基于硫氧还蛋白还原酶1探究堆心菊灵对人前列腺

作者：杨超月

基于硫氧还蛋白还原酶1探究堆心菊灵对人前列腺癌细胞中活性氧产生的影响

2022-04-18 08:35 来源: 武哥说生活

原标题：基于硫氧还蛋白还原酶1探究堆心菊灵对人前列腺癌细胞中活性氧产生的影响

摘要：目的探究堆心菊灵在人前列腺癌细胞中的抗癌作用及其潜在的作用机制。方法人前列腺癌DU145 和PC-3 细胞分别以不同浓度的堆心菊灵处理48 h ，CCK-8 法检测细胞存活率；qRT-PCR 法检测硫氧还蛋白还原酶1 （thioredoxin reductase1 ，TrxR1 ）mRNA 表达情况。从人类蛋白免疫组化表达数据库中检测前列腺癌组织和正常组织中TrxR1 蛋白表达情况；经堆心菊灵或活性氧（reactive oxygen species ，ROS ）抑制剂处理后，采用DCFH-DA 染色法检测ROS 的产生；敲除或过表达TrxR1 ，经堆心菊灵处理后，检测2 种细胞中ROS 水平。结果堆心菊灵显著抑制前列腺癌细胞存活率和TrxR1 mRNA 表达水平（P ＜0.05 、0.001 ），呈剂量相关性。与正常组织相比，TrxR1 在前列腺癌组织中高表达。堆心菊灵显著诱导了前列腺癌细胞中ROS 的产生，敲除TrxR1 显著提高了前列腺癌细胞中ROS 水平，过表达TrxR1 抑制了前列腺癌细胞中ROS 产生；而堆心菊灵可改善TrxR1 过表达对ROS 产生的抑制作用。结论堆心菊灵可以通过靶向人前列腺癌细胞中的TrxR1 来促进ROS 的产生，进而发挥抗前列腺癌的作用。

前列腺癌是中国男性中最常见的恶性肿瘤之一，也是癌症相关死亡的主要原因之一[1]。雄激素剥夺疗法是前列腺癌的首选治疗方法[2]。然而，一部分前列腺癌患者对该治疗不敏感，限制了该疗法在临床上的应用。因此，迫切需要探索用于治疗该疾病的新型药物。

氧化应激参与调节肿瘤细胞的恶性生物学行为。尽管从正常的生理角度来看，维持细胞功能所需的活性氧（reactive oxygen species ，ROS ）水平是必要的，但过量的ROS 可能破坏促氧化剂和抗氧化剂的平衡，从而导致细胞损伤或死亡[3]。氧化应激水平的提高已成为消除肿瘤细胞的一种有前景的治疗策略。与正常细胞相比，前列腺癌细胞中ROS 和氧化应激水平增加[4]。研究报道，促进ROS 的产生可以显著地杀伤前列腺癌细胞[5]。硫氧还蛋白（thioredoxin ，Trx ）系统包含硫氧还蛋白受体（thioredoxinreceptor ，TrxR ）、Trx 和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate ，NADPH ）。研究表明，抑制TrxR1 的活性会破坏细胞的氧化还原平衡，从而导致ROS 的升高[6]。

堆心菊灵是愈创木酚内酯的天然产物。近年来研究发现堆心菊灵具有抗炎[7]、抗氧化应激[8]和抗肿瘤[9]等多种药理活性。然而，堆心菊灵是否能够治疗前列腺癌尚不清楚。此外，堆心菊灵抗癌的作用机制尚未完全阐明。本研究旨在探索堆心菊灵对前列腺癌细胞的影响，并探讨堆心菊灵是否可以通过靶向TrxR1 促进前列腺癌细胞中ROS 产生。

1 材料

1.1细胞

人前列腺癌细胞系DU145 和PC-3 购自美国ATCC 。

1.2 药品与试剂

1.3 仪器

荧光显微镜（日本Olympus 公司）；全功能微孔板检测仪（美国PerkinElmer 公司）；qRT-PCR 仪（美国ABI 公司）；细胞爬片（无锡NEST 公司）。

2 方法

2.1细胞培养

DU145 细胞用含10% 胎牛血清的RPMI 1640 培养基，PC-3 细胞用含10% 胎牛血清的F-12K 培养基，培养基中均含100 U/mL 青霉素和链霉素，于37 ℃、5% CO 2饱和湿度的培养箱中培养。

2.2 TrxR1过表达载体的构建