拟Smac作用下膀胱癌T24 细胞增殖及凋亡的研究
拟Smac作用下膀胱癌T24 细胞增殖及凋亡的研究 引言 Smac/DIABLO 蛋白(线粒体促凋亡蛋白)自被发现以来,经过几年的研 究已经成为细胞凋亡研究中的一个热点。近年来,国内外很多学者将其应用于泌 尿系统肿瘤研究和治疗,并认为Smac/DIABLO及由它衍生而来的小分子多肽及 其类似物将为未来泌尿系统肿瘤的治疗开辟一个新领域[1]。纳米技术作为近年 来出现的高技术新兴科学,由于其表现出现的各种特性,有利于医学及其各个分 支的研究,特别是对肿瘤的早期诊断和治疗有着显着的意义。其他常用生化试 剂购自美国Sigma 公司。
2.2 细胞培养与实验分组实验 2.3 MTT 检测细胞增殖参照 MTT 试剂盒使用说明。
均以x ± s表示,采用SPSS15.0统计软件处理,不同处理组间差异采用 ANOVA或 Dunnett T-test,P0.05 为差异有统计学意义。
3. 结果3.1 SmacN7-O-CMC-MNPS 联合磁场 能显着抑制膀胱癌T24 细胞增殖及诱导凋亡和对照组相比, SmacN7-O-CMC-MNPS转染膀胱癌T24 细胞后和SmacN7-O-CMC-MNPS加磁场 组均不同程度地出现肿瘤细胞生长抑制和凋亡;
而SmacN7-O-CMC-MNPS 磁性 纳米颗粒外加磁场对T24 细胞的生长抑制作用和诱导凋亡作用更明显。
3.2 SmacN7-O-CMC-MNPS 联合磁场对膀胱癌T24 细胞凋亡相关基因的mRNA及蛋白表达的影响在 外磁场条件下,SmacN7-O-CMC-MNPS 转染膀胱癌T24 细胞24h、48h、72h 后采用Realtime RT-PCR 及Western blot 检测,结果可见Bcl-2 的mRNA 和蛋白的 表达随着作用时间的延长而逐渐降低。相反,Bax 的表达量则逐渐升高,且此效 应比不加磁场的SmacN7-O-CMC-MNPS 转染膀胱癌T24 细胞的作用更明显,这 说明外磁场条件下SmacN7-O-CMC-MNPS 磁性纳米颗粒能透过膀胱癌T24 细 胞细胞膜,通过干扰凋亡信号传导通路诱导细胞的凋亡。
4. 讨论Smac/DIABLO 在胞浆中合成最初的前体蛋白 含239 个氨基酸,分子量为27KD,SmacmRNA 全长1.5Kb。全长的 Smac/DIABLO 蛋白没有任何活性,必须在线粒体内进行信号肽的切除后才能获 得促凋亡生物活性。Smac/DIABLO 参与细胞凋亡的死亡受体通路和线粒体通路 的下游反应,通过竞争性地结合凋亡抑制蛋白IAPs 解除对caspase 的阻遏而促进 凋亡的发生。Smac/DIABLO 蛋白衍生的含AVPI 四肽结构的小分子多肽也具有 重要的抗肿瘤效果。研究表明,Smac/DIABLO 小肽与载体蛋白结合并转染细胞 后可以使体内和体外化疗药物诱导的肿瘤细胞凋亡效果明显增加。
Smac/DIABLO 蛋白通过干扰凋亡信号转导通路,促进肿瘤细胞凋亡,抑制其过 度增殖。
多肽合成技术的突破性进步,使多肽类药物显示出优于传统药物的治疗效果, 但由于其具有难以透过生物膜屏障且不稳定、易降解变性等特点限制了它的临床 应用。如果将靶向药物进行适当修饰就可能起到保护药物,提高药物的稳定性, 促进药物的吸收利用,进而产生良好的生物学效果。磁性纳米颗粒可以作为多肽、 激素、单克隆抗体、基因等物质的载体,也可以携带药物;
同时它具有超顺磁特 性,即在磁场中有较强的磁性,没有磁场时磁性很快会消失,从而不会被永久磁 化;
而且纳米级Fe3O4 能够排出体外,在外加磁场的作用下可以使得其作为载 体复合物所携带的药物作定向移动,从而实现靶向治疗。
Smac 是一种新型的线粒体促凋亡蛋白,其N 端的AVPI 四肽发挥着重要的 促凋亡作用。本实验通过合成拟Smac 多肽羧甲基壳聚糖磁性纳米复合物,在外 加磁场下作用于膀胱癌T24 细胞,实验数据显示,外加磁场的诱导下 SmacN7-O-CMC-MNPS 磁性纳米颗粒能发挥拟Smac 合成肽的抑制肿瘤细胞增 殖及促凋亡作用,且外加磁场作用更为明显。而且,SmacN7-O-CMC-MNPS 磁 性纳米颗粒是通过调控凋亡相关基因Bcl-2,Bax 来影响肿瘤细胞的活性。
综上,本实验首次将人工合成促凋亡多肽制成磁性纳米颗粒 SmacN7-O-CMC-MNPS 在外加磁场下作用于膀胱癌细胞,显着抑制了肿瘤细胞的增殖并诱导细胞凋亡,为膀胱肿瘤的体内磁导向靶向治疗提供了有力的实验保 障。