紅曲色素對乳腺癌細胞系MDA-MB-231的影響及其機理初步研究.pdf

1、紅曲色素是紫色紅曲菌發(fā)酵的次級代謝產物，其具有降血脂、抗氧化、抗炎癥和抗癌等功能。目前研究其對MDA-MB-231乳腺癌細胞的工作較少，特別是機理研究。本論文以紅曲色素為干擾物質，以無靶點、高轉移率的惡性乳腺癌細胞MDA-MB-231為癌細胞模型，從MTS實驗、流式凋亡實驗、Hoechst染色、HE染色、細胞侵襲實驗、劃痕實驗分析紅曲色素對MDA-MB-231細胞的作用;利用蛋白芯片和RT-qPCR初步探究紅曲色素對MDA-MB-231

2、細胞的作用機制。
　　通過本論文的研究發(fā)現(xiàn)：
　　1.紅曲色素能抑制MDA-MB-231細胞的增殖，促進其凋亡。選用0μg/mL、100μg/mL、200μg/mL、300μg/mL的紅曲色素分別處理MDA-MB-231細胞，利用MTS實驗、細胞流式儀和Hoechst染色法在不同時間(12h、24 h、48 h)檢測細胞的存活率。結果發(fā)現(xiàn)，紅曲色素抑制MDA-MB-231細胞增殖的效果隨著處理時間的延長和紅曲色素濃度的增大而

3、增強，當紅曲色素濃度為300μg/mL，處理時間為24 h時，MDA-MB-231細胞的存活率為50％。
　　2.紅曲色素可改變MDA-MB-231的細胞形態(tài)。選用0μg/mL、100μg/mL、200μg/mL、300μg/mL的紅曲色素處理MDA-MB-231細胞24 h（HE染色），結果發(fā)現(xiàn)，隨紅曲色素濃度的增加，細胞形態(tài)變化顯著，由典型的梭形細胞變成不規(guī)則的多邊形細胞，細胞變小變圓，細胞核質區(qū)分不明顯。
　　3.紅曲

4、色素能抑制MDA-MB-231細胞的運動能力。本課題選用0μg/mL、100μg/mL、200μg/mL、300μg/mL的紅曲色素分別處理MDA-MB-231細胞，利用劃痕實驗在不同時間(12 h、24 h、48 h)檢測細胞的遷移能力。結果發(fā)現(xiàn)，紅曲色素抑制MDA-MB-231細胞遷移的效果隨著處理時間的延長和紅曲色素濃度的增大而增強。根據劃痕結果，選用與劃痕實驗相同濃度的紅曲色素處理MDA-MB-231細胞24 h（Transwe

5、ll法），結果發(fā)現(xiàn)，細胞的穿膜數(shù)目隨紅曲色素濃度的增加而顯著性減少，這說明紅曲色素可抑制MDA-MB-231細胞的體外侵襲。
　　以上實驗表明，紅曲色素對MDA-MB-231細胞有抑制增殖、促進凋亡、改變細胞形態(tài)和抑制運動能力的作用。為了探討產生此種現(xiàn)象的機制，本論文采用蛋白抗體芯片、RT-qPCR實驗對其進行分析。蛋白抗體芯片結果表明，98種蛋白有顯著性差異表達，其中7種蛋白表達上調（fold change≥2.0），91種蛋白

6、表達下調(fold change≤0.5)。對差異性蛋白進行生物功能分析后，可發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)象相關的功能有細胞有絲分裂、細胞粘附能力、應激反應、腫瘤信號轉導等等，這些功能可能正是引起乳腺癌細胞增殖凋亡和運動能力產生變化的主要原因。選取跟細胞粘附作用相關的蛋白（KRT19、TYMP和CD44）做RT-qPCR分析發(fā)現(xiàn)KRT19mRNA和TYMP mRNA表達上調，CD44 mRNA表達下調，該結果與mRNA相對應蛋白的表達變化一致（即與抗體芯片

7、結果一致）。對抗體芯片篩選出的98種表達有顯著性差異的蛋白，采用KEGG法分析與之相關的細胞通路，結果發(fā)現(xiàn)，紅曲色素對MDA-MB-231細胞的抑制作用，其主要與PI3K/Akt信號通路相關。
　　基于上述實驗結果，本研究證實紅曲色素對MDA-MB-231細胞的增殖和遷移有抑制作用。其可能的作用機制一是促進了MDA-MD-231的細胞凋亡，二是下調與腫瘤遷移相關的基因表達。本研究揭示紅曲色素對MDA-MB-231的影響主要依賴于細