目的观察天花粉蛋白（trichosanthin，TCS）对人胃癌细胞SGC诱导凋亡的作用及机制。

方法应用荧光显微镜观察0、7、14、28μmol/LTCS对SGC细胞形态学的影响及细胞计数。应用流式细胞仪测定各浓度TCS对SGC细胞周期及凋亡的作用。应用WesternBlot法观察SGCCaspase-9、Caspase-3、PARP、pERK、ERK蛋白表达。

结果TCS处理后的SGC出现了皱缩、变形，对SGC细胞的生长有明显的抑制作用，并且阻滞于S期。TCS诱导SGC发生凋亡，呈浓度依赖性（r=0.，P0.05）。Caspase-9、Caspase-3、PARP蛋白表达降低，呈浓度依赖性（r=-0.，r=-0.，r=-0.，P0.05）。并且随着TCS浓度的升高，ERK表达降低，呈药物浓度依赖性（r=-0.，P0.05），TCS处理（7μmol/L和14μmol/L）激活ERK，磷酸化ERK升高（P0.05）。

结论TCS可以抑制SGC细胞的生长，诱导细胞凋亡，其机制与ERK信号通路有关。

天花粉内的主要有效成分为TCS，目前对于中药天花粉的研究主要集中在对TCS上，而TCS的抗肿瘤作用则是目前研究的热点。传统的化疗药物多只能杀伤正在分裂的肿瘤细胞，而不能有效诱导肿瘤细胞凋亡，TCS通过诱导细胞凋亡抑制肿瘤生长。目前认为细胞有两种死亡形式，即凋亡和坏死，细胞凋亡是多细胞生物体内一种重要的生命现象，不仅存在于生长、发育过程等生理过程，参与维持个体组织、器官的正常形态结构与机能，更与肿瘤的发生、发展密切关联，研究表明诱导肿瘤细胞的凋亡是治疗肿瘤的有效手段之一。本实验发现TCS能诱导胃癌SGC细胞发生凋亡，并且细胞凋亡呈现出浓度和时间依赖性，因此可以证明TCS是治疗胃癌有效药物。

目前关于细胞凋亡有3条途径，分别为死亡受体途径、线粒体凋亡途径以及内质网应激凋亡途径。研究表明Caspase蛋白酶家族可直接诱导凋亡细胞解体，其家族成员中大多数是细胞凋亡的启动子或效应子。Caspase是富含半胱氨酸的天冬氨酸特异性蛋白酶，一般情况下，Caspase处于非活化的酶原状态，可一旦Caspase被激活，随后凋亡蛋白酶的层叠级联反应将不可逆的发生。PARP是一种普遍存在于真核细胞内的单体蛋白，可对细胞内的蛋白质和酶进行翻译后修饰，从而调节细胞内一系列分子事件。当前对于肿瘤干细胞的调节机制研究主要集中在信号通路方面。研究表明，ERK是一种Ser/Thr蛋白激酶，ERK主要被各种生长因子、离子射线、过氧化氢等激活磷酸化，进入细胞核作用于Elk21、c-myc、APZI等转录因子，促进某些基因的转录与表达，与细胞的增殖密切相关。ERK调节细胞的增殖、分化和存活，是多种生长因子的下游蛋白，ERK及其信号途径在肿瘤侵袭和转移过程中起着中介和放大的作用。本研究发现：随着TCS浓度增加，Caspase-9、Caspase-3、PARP表达较对照组降低，TCS可以抑制Caspase-9、Caspase-3、PARP表达，且呈现浓度依赖性，由此可知，TCS诱导SGC细胞凋亡的分子机制与调节Caspase-9、Caspase-3、PARP的表达相关。随着TCS浓度的升高，ERK表达依次降低，当TCS浓度7、14μmol/L时，ERK磷酸化增加，差异有统计学意义，TCS可以抑制细胞ERK信号通路的磷酸化。由此可知，TCS能下调ERK信号通路，这说明TCS诱导SGC细胞凋亡与调节ERK信号通路有关。因此，TCS诱导胃癌SGC细胞凋亡与调节Caspase-9、Caspase-3、PARP及ERK信号通路相关。本研究对TCS如何调节Caspase-9、Caspase-3、PARP蛋白及ERK信号通路来诱导SGC细胞凋亡尚不明确，可进一步实验探讨。

本文图表如下：

点击阅读原文下载全文