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丹参酮对高尿酸血症的机制研究(丹参酮ⅡA通过抑制PI3K)

丹参酮对高尿酸血症的机制研究(丹参酮ⅡA通过抑制PI3K)喉癌是临床上较常见的头颈部恶性肿瘤之一,约占全身恶性肿瘤的2.1%,其中鳞状细胞癌占比超过95%[9]。喉癌早期治疗主要采取外科手术或联合放化疗的综合方案,能够有效改善患者生活质量并延长生存期。但晚期患者预后较差,整体5年生存率不足50%,其中合并咽瘘、肺部感染、呼吸困难等并发症晚期患者5年生存率不足20%[10-11]。喉癌细胞获得性耐药所致化疗敏感性降低是其术后复发和疾病进展的重要原因,所以探索喉癌化疗耐药逆转剂具有重要意义。顺铂组Hep-2/DDP细胞p-PI3K、p-Akt表达及PI3K、Akt磷酸化(p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt)水平显著降低(P<0.05)。与顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂组Hep-2/DDP细胞p-PI3K、p-Akt表达量及PI3K、Akt磷酸化水平显著降低(P<0.05)。与丹参酮ⅡA+顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂+IGF-1组Hep-2/DD

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我国喉癌发病率0.58/万,约占头颈部恶性肿瘤的20%,主要表现为咽喉异物感、声音嘶哑、吞咽困难、咳血、耳痛等症状[1]。大部分患者确诊时已处于中晚期,只能采取以化疗为主的治疗方案。顺铂是喉癌化疗常用药物,但喉癌细胞获得性耐药严重影响着其临床疗效,是导致喉癌晚期患者预后差的重要因素。因此,寻找低毒高效的顺铂耐药逆转剂以提高喉癌疗效至关重要。

丹参酮ⅡA是从唇形科植物丹参的根茎中提取的一种活性化合物,目前临床上主要用于缺血性心脑血管疾病的治疗,随着药理学研究的深入,发现丹参酮ⅡA具有广泛的抗肿瘤活性[2]。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)是调控细胞增殖与凋亡的关键信号通路[3],丹参酮ⅡA通过抑制PI3K/Akt通路能够抑制胆管癌细胞增殖[4]、诱导卵巢癌细胞凋亡[5]、逆转非小细胞肺癌细胞顺铂耐药[6]。本研究旨在探讨丹参酮ⅡA对人喉癌细胞顺铂耐药的影响及相关机制。


结果不同浓度顺铂对Hep-2细胞和Hep-2/DDP细胞增殖抑制率、IC50、RI的影响

由表1可知,随着质量浓度的增加,顺铂对Hep-2细胞和Hep-2/DDP细胞增殖抑制率显著升高,且呈现一定的剂量相关性(P<0.05),顺铂Hep-2的IC50为4.58 mg/L,顺铂Hep-2/DDP的IC50为14.09 mg/L,RI为3.08。

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不同浓度丹参酮ⅡA对Hep-2细胞增殖抑制率、IC50的影响

由表2可知,丹参酮ⅡA对Hep-2细胞增殖抑制率显著升高,且呈现一定的剂量相关性(P<0.05),丹参酮ⅡA Hep-2的IC50为5.32 mg/L(作为后续实验丹参酮ⅡA浓度)。

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丹参酮ⅡA联合不同浓度顺铂对Hep-2/DDP细胞增殖抑制率、IC50、RF的影响

由表3可知,丹参酮ⅡA(5.32 mg/L)+顺铂(0、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 mg/L)组Hep-2/DDP细胞增殖抑制率显著升高(P<0.05),且呈剂量相关性,联合IC50为3.34 mg/L,RF为4.22。

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丹参酮ⅡA联合顺铂及IGF-1对Hep-2/DDP细胞增殖和凋亡的影响

顺铂组Hep-2/DDP细胞增殖抑制率、凋亡率显著高于对照组(P<0.01)。与顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂组Hep-2/DDP细胞增殖抑制率、凋亡率显著升高(P<0.05)。与丹参酮ⅡA+顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂+IGF-1组Hep-2/DDP细胞增殖抑制率、凋亡率显著降低(P<0.05),见图1、表4。

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丹参酮对高尿酸血症的机制研究(丹参酮ⅡA通过抑制PI3K)(6)

丹参酮ⅡA联合顺铂及IGF-1对Hep-2/DDP细胞Bcl-2、Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9蛋白表达的影响

顺铂组Hep-2/DDP细胞Bcl-2表达量显著低于对照组,Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9表达量和Bax/Bcl-2值显著高于对照组(P<0.01)。与顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂组Hep-2/DDP细胞Bcl-2表达量显著降低,Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9表达量和Bax/Bcl-2值显著升高(P<0.05)。与丹参酮ⅡA+顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂+IGF-1组Hep-2/DDP细胞Bcl-2表达量显著升高,Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9表达量和Bax/Bcl-2值显著降低(P<0.05),见图2、表5。

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各组Hep-2/DDP细胞PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt蛋白表达的影响

顺铂组Hep-2/DDP细胞p-PI3K、p-Akt表达及PI3K、Akt磷酸化(p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt)水平显著降低(P<0.05)。与顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂组Hep-2/DDP细胞p-PI3K、p-Akt表达量及PI3K、Akt磷酸化水平显著降低(P<0.05)。与丹参酮ⅡA+顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂+IGF-1组Hep-2/DDP细胞p-PI3K、p-Akt表达及PI3K、Akt磷酸化水平显著升高(P<0.05),见图3、表6。

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讨论

喉癌是临床上较常见的头颈部恶性肿瘤之一,约占全身恶性肿瘤的2.1%,其中鳞状细胞癌占比超过95%[9]。喉癌早期治疗主要采取外科手术或联合放化疗的综合方案,能够有效改善患者生活质量并延长生存期。但晚期患者预后较差,整体5年生存率不足50%,其中合并咽瘘、肺部感染、呼吸困难等并发症晚期患者5年生存率不足20%[10-11]。喉癌细胞获得性耐药所致化疗敏感性降低是其术后复发和疾病进展的重要原因,所以探索喉癌化疗耐药逆转剂具有重要意义。

喉癌可归属中医“喉瘖”“喉瘤”“喉百叶”等范畴,气阴两虚、气滞血瘀、痰浊凝聚、痰瘀互结是其主要病机,宜采用养阴益气、活血化瘀、化痰散结等疗法[12]。中药丹参首载于《神农本草经》,为我国药典收录品种,具有活血化瘀、凉血消痈、通经止痛等功效[13]。

丹参酮ⅡA是其主要有效成分之一,其化学结构属于脂溶性二萜醌类化合物,具有较为广泛的抗肿瘤活性,已证实丹参酮ⅡA能够逆转人非小细胞肺癌细胞顺铂耐药[6]、逆转人乳腺癌细胞和人胃癌细胞阿霉素耐药[14-15]等。本研究结果显示,丹参酮ⅡA能够明显逆转人喉癌细胞顺铂耐药(RF为4.22);与顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂能够明显提高Hep-2/DDP细胞增殖抑制率,而丹参酮ⅡA+顺铂+IGF-1组Hep-2/DDP细胞增殖抑制率明显低于丹参酮ⅡA+顺铂组。说明丹参酮ⅡA对人喉癌细胞顺铂耐药的逆转作用可能与抑制PI3K/Akt通路有关。

顺铂为喉癌化疗一线用药,诱导细胞凋亡是其抗肿瘤作用的主要机制之一。Bcl-2家族蛋白对细胞凋亡过程具有重要调控作用,其中Bax能够破坏线粒体膜通透性使细胞色素C(Cyt C)释放进入胞浆,Cyt C能够剪切活化Caspase-9,cleaved Caspase-9则能够诱导Caspase-3活化,cleaved Caspase-3切割破坏细胞膜结构蛋白、核蛋白、DNA、核酸等生物大分子结构,诱发细胞凋亡[16-17]。

表达于线粒体膜的Bcl-2能够与Bax形成二聚体拮抗Bax促凋亡作用,所以Bax/Bcl-2值能够反映二者对细胞凋亡的调控作用[18]。PI3K/Akt信号通路参与调控细胞增殖、凋亡等过程,与肿瘤进展密切相关,Akt为PI3K的下游效应分子,被p-PI3K诱导磷酸化活化,p-Akt能够下调具有促凋亡作用的GSK-3β表达,诱导cleaved Caspase-3磷酸化失活[19-20]。本研究结果显示,与顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂组能够明显升高Hep-2/DDP细胞凋亡率,下调Bcl-2表达并上调Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9表达,提高Bax/Bcl-2比值,并降低PI3K、Akt磷酸化水平;与丹参酮ⅡA 顺铂组比较,丹参酮ⅡA+顺铂+IGF-1组对Hep-2/DDP细胞凋亡和相关蛋白表达的调控作用明显减弱。提示丹参酮ⅡA对人喉癌细胞顺铂耐药的逆转作用可能与抑制PI3K/Akt通路而促进细胞凋亡有关。

综上所述,丹参酮ⅡA可逆转人喉癌细胞顺铂耐药,其作用机制可能与抑制PI3K/Akt通路活化而促进喉癌细胞凋亡有关。本研究结果提示了丹参酮ⅡA联合顺铂可提高喉癌顺铂化疗效果,为临床治疗喉癌提供了新的思路。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献(略)

来 源:吴庭艳,戴景芳,张强,胡芳欣,孔凡英,孔德胜,王海叶.丹参酮ⅡA通过抑制PI3K/Akt通路逆转人喉癌细胞顺铂耐药的机制研究 [J]. 现代药物与临床 2022 37(9): 1938-1944 .

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