实验研究
姜黄素对葡萄膜黑色素瘤细胞恶性生物学行为及Wnt/β-catenin通路的抑制作用
中华实验眼科杂志, 2024,42(1) : 29-37. DOI: 10.3760/cma.j.cn115989-20220419-00170
摘要
目的

探究姜黄素对葡萄膜黑色素瘤(UM)恶性生物学行为的抑制作用及机制。

方法

应用含不同浓度(0、20、40和80 μmol/L)姜黄素培养液培养M23细胞48 h,于倒置显微镜下观察细胞形态学改变;采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)法检测细胞存活率;分别采用平板克隆形成实验、流式细胞术、细胞划痕实验及Transwell实验检测M23细胞集落形成、凋亡、迁移及侵袭情况;采用实时荧光定量PCR法检测细胞中Wnt/β-catenin通路相关基因c-Myc、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、Survivin及基质金属蛋白酶9(MMP-9)mRNA相对表达情况;采用Western blot法检测Wnt/β-catenin通路相关蛋白c-Myc、Cyclin D1、Survivin、MMP-9、β-连环蛋白(β-catenin)、糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)、磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)及轴抑制蛋白2(Axin2)蛋白相对表达量。另取20只6周龄雌性BALB/c小鼠,左后腹皮下脂肪垫注射M23细胞悬浮液建立小鼠M23体内移植肿瘤模型,将造模成功小鼠按照随机数字表法随机平均分为模型组、姜黄素低剂量组、姜黄素中剂量组和姜黄素高剂量组,每组5只,分别腹腔内注射0、10、20和40 mg/kg姜黄素生理盐水溶液,连续注射30 d后剥离皮下瘤体并称质量。

结果

0 μmol/L姜黄素组、20 μmol/L姜黄素组、40 μmol/L姜黄素组和80 μmol/L姜黄素组细胞存活率分别为(100.00±0.00)%、(83.78±4.59)%、(66.09±3.92)%和(47.16±3.63)%,细胞集落形成数分别为128.67±9.18、100.33±8.73、58.67±6.55和31.67±4.92,细胞凋亡率分别为(1.33±0.29)%、(14.53±2.04)%、(27.23±3.56)%和(44.73±4.36)%,细胞迁移率分别为(89.76±4.57)%、(65.43±3.70)%、(34.83±2.19)%和(18.82±1.99)%,细胞侵袭数分别为148.33±8.18、125.33±7.41、73.67±6.34、45.67±5.31,各组M23细胞存活率、集落形成数、细胞凋亡率、细胞迁移率、细胞侵袭数总体比较差异均有统计学意义(F=125.321、97.941、72.516、277.097、139.006,均P<0.001)。随姜黄素作用浓度的增大,细胞存活率、集落形成数、细胞迁移率、细胞侵袭数均明显降低,细胞凋亡率均明显增加,组间两两比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。随姜黄素浓度的增大,细胞中c-Myc、Cyclin D1、Survivin和MMP-9 mRNA和蛋白及β-catenin和p-GSK-3β蛋白相对表达水平均明显降低,Axin2蛋白相对表达水平明显升高,组间比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。小鼠荷瘤质量随姜黄素作用剂量的增加而降低,组间比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。

结论

姜黄素可抑制UM细胞M23增生、迁移、侵袭等恶性生物学行为,抑制肿瘤生长,促进细胞凋亡,其作用机制可能与阻断Wnt/β-catenin通路激活有关。

引用本文: 盛小红, 王利明, 赵鑫, 等.  姜黄素对葡萄膜黑色素瘤细胞恶性生物学行为及Wnt/β-catenin通路的抑制作用 [J] . 中华实验眼科杂志, 2024, 42(1) : 29-37. DOI: 10.3760/cma.j.cn115989-20220419-00170.
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葡萄膜黑色素瘤(uveal melanoma,UM)是成人常见的原发性眼内肿瘤,起源于脉络膜、睫状体或虹膜内的黑色素细胞。目前,针对该肿瘤的临床一线治疗方法包括手术切除、放射治疗和眼球摘除;然而,高达50%的UM会发生转移,1年生存率仅为15%。因此,积极探索UM潜在转移机制并开发有效方法对于提高患者生存率至关重要。Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)通路是调节胚胎发育和细胞干性的关键级联反应之一;其在肿瘤增生和发展中发挥关键作用,在结肠癌、乳腺癌等多种癌症中均已证实被激活。对不同病理类型的UM进行微小RNA差异表达谱分析发现,差异微小RNA靶基因广泛参与Wnt通路,且该通路参与了肿瘤的生长与转移。阻断Wnt/β-catenin通路可抑制UM细胞的生长、迁移和侵袭等恶性表型。以上研究结果提示,Wnt/β-catenin通路可能是干预UM转移及发展的有效分子机制靶点。姜黄素是一种从姜黄的根茎中提取的天然活性酚类化合物。研究发现,其可抑制黑色素瘤肺转移,还可通过线粒体途径诱导人UM细胞死亡,提示姜黄素对UM可能具有一定治疗潜力。M23细胞是实验研究中常用的人UM细胞系、细胞株之一,本研究拟探讨姜黄素对体外培养M23细胞增生、凋亡、迁移及侵袭等生物学行为的作用及Wnt/β-catenin通路相关蛋白表达的影响,以期为UM的预防转移、治疗及预后提供一定参考。

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