二氢青蒿素对膀胱癌T24细胞株的抑制作用及其机制研究(2)
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2.2 二氢青蒿素对T24细胞Caspase-3的表达及活性的影响
为了明确二氢青蒿素对膀胱癌T24细胞抑制效应的机制，首先检测了二氢青蒿素对Caspase-3表达及活性的影响。T24细胞在二氢青蒿素作用24、48、72 h后，Caspase-3的表达水平与对照组比较分别上升了约30%、120%和210%(P < 0.05或P < 0.01)(图1)。二氢青蒿素作用24 h、48、72 h后，T24细胞Caspase-3的活性与对照组比较分别提高1.6、2和3倍(P < 0.01)(图2)。
2.3 二氢青蒿素对T24细胞p53、Bcl-2及Bax蛋白表达的影响
为了深入探讨二氢青蒿素抑制肿瘤细胞凋亡的机制，笔者检测了不同凋亡信号通路p53、Bcl-2、Bax等关键蛋白的表达变化。二氢青蒿素处理后，T24细胞p53表达水平无显著改变，Bcl-2在药物作用48、72 h后，表达水平与对照组相比显著降低(P < 0.01)，而Bax表达水平则明显上升(P < 0.01)，而且T24细胞内Bcl-2和Bax表达变化在二氢青蒿素作用后均呈现明显的时间-效应关系。见图3～5。
3 讨论
目前，通过诱导癌细胞凋亡以增强肿瘤化疗的疗效，是肿瘤药物治疗的重要途径，植物提取物的抗肿瘤作用及其与诱导细胞凋亡的关系是目前研究的热点之一。细胞凋亡是通过基因调控的细胞自杀现象，细胞凋亡在肿瘤的发生发展过程中具有重要的生物学意义，很多化疗药物都是通过诱导癌细胞的凋亡进而发挥抑制肿瘤的作用[9]。细胞凋亡是由Caspase家族介导的级联反应过程，不同信号转导途径介导的凋亡过程中参与的Caspase蛋白酶也不完全相同，其中，Caspase-3是多种凋亡过程的关键执行酶，是细胞凋亡蛋白酶级联反应的“公共通路”。本研究的结果表明，二氢青蒿素在较低浓度时，即可以诱发T24肿瘤细胞中关键凋亡蛋白Caspase-3的表达水平和酶活性显著增高，且药物作用时间与Caspase-3表达及活性水平之间均呈明显的正相关关系。
研究表明，植物化合物槲皮素可以通过抑制Bcl-2蛋白表达[5]、促进p53蛋白表达诱导神经胶质瘤细胞凋亡[6]，还可以通过阻滞细胞增殖周期[7]、上调胱天蛋白酶[8]、抑制Hsp70表达[9]以及改变线粒体膜电位[10]等不同途径抑制肿瘤细胞增殖，诱导癌细胞凋亡。本研究表明，植物化合物黄芪皂苷在较低浓度时，即可激活不同凋亡途径，诱导膀胱癌T24细胞发生凋亡。
与细胞凋亡相关的基因可分为凋亡诱导基因和凋亡抑制基因，前者包括caspase-3、p53、Fas/FasL、bax等，后者包括bcl-2、c-myc等。p53蛋白是一类转录调节因子，可利用其转录活化或通过Bax/bcl-2、Fas/Apol、IGF-BP3等蛋白调控细胞凋亡途径。p53蛋白还可通过死亡信号受体蛋白途径和直接刺激线粒体释放高毒性的氧自由基诱导凋亡。本结果证实，二氢青蒿素作用膀胱癌T24细胞后，其p53表达水平未见明显变化，这提示p53通路可能不是二氢青蒿素诱导T24肿瘤细胞凋亡主要途径。
Bcl-2家族蛋白定位在线粒体膜上，可与膜上的电压依赖阴离子通道相互作用，调节线粒体细胞色素C(Cyt C)的释放入细胞基质[10]。该家族中的抑凋亡蛋白(如Bcl-2)定位于线粒体外膜，可以抑制线粒体Cyt C释放以及Caspase酶家族的活化，抑制细胞凋亡，促进其生存。Bax蛋白为Bcl-2家族中的促凋亡蛋白，它介导线粒体Cyt C释放，引发Caspase级联反应，进而启动细胞凋亡程序。另外，p53也可通过调节Bax和Bcl-2的表达，共同完成促细胞凋亡作用。本研究表明，二氢青蒿素作用T24细胞后，胞内抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平显著下降(P < 0.01)，而促凋亡蛋白Bax水平显著升高(P < 0.01)，这表明二氢青蒿素可通过调节Bcl-2家族表达变化介导的Cyt C途径诱导T24肿瘤细胞凋亡。
综上所述，青蒿素衍生物二氢青蒿素可以显著抑制膀胱癌T24细胞活性，这可能与二氢青蒿素通过激活不依赖于p53途径的Bcl-2家族介导的Cyt C通路，进而引发癌细胞凋亡有关。二氢青蒿素具有潜在临床应用价值，其作用机制和在体抗膀胱癌作用值得深入探索。
[参考文献]
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[2] 孙玮辰，韩家娴，杨蔚怡，等.四种青蒿酸及青蒿B衍生物的体外抗癌作用[J].中国药理学报，1992，13(6)：541-543.
[3] Lai H，Singh NP. Selective cancer cellcytoto xlcity from exposure to dihydroartemisinin andholotransferrin [J]. Cancer Lett，1995，91(4)：41-46.
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[5] 林芳，钱之玉，丁健，等.二氢青蒿素对人乳腺癌MCF-7细胞的体外抑制作用[J].中国新药杂志，2002，11(12)：934-936.
[6] Beckman AC ......
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