板栗殼原花青素誘導腫瘤細胞自噬性死亡及其機制研究

《板栗殼原花青素誘導腫瘤細胞自噬性死亡及其機制研究》是依託江蘇大學，由段玉清擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：板栗殼原花青素誘導腫瘤細胞自噬性死亡及其機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：段玉清
• 依託單位：江蘇大學

項目摘要

從植物中尋找高效低毒抗腫瘤作用的活性成分一直是世界抗腫瘤藥物研究熱點。活性成分誘導腫瘤自噬性死亡的研究是目前腫瘤治療的新策略，業已證實原花青素是能促進多種腫瘤細胞凋亡的活性成分，且安全無毒，但其誘導腫瘤自噬性死亡活性及機制研究未見報導。基於此，本項目擬以板栗殼中原花青素(CSPCs)為對象，針對化學組成、劑量效應和時間效應對其誘導腫瘤細胞自噬性死亡活性不清楚，作用機制缺乏研究的現狀，擬在確定CSPCs組成和含量後，以人肝癌HepG2為細胞模型，研究CSPCs誘導人肝癌細胞自噬性死亡作用。重點研究CSPCs對P?3K/Akt/mTOR通路的3個主要效應分子的表達、Beclin 1和與之相關的Bcl-2家族成員及其對LC3П表達量的影響，揭示CSPCs誘導腫瘤細胞自噬性死亡活性和分子機制，為深化我國特色植物資源和農產品加工副產物，開發高活性植物成分提高國民健康提供理論依據。

結題摘要

板栗殼占板栗重量8.9-13.5%，目前仍以燃燒和自然腐爛方式被廢棄，僅少量被利用。而關於其化學成分報導甚少，更未涉及結構和活性研究。基於此，本項目確定了板栗殼抗腫瘤活性成分是以低聚體為主的原花青素類物質 (CSPCs)，進而研究其誘導人肝癌HepG2細胞自噬性死亡及其分子機制。結果如下： （1）CSPCs分離與結構鑑定 以水為提取溶劑，大孔樹脂富集、凝膠柱層析分離，採用UV、IR、HPLC、ESI-MS、NMR確定CSPCs是以低聚體為主的原花青素，含量90%以上。 （2）CSPCs誘導HepG2細胞凋亡及其分子機制 100-400μg/mL CSPCs能抑制HepG2細胞增殖，IC50為153.34μg/mL，300μg/mL的CSPCs作用4d抑制率達81.72%，凋亡率為11.25%，G0/G1期阻滯，ROS增加2.0倍，Bax/Bcl-2表達率增加3.2倍，進而激活caspase-3和-9誘導凋亡。 （3）CSPCs誘導HepG2細胞自噬及其分子機制 50-300μg/mL CSPCs作用HepG2細胞6-36h可誘導其自噬性死亡，增加自噬體和LC3-II量，GFP-LC3點狀聚集增加5.9倍。CSPCs介導的自噬依賴於ROS產生。3-MA削弱CSPCs誘導的自噬，可下調PI3K、AKT和mTOR表達，上調Beclin1表達。 （4）CSPCs誘導HepG2細胞自噬和凋亡的相關性 自噬抑制劑3-MA和凋亡抑制劑Z-VAD能抑制CSPCs誘導細胞自噬性死亡。CSPCs下調PI3K/AKT/mTOR通路蛋白表達促進HepG2細胞自噬性死亡；LC3-II si-RNA干擾抑制LC3-II蛋白表達能有效減少caspase3表達；Bax、Bad和Bcl-2參與自噬和凋亡。CSPCs抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路誘導細胞自噬，而促進凋亡。 （5）蓮房原花青素（LSPCs）誘導HepG2細胞自噬及與凋亡相關性 25-100μg/mL LSPCs誘導HepG2細胞自噬，自噬體和LC3-II量均增加。LSPCs誘導HepG2細胞自噬與ROS有關，可被NAC阻斷。3-MA 抑制CSPCs誘導細胞凋亡；Z-VAD抑制LSPCs誘導細胞自噬；Bax、Bad、Bcl-2參與ROS誘導的自噬和凋亡；PI3K/AKT/mTOR、ERK和JNK途徑參與ROS誘導的自噬和凋亡。