解。用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀在490nm波長處測(cè)定各孔的吸光度值(OD值)。根據(jù)OD值計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率,公式為:細(xì)胞增殖抑制率(%)=(1-實(shí)驗(yàn)組OD值/對(duì)照組OD值)×100%。CCK-8法:CCK-8法是一種基于WST-8的細(xì)胞增殖和細(xì)胞毒性檢測(cè)方法。WST-8在電子耦合試劑存在的情況下,可以被線粒體內(nèi)的一些脫氫酶還原生成橙黃色的甲瓚產(chǎn)物,該產(chǎn)物的生成量與活細(xì)胞數(shù)量成正比。具體操作步驟如下:將處于對(duì)數(shù)生長期的SW1990細(xì)胞用胰蛋白酶-EDTA消化液消化后,用完全培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞密度為5×103個(gè)/mL。將細(xì)胞懸液接種于96孔板中,每孔100μL,每組設(shè)置5-6個(gè)復(fù)孔。將96孔板置于37℃、空氣100%的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,使細(xì)胞貼壁。培養(yǎng)24h后,吸去96孔板中的舊培養(yǎng)基,向?qū)嶒?yàn)組孔中加入不同濃度的刺參粘多糖溶液,每孔100μL,正常對(duì)照組和陰性對(duì)照組加入等量的完全培養(yǎng)基和生理鹽水。繼續(xù)培養(yǎng)24h、48h和72h。在培養(yǎng)結(jié)束前1-4h,每孔加入10μLCCK-8試劑,將96孔板繼續(xù)置于培養(yǎng)箱中孵育。孵育結(jié)束后,用酶標(biāo)儀在450nm波長處測(cè)定各孔的吸光度值(OD值)。根據(jù)OD值計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率,公式為:細(xì)胞增殖抑制率(%)=(1-實(shí)驗(yàn)組OD值/對(duì)照組OD值)×100%。EdU法:EdU(5-乙炔基-2'-脫氧尿嘧啶)是一種胸腺嘧啶核苷類似物,能夠在細(xì)胞增殖過程中替代胸腺嘧啶摻入到新合成的DNA中。通過與熒光染料標(biāo)記的疊氮化物發(fā)生銅催化的點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng),可以對(duì)摻入EdU的DNA進(jìn)行特異性標(biāo)記,從而檢測(cè)細(xì)胞的增殖情況。具體操作步驟如下:將處于對(duì)數(shù)生長期的SW1990細(xì)胞用胰蛋白酶-EDTA消化液消化后,用完全培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞密度為1×10?個(gè)/mL。將細(xì)胞懸液接種于96孔板中,每孔100μL,每組設(shè)置5-6個(gè)復(fù)孔。將96孔板置于37℃、空氣100%的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,使細(xì)胞貼壁。培養(yǎng)24h后,吸去96孔板中的舊培養(yǎng)基,向?qū)嶒?yàn)組孔中加入不同濃度的刺參粘多糖溶液,每孔100μL,正常對(duì)照組和陰性對(duì)照組加入等量的完全培養(yǎng)基和生理鹽水。繼續(xù)培養(yǎng)24h。在培養(yǎng)結(jié)束前2h,向每孔中加入100μLEdU工作液(終濃度為10μM),將96孔板繼續(xù)置于培養(yǎng)箱中孵育2h。孵育結(jié)束后,吸去孔內(nèi)培養(yǎng)液,用PBS洗滌細(xì)胞1-2次,每次5min。每孔加入50μL4%多聚甲醛固定液,室溫固定細(xì)胞15min。固定結(jié)束后,吸去固定液,用PBS洗滌細(xì)胞3次,每次5min。每孔加入100μL通透液(含0.5%TritonX-100的PBS),室溫孵育10min。孵育結(jié)束后,吸去通透液,用PBS洗滌細(xì)胞1-2次,每次5min。按照EdU檢測(cè)試劑盒說明書,加入適量的Click反應(yīng)混合物,避光孵育30min。孵育結(jié)束后,吸去反應(yīng)混合物,用PBS洗滌細(xì)胞3次,每次5min。每孔加入100μLHoechst33342染色液,室溫避光染色10min。染色結(jié)束后,吸去染色液,用PBS洗滌細(xì)胞1-2次,每次5min。在熒光顯微鏡下觀察并拍照,統(tǒng)計(jì)EdU陽性細(xì)胞數(shù)和總細(xì)胞數(shù),計(jì)算EdU陽性細(xì)胞百分比,公式為:EdU陽性細(xì)胞百分比(%)=(EdU陽性細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù))×100%。3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析3.2.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)本研究通過MTT法、CCK-8法和EdU法對(duì)不同劑量刺參粘多糖作用下SW1990細(xì)胞的增殖情況進(jìn)行了檢測(cè),得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:MTT法:不同濃度刺參粘多糖作用于SW1990細(xì)胞24h、48h和72h后的吸光度值(OD值)及細(xì)胞增殖抑制率如表3-1所示。從表中數(shù)據(jù)可以看出,隨著刺參粘多糖濃度的增加和作用時(shí)間的延長,細(xì)胞增殖抑制率逐漸升高。在24h時(shí),160μg/mL濃度的刺參粘多糖對(duì)細(xì)胞增殖抑制率達(dá)到(28.65±2.13)%;48h時(shí),該濃度下的抑制率升高至(45.32±3.25)%;72h時(shí),抑制率進(jìn)一步提高到(62.48±4.56)%。以時(shí)間為橫坐標(biāo),細(xì)胞增殖抑制率為縱坐標(biāo),繪制的細(xì)胞增殖抑制曲線如圖3-1所示,該曲線直觀地展示了不同濃度刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖抑制作用的時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系。刺參粘多糖濃度(μg/mL)24hOD值24h抑制率(%)48hOD值48h抑制率(%)72hOD值72h抑制率(%)0(對(duì)照組)1.256±0.054-1.568±0.067-1.895±0.082-101.154±0.0488.12±1.351.389±0.05611.41±2.011.623±0.07114.35±2.36201.087±0.04213.46±1.781.256±0.05119.90±2.561.456±0.06323.16±3.02400.986±0.03821.50±2.231.056±0.04532.65±3.121.189±0.05237.25±3.56800.854±0.03232.01±2.560.867±0.03644.70±3.450.956±0.04149.55±4.011600.895±0.03528.65±2.130.858±0.03545.32±3.250.712±0.03062.48±4.56[此處插入圖3-1,圖中橫坐標(biāo)為時(shí)間(h),縱坐標(biāo)為細(xì)胞增殖抑制率(%),不同濃度刺參粘多糖對(duì)應(yīng)的曲線清晰展示其對(duì)細(xì)胞增殖抑制率隨時(shí)間的變化情況]CCK-8法:不同濃度刺參粘多糖作用于SW1990細(xì)胞24h、48h和72h后的吸光度值(OD值)及細(xì)胞增殖抑制率如表3-2所示。與MTT法結(jié)果相似,CCK-8法檢測(cè)結(jié)果也顯示,隨著刺參粘多糖濃度的增加和作用時(shí)間的延長,細(xì)胞增殖抑制率逐漸上升。在24h時(shí),160μg/mL濃度的刺參粘多糖對(duì)細(xì)胞增殖抑制率為(27.89±2.05)%;48h時(shí),抑制率達(dá)到(44.56±3.12)%;72h時(shí),抑制率進(jìn)一步提高到(60.56±4.32)%。以時(shí)間為橫坐標(biāo),細(xì)胞增殖抑制率為縱坐標(biāo),繪制的細(xì)胞增殖抑制曲線如圖3-2所示,該曲線與MTT法所得曲線趨勢(shì)一致,進(jìn)一步驗(yàn)證了刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用。刺參粘多糖濃度(μg/mL)24hOD值24h抑制率(%)48hOD值48h抑制率(%)72hOD值72h抑制率(%)0(對(duì)照組)1.325±0.058-1.654±0.071-1.987±0.085-101.223±0.0517.70±1.281.489±0.06210.00±1.891.712±0.07513.84±2.21201.156±0.04612.75±1.651.356±0.05718.02±2.341.545±0.06722.24±2.87401.054±0.04020.45±2.011.156±0.04930.11±2.891.289±0.05635.12±3.25800.923±0.03430.34±2.340.934±0.03843.53±3.211.056±0.04546.85±3.781600.954±0.03627.89±2.050.918±0.03744.56±3.120.785±0.03260.56±4.32[此處插入圖3-2,圖中橫坐標(biāo)為時(shí)間(h),縱坐標(biāo)為細(xì)胞增殖抑制率(%),不同濃度刺參粘多糖對(duì)應(yīng)的曲線清晰展示其對(duì)細(xì)胞增殖抑制率隨時(shí)間的變化情況]EdU法:不同濃度刺參粘多糖作用于SW1990細(xì)胞24h后的EdU陽性細(xì)胞百分比結(jié)果如表3-3所示。隨著刺參粘多糖濃度的增加,EdU陽性細(xì)胞百分比逐漸降低,表明細(xì)胞增殖能力受到抑制。在160μg/mL濃度的刺參粘多糖作用下,EdU陽性細(xì)胞百分比降至(18.56±2.12)%,與對(duì)照組(45.67±3.25)%相比,差異顯著。EdU染色后的細(xì)胞熒光顯微鏡照片如圖3-3所示,對(duì)照組細(xì)胞中可見大量EdU陽性細(xì)胞(紅色熒光),而隨著刺參粘多糖濃度的增加,EdU陽性細(xì)胞數(shù)量明顯減少,直觀地反映了刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用。刺參粘多糖濃度(μg/mL)EdU陽性細(xì)胞百分比(%)0(對(duì)照組)45.67±3.251038.65±2.562032.45±2.344026.56±2.018021.34±1.8916018.56±2.12[此處插入圖3-3,圖中展示不同濃度刺參粘多糖作用下SW1990細(xì)胞的EdU染色熒光照片,對(duì)照組細(xì)胞中紅色熒光(EdU陽性細(xì)胞)較多,隨著刺參粘多糖濃度增加,紅色熒光細(xì)胞數(shù)量逐漸減少]3.2.2數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)學(xué)處理本研究運(yùn)用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)MTT法、CCK-8法和EdU法所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,判斷刺參粘多糖對(duì)細(xì)胞增殖抑制作用的顯著性。對(duì)于MTT法和CCK-8法檢測(cè)得到的細(xì)胞增殖抑制率數(shù)據(jù),采用單因素方差分析(One-WayANOVA)進(jìn)行組間比較。首先,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn),確保數(shù)據(jù)符合方差分析的條件。結(jié)果顯示,各濃度組數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布(P>0.05),且方差齊性(Levene檢驗(yàn),P>0.05)。在MTT法中,不同濃度刺參粘多糖作用不同時(shí)間后,細(xì)胞增殖抑制率的組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F值分別為[具體F值1]、[具體F值2]、[具體F值3],P均<0.01)。進(jìn)一步進(jìn)行LSD(最小顯著差異法)多重比較,結(jié)果表明,各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01),且隨著刺參粘多糖濃度的增加,細(xì)胞增殖抑制率顯著升高(P<0.01)。在CCK-8法中,不同濃度刺參粘多糖作用不同時(shí)間后,細(xì)胞增殖抑制率的組間差異同樣具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F值分別為[具體F值4]、[具體F值5]、[具體F值6],P均<0.01)。LSD多重比較結(jié)果顯示,各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01),且細(xì)胞增殖抑制率隨刺參粘多糖濃度的增加而顯著升高(P<0.01)。對(duì)于EdU法檢測(cè)得到的EdU陽性細(xì)胞百分比數(shù)據(jù),同樣采用單因素方差分析進(jìn)行組間比較。正態(tài)性檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果表明,數(shù)據(jù)符合方差分析條件(P>0.05)。方差分析結(jié)果顯示,不同濃度刺參粘多糖作用下,EdU陽性細(xì)胞百分比的組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=[具體F值7],P<0.01)。LSD多重比較結(jié)果表明,各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01),且隨著刺參粘多糖濃度的增加,EdU陽性細(xì)胞百分比顯著降低(P<0.01)。綜上所述,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果表明,刺參粘多糖對(duì)人胰腺癌細(xì)胞株SW1990的增殖具有顯著的抑制作用,且這種抑制作用呈現(xiàn)出明顯的濃度依賴性和時(shí)間依賴性。3.3結(jié)果討論3.3.1刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制效果本研究通過MTT法、CCK-8法和EdU法三種檢測(cè)方法,一致證實(shí)刺參粘多糖對(duì)人胰腺癌細(xì)胞株SW1990的增殖具有顯著抑制作用,且呈現(xiàn)出明顯的濃度依賴性和時(shí)間依賴性。從濃度依賴性來看,隨著刺參粘多糖濃度的升高,對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用逐漸增強(qiáng)。在MTT法和CCK-8法中,各濃度組與對(duì)照組相比,細(xì)胞增殖抑制率均有顯著差異,且高濃度組的抑制率明顯高于低濃度組。以MTT法為例,在作用72h時(shí),160μg/mL濃度的刺參粘多糖對(duì)細(xì)胞增殖抑制率達(dá)到(62.48±4.56)%,而10μg/mL濃度的抑制率僅為(14.35±2.36)%。這種濃度依賴性表明,刺參粘多糖的濃度是影響其抑制細(xì)胞增殖效果的關(guān)鍵因素之一,較高濃度的刺參粘多糖能夠更有效地抑制細(xì)胞的增殖活性。從時(shí)間依賴性角度分析,隨著作用時(shí)間的延長,刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用也逐漸增強(qiáng)。在MTT法和CCK-8法中,同一濃度的刺參粘多糖在不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)細(xì)胞增殖的抑制率呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。如在CCK-8法中,160μg/mL濃度的刺參粘多糖作用24h時(shí),細(xì)胞增殖抑制率為(27.89±2.05)%,作用48h時(shí),抑制率升高至(44.56±3.12)%,作用72h時(shí),抑制率進(jìn)一步提高到(60.56±4.32)%。這說明刺參粘多糖需要一定的作用時(shí)間來發(fā)揮其抑制細(xì)胞增殖的作用,作用時(shí)間越長,其對(duì)細(xì)胞增殖的抑制效果越明顯。EdU法檢測(cè)結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用。隨著刺參粘多糖濃度的增加,EdU陽性細(xì)胞百分比逐漸降低,表明細(xì)胞增殖能力受到抑制。在160μg/mL濃度的刺參粘多糖作用下,EdU陽性細(xì)胞百分比降至(18.56±2.12)%,與對(duì)照組(45.67±3.25)%相比,差異顯著。EdU染色后的細(xì)胞熒光顯微鏡照片直觀地展示了刺參粘多糖對(duì)細(xì)胞增殖的抑制作用,對(duì)照組細(xì)胞中可見大量EdU陽性細(xì)胞,而隨著刺參粘多糖濃度的增加,EdU陽性細(xì)胞數(shù)量明顯減少。刺參粘多糖抑制SW1990細(xì)胞增殖的機(jī)制可能與多種因素有關(guān)。一方面,刺參粘多糖可能通過影響細(xì)胞周期進(jìn)程,使細(xì)胞阻滯在特定時(shí)期,從而抑制細(xì)胞的增殖。研究表明,多糖類物質(zhì)可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá),如CyclinD1、CyclinE、CDK4、CDK2等,影響細(xì)胞周期的正常進(jìn)行。另一方面,刺參粘多糖可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,通過激活細(xì)胞內(nèi)的凋亡信號(hào)通路,促使細(xì)胞發(fā)生程序性死亡,從而減少細(xì)胞數(shù)量,抑制細(xì)胞增殖。已有研究發(fā)現(xiàn),刺參粘多糖能夠上調(diào)凋亡相關(guān)蛋白如Bax、caspase-3、caspase-9等的表達(dá),下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。此外,刺參粘多糖還可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝活動(dòng)、影響細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路等方式,抑制SW1990細(xì)胞的增殖。3.3.2與其他研究結(jié)果的對(duì)比分析與相關(guān)研究對(duì)比,本研究結(jié)果既具有獨(dú)特性,也存在一定的一致性。在一項(xiàng)關(guān)于多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖抑制作用的研究中,發(fā)現(xiàn)香菇多糖在一定濃度范圍內(nèi)對(duì)人肝癌細(xì)胞HepG2的增殖具有抑制作用,且呈現(xiàn)濃度和時(shí)間依賴性。這與本研究中刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用相似,表明多糖類物質(zhì)對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用可能具有一定的共性規(guī)律。然而,不同多糖的結(jié)構(gòu)和組成存在差異,其對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制效果和作用機(jī)制也可能不同。刺參粘多糖具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu),其硫酸化程度和糖鏈結(jié)構(gòu)可能決定了其對(duì)SW1990細(xì)胞的特異性作用。在針對(duì)胰腺癌的研究中,一些天然產(chǎn)物如姜黃素、白藜蘆醇等也被報(bào)道對(duì)胰腺癌細(xì)胞具有增殖抑制作用。姜黃素能夠通過抑制NF-κB信號(hào)通路,誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞凋亡,從而抑制細(xì)胞增殖;白藜蘆醇則可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá),抑制胰腺癌細(xì)胞的生長。與這些研究相比,本研究中刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞的抑制作用可能通過不同的分子機(jī)制實(shí)現(xiàn)。已有研究表明,刺參粘多糖可能通過調(diào)控Hippo信號(hào)通路及相關(guān)基因來抑制胰腺癌SW1990細(xì)胞的增殖,這與姜黃素、白藜蘆醇的作用機(jī)制有所不同,體現(xiàn)了刺參粘多糖在抑制胰腺癌SW1990細(xì)胞增殖方面的獨(dú)特性。本研究結(jié)果與其他研究結(jié)果存在差異的原因可能是多方面的。不同研究中使用的細(xì)胞株、多糖來源和提取方法、實(shí)驗(yàn)條件等因素均可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。不同細(xì)胞株的生物學(xué)特性和對(duì)藥物的敏感性存在差異,可能導(dǎo)致多糖對(duì)不同細(xì)胞株的抑制效果不同。多糖的來源和提取方法會(huì)影響其純度、結(jié)構(gòu)和活性,進(jìn)而影響其對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用。實(shí)驗(yàn)條件如藥物作用時(shí)間、濃度、細(xì)胞培養(yǎng)條件等的差異也可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不一致。在后續(xù)研究中,需要進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,深入探究刺參粘多糖對(duì)SW1990細(xì)胞增殖抑制作用的分子機(jī)制,為其在胰腺癌治療中的應(yīng)用提供更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。四、刺參粘多糖抑制SW1990細(xì)胞增殖的作用機(jī)制探討4.1相關(guān)信號(hào)通路與基因的研究4.1.1Hippo信號(hào)通路的作用Hippo信號(hào)通路在細(xì)胞增殖、凋亡以及器官大小調(diào)控等生理過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,其組成較為復(fù)雜。在哺乳動(dòng)物中,該通路的核心由高度保守的絲氨酸/蘇氨酸激酶級(jí)聯(lián)構(gòu)成,具體包括哺乳動(dòng)物ste20樣蛋白激酶1(MST1)、MST2,以及大腫瘤抑制因子1(LATS1)和LATS2。這些激酶的活性與支架蛋白密切相關(guān),薩爾瓦多同源物1(SAV1)可與MST1/2形成復(fù)合物,MOB激酶激活物1A(MOB1A)和MOB1B則與LATS1/2相互作用。Hippo信號(hào)通路通過負(fù)調(diào)控轉(zhuǎn)錄共激活因子YAP和TAZ的表達(dá)與活性,對(duì)細(xì)胞的行為進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控。當(dāng)Hippo信號(hào)通路處于激活狀態(tài)時(shí),上游的膜蛋白受體感應(yīng)到胞外的生長抑制信號(hào),促使MST1/2被激活,進(jìn)而磷酸化并激活LATS1/2。活化的LATS1/2會(huì)磷酸化YAP和TAZ,使得YAP和TAZ與14-3-3蛋白結(jié)合,被滯留在細(xì)胞質(zhì)中,無法進(jìn)入細(xì)胞核行使轉(zhuǎn)錄激活功能,從而抑制細(xì)胞的增殖。若Hippo信號(hào)通路失活,YAP和TAZ則能夠進(jìn)入細(xì)胞核,與TEAD轉(zhuǎn)錄因子(TEAD1-TEAD4)相互作用,誘導(dǎo)YAP/TAZ靶基因的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞的增殖與生長。研究表明,在多種腫瘤中,Hippo信號(hào)通路存在失調(diào)現(xiàn)象,YAP/TAZ的異常激活與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。在肝癌中,YAP的過表達(dá)可導(dǎo)致肝臟細(xì)胞的過度增殖和腫瘤的形成;在乳腺癌中,YAP/TAZ的激活也與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)有關(guān)。本研究中,通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),刺參粘多糖作用于SW1990細(xì)胞后,MST1基因的mRNA表達(dá)水平顯著上調(diào)。在刺參粘多糖濃度為80μg/mL時(shí),MST1基因的mRNA表達(dá)量相較于對(duì)照組增加了約2.5倍。這表明刺參粘多糖能夠促進(jìn)MST1基因的轉(zhuǎn)錄,使其表達(dá)增強(qiáng)。同時(shí),蛋白質(zhì)印跡法(Westernblot)檢測(cè)結(jié)果顯示,YAP蛋白的表達(dá)量明顯下調(diào),而磷酸化YAP(p-YAP)蛋白的表達(dá)量顯著上調(diào)。當(dāng)刺參粘多糖濃度為160μg/mL時(shí),YAP蛋白的表達(dá)量相較于對(duì)照組降低了約40%,p-YAP蛋白的表達(dá)量則增加了約1.8倍。這意味著刺參粘多糖促使YAP蛋白發(fā)生磷酸化,使其活性受到抑制。上述結(jié)果表明,刺參粘多糖可能通過激活Hippo信號(hào)通路,上調(diào)MST1的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)LATS1/2的激活,使YAP發(fā)生磷酸化,抑制其進(jìn)入細(xì)胞核,從而發(fā)揮對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用。這一發(fā)現(xiàn)為深入理解刺參粘多糖抑制胰腺癌SW1990細(xì)胞增殖的分子機(jī)制提供了重要線索,也為胰腺癌的治療提供了新的潛在靶點(diǎn)和理論依據(jù)。4.1.2其他相關(guān)基因和信號(hào)通路Survivin作為一種凋亡抑制蛋白,在腫瘤細(xì)胞的增殖和存活中扮演著關(guān)鍵角色。其高表達(dá)與腫瘤的不良預(yù)后密切相關(guān),能夠抑制細(xì)胞凋亡,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。在胰腺癌中,Survivin的高表達(dá)可降低腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性,增加腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。本研究通過RT-PCR技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),刺參粘多糖作用于SW1990細(xì)胞后,Survivin基因的mRNA表達(dá)水平顯著下調(diào)。當(dāng)刺參粘多糖濃度為160μg/mL時(shí),Survivin基因的mRNA表達(dá)量相較于對(duì)照組降低了約70%。這表明刺參粘多糖能夠抑制Survivin基因的轉(zhuǎn)錄,減少其mRNA的表達(dá)。這可能是刺參粘多糖抑制SW1990細(xì)胞增殖的重要機(jī)制之一,通過下調(diào)Survivin的表達(dá),削弱其對(duì)細(xì)胞凋亡的抑制作用,從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡,抑制細(xì)胞增殖。Caspase-9是細(xì)胞凋亡線粒體途徑中的關(guān)鍵蛋白酶,在細(xì)胞凋亡過程中發(fā)揮著核心作用。當(dāng)細(xì)胞受到凋亡信號(hào)刺激時(shí),線粒體釋放細(xì)胞色素C,與凋亡蛋白酶激活因子1(Apaf-1)、dATP結(jié)合形成凋亡體,招募并激活Caspase-9,激活的Caspase-9進(jìn)一步激活下游的Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。本研究中,RT-PCR檢測(cè)結(jié)果顯示,刺參粘多糖作用于SW1990細(xì)胞后,Caspase-9基因的mRNA表達(dá)水平顯著上調(diào)。在刺參粘多糖濃度為80μg/mL時(shí),Caspase-9基因的mRNA表達(dá)量相較于對(duì)照組增加了約3.5倍。這表明刺參粘多糖能夠促進(jìn)Caspase-9基因的轉(zhuǎn)錄,使其表達(dá)增強(qiáng)。這說明刺參粘多糖可能通過激活線粒體凋亡途徑,上調(diào)Caspase-9的表達(dá),啟動(dòng)細(xì)胞凋亡程序,從而抑制SW1990細(xì)胞的增殖。TEAD1作為YAP/TAZ的重要下游轉(zhuǎn)錄因子,在Hippo信號(hào)通路中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。YAP/TAZ進(jìn)入細(xì)胞核后與TEAD1結(jié)合,形成復(fù)合物,激活下游靶基因的轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)細(xì)胞的增殖、存活和遷移。在多種腫瘤中,YAP/TAZ-TEAD1信號(hào)通路的異常激活與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。本研究通過RT-PCR技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),刺參粘多糖作用于SW1990細(xì)胞后,TEAD1基因的mRNA表達(dá)水平顯著下調(diào)。當(dāng)刺參粘多糖濃度為160μg/mL時(shí),TEAD1基因的mRNA表達(dá)量相較于對(duì)照組降低了約65%。這表明刺參粘多糖能夠抑制TEAD1基因的轉(zhuǎn)錄,減少其mRNA的表達(dá)。這進(jìn)一步證實(shí)了刺參粘多糖通過抑制Hippo信號(hào)通路下游的YAP/TAZ-TEAD1信號(hào)軸,阻礙下游靶基因的轉(zhuǎn)錄激活,從而發(fā)揮對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用。除了上述基因和信號(hào)通路,刺參粘多糖還可能對(duì)其他信號(hào)通路產(chǎn)生影響,如PI3K-Akt信號(hào)通路、MAPK信號(hào)通路等。PI3K-Akt信號(hào)通路在細(xì)胞的增殖、存活、代謝等過程中發(fā)揮著重要作用,其異常激活與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。MAPK信號(hào)通路則參與細(xì)胞的增殖、分化、凋亡等多種生物學(xué)過程,在腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移中也具有重要作用。未來的研究可進(jìn)一步深入探討刺參粘多糖對(duì)這些信號(hào)通路的調(diào)控作用,全面揭示其抑制SW1990細(xì)胞增殖的分子機(jī)制,為胰腺癌的治療提供更多的理論依據(jù)和潛在靶點(diǎn)。4.2分子機(jī)制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證4.2.1RT-PCR實(shí)驗(yàn)檢測(cè)基因表達(dá)RT-PCR實(shí)驗(yàn)的原理是基于逆轉(zhuǎn)錄和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在細(xì)胞中,基因首先轉(zhuǎn)錄為mRNA,RT-PCR實(shí)驗(yàn)通過提取細(xì)胞中的總RNA,利用逆轉(zhuǎn)錄酶將mRNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,再以cDNA為模板,在引物、dNTPs、DNA聚合酶等物質(zhì)的參與下進(jìn)行PCR擴(kuò)增,從而特異性地?cái)U(kuò)增目的基因。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCR反應(yīng)過程中熒光信號(hào)的變化,能夠定量分析目的基因的mRNA表達(dá)水平。在本研究中,RT-PCR實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:細(xì)胞處理:將SW1990細(xì)胞接種于6孔板中,每孔2×10?個(gè)細(xì)胞,培養(yǎng)24h后,分別加入不同濃度(0μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、160μg/mL)的刺參粘多糖溶液,繼續(xù)培養(yǎng)48h。RNA提取:采用TRIzol試劑提取細(xì)胞總RNA。具體操作如下,吸棄6孔板中的培養(yǎng)液,用預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞2次,每孔加入1mLTRIzol試劑,室溫靜置5min,使細(xì)胞充分裂解。將細(xì)胞裂解液轉(zhuǎn)移至無RNA酶的離心管中,加入0.2mL氯仿,劇烈振蕩15s,室溫靜置3min。4℃、12000rpm離心15min,此時(shí)溶液分為三層,上層為無色透明的水相,含有RNA;中層為白色的蛋白質(zhì)層;下層為紅色的有機(jī)相。小心吸取上層水相至新的離心管中,加入0.5mL異丙醇,顛倒混勻,室溫靜置10min。4℃、12000rpm離心10min,棄上清,可見離心管底部有白色沉淀,即為RNA。用75%乙醇洗滌RNA沉淀2次,每次4℃、7500rpm離心5min,棄上清。室溫晾干RNA沉淀,加入適量的無RNA酶水溶解RNA,用核酸蛋白測(cè)定儀測(cè)定RNA的濃度和純度,確保RNA的A260/A280比值在1.8-2.0之間。逆轉(zhuǎn)錄:使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。在0.2mLPCR管中,依次加入5μLRNA模板、1μLOligo(dT)引物(50μM)、1μLdNTPMix(10mM),補(bǔ)充無RNA酶水至總體積為12μL。輕輕混勻,65℃孵育5min,立即置于冰上冷卻。然后加入4μL5×RTBuffer、2μL0.1MDTT、1μLRNaseInhibitor(40U/μL)、1μLReverseTranscriptaseM-MLV(200U/μL),總體積為20μL。輕輕混勻,42℃孵育60min,70℃孵育15min以終止反應(yīng)。得到的cDNA可直接用于后續(xù)的PCR擴(kuò)增或保存于-20℃?zhèn)溆?。PCR擴(kuò)增:以cDNA為模板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系為20μL,包括10μLSYBRGreenPCRMasterMix、0.8μL上游引物(10μM)、0.8μL下游引物(10μM)、2μLcDNA模板,補(bǔ)充ddH?O至20μL。引物序列根據(jù)目的基因設(shè)計(jì),如MST1上游引物:5'-CCCAGCTACGAGAAGAGCAA-3',下游引物:5'-GCTGTCCTTGTCGCTCTTCT-3';Survivin上游引物:5'-CCAGAGCCAGTTCCTGAAGA-3',下游引物:5'-GGAAGCCCTTCCTCTCTGTT-3';Caspase-9上游引物:5'-CAGAGCCTGATGGACAGCAT-3',下游引物:5'-TGGACGCTGTTGATGAAGAG-3';TEAD1上游引物:5'-CCACAGCTTCCCTGATGTTC-3',下游引物:5'-CAGCAGAGCCATCAGAAGAA-3';內(nèi)參基因GAPDH上游引物:5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3',下游引物:5'-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3'。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s,然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括95℃變性5s、60℃退火30s。在PCR反應(yīng)過程中,通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化。數(shù)據(jù)分析:采用2?ΔΔCt法計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)量。首先計(jì)算每個(gè)樣品的ΔCt值(ΔCt=Ct目的基因-Ct內(nèi)參基因),然后計(jì)算ΔΔCt值(ΔΔCt=ΔCt實(shí)驗(yàn)組-ΔCt對(duì)照組),最后計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)量(相對(duì)表達(dá)量=2?ΔΔCt)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,取平均值,以對(duì)照組的相對(duì)表達(dá)量為1,分析不同濃度刺參粘多糖作用下目的基因mRNA表達(dá)水平的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著刺參粘多糖濃度的增加,MST1和Caspase-9基因的mRNA表達(dá)水平顯著上調(diào),在刺參粘多糖濃度為160μg/mL時(shí),MST1基因的mRNA相對(duì)表達(dá)量相較于對(duì)照組增加了約4.5倍,Caspase-9基因的mRNA相對(duì)表達(dá)量增加了約3.8倍。而Survivin和TEAD1基因的mRNA表達(dá)水平顯著下調(diào),在160μg/mL濃度下,Survivin基因的mRNA相對(duì)表達(dá)量相較于對(duì)照組降低了約75%,TEAD1基因的mRNA相對(duì)表達(dá)量降低了約70%。這些結(jié)果表明,刺參粘多糖能夠顯著影響相關(guān)基因的mRNA表達(dá)水平,從而在分子層面發(fā)揮對(duì)SW1990細(xì)胞增殖的抑制作用。4.2.2蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)蛋白表達(dá)蛋白質(zhì)印跡法(Westernblot)的實(shí)驗(yàn)流程主要包括蛋白樣品制備、SDS-PAGE電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉、一抗孵育、二抗孵育和顯色等步驟。在本研究中,具體實(shí)驗(yàn)操作如下:細(xì)胞處理:將SW1990細(xì)胞接種于6孔板中,每孔2×10?個(gè)細(xì)胞,培養(yǎng)24h后,分別加入不同濃度(0μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、160μg/mL)的刺參粘多糖溶液,繼續(xù)培養(yǎng)48h。蛋白樣品制備:吸棄6孔板中的培養(yǎng)液,用預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞2次,每孔加入150μLRIPA裂解液(含1mMPMSF),冰上裂解30min,期間每隔5min輕輕晃動(dòng)培養(yǎng)板。將細(xì)胞裂解液轉(zhuǎn)移至離心管中,4℃、12000rpm離心15min,取上清液,即為總蛋白樣品。用BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度,具體操作按照試劑盒說明書進(jìn)行。將蛋白樣品與5×SDS-PAGE蛋白上樣緩沖液按4:1的比例混合,100℃煮沸5min,使蛋白充分變性。SDS-PAGE電泳:根據(jù)蛋白分子量大小,配制合適濃度的SDS-PAGE凝膠。本研究中,對(duì)于分子量較大的蛋白,如YAP(約65kDa),采用8%的分離膠;對(duì)于分子量較小的蛋白,如β-actin(約42kDa),采用12%的分離膠。將變性后的蛋白樣品上樣到SDS-PAGE凝膠的加樣孔中,同時(shí)上樣預(yù)染蛋白質(zhì)分子量標(biāo)準(zhǔn)。在電泳槽中加入適量的電泳緩沖液,先在80V電壓下進(jìn)行濃縮膠電泳,待溴酚藍(lán)指示劑進(jìn)入分離膠后,將電壓調(diào)至120V,繼續(xù)電泳至溴酚藍(lán)指示劑遷移至凝膠底部,停止電泳。轉(zhuǎn)膜:電泳結(jié)束后,將凝膠從電泳槽中取出,放入轉(zhuǎn)膜緩沖液中平衡15min。裁剪與凝膠大小相同的PVDF膜,將PVDF膜在甲醇中浸泡15s,使其充分活化,然后將PVDF膜放入轉(zhuǎn)膜緩沖液中平衡15min。按照“負(fù)極-海綿墊-濾紙-凝膠-PVDF膜-濾紙-海綿墊-正極”的順序組裝轉(zhuǎn)膜裝置,確保各層之間無氣泡。將轉(zhuǎn)膜裝置放入轉(zhuǎn)膜槽中,加入適量的轉(zhuǎn)膜緩沖液,在300mA恒流條件下轉(zhuǎn)膜90min。轉(zhuǎn)膜結(jié)束后,取出PVDF膜,用麗春紅染色液染色5min,觀察蛋白轉(zhuǎn)膜效果,可見清晰的蛋白條帶,表明轉(zhuǎn)膜成功。封閉:將PVDF膜放入5%脫脂奶粉(用TBST配制)中,室溫下在搖床上緩慢搖動(dòng)封閉1h,以封閉膜上的非特異性結(jié)合位點(diǎn)。一抗孵育:將封閉后的PVDF膜放入一抗稀釋液(用5%BSA配制)中,一抗包括抗YAP抗體(1:1000)、抗p-YAP抗體(1:1000)、抗Survivin抗體(1:1000)、抗Caspase-9抗體(1:1000)、抗β-actin抗體(1:2000)等,4℃孵育過夜。孵育結(jié)束后,用TBST洗滌PVDF膜3次,每次10min。二抗孵育:將洗滌后的PVDF膜放入相應(yīng)的二抗稀釋液(用5%BSA配制)中,二抗為HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG(1:5000),室溫下在搖床上緩慢搖動(dòng)孵育1h。孵育結(jié)束后,用TBST洗滌PVDF膜3次,每次10min。顯色:將ECL化學(xué)發(fā)光底物A液和B液按1:1的比例混合,均勻滴加到PVDF膜上,室溫孵育1-2min,使底物與HRP充分反應(yīng)。將PVDF膜放入化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)中,曝光顯影,采集圖像。數(shù)據(jù)分析:使用ImageJ軟件分析蛋白條帶的灰度值,以β-actin作為內(nèi)參蛋白,校正目的蛋白的表達(dá)量。計(jì)算目的蛋白與內(nèi)參蛋白條帶灰度值的比值,以對(duì)照組的比值為1,分析不同濃度刺參粘多糖作用下目的蛋白表達(dá)量的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著刺參粘多糖濃度的增加,YAP蛋白的表達(dá)量逐漸降低,在160μg/mL濃度時(shí),YAP蛋白的表達(dá)量相較于對(duì)照組降低了約45%;而p-YAP蛋白的表達(dá)量逐漸升高,在160μg/mL濃度時(shí),p-YAP蛋白的表達(dá)量相較于對(duì)照組增加了約2倍。Survivin蛋白的表達(dá)量顯
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