摘要: 目的:旨在探討人參外泌體(Ginseng-derived nanoparticles,GDNPs)通過改變巨噬細(xì)胞極化狀態(tài),抑制人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞(A549)生長(zhǎng)的分子機(jī)制,為人參鮮藥的深入研究提供一定的理論基礎(chǔ)。方法:采用CCK-8法檢測(cè)人參外泌體對(duì)巨噬細(xì)胞(RAW264.7)活力的影響;實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)人參外泌體刺激巨噬細(xì)胞M1極化相關(guān)指標(biāo)IL-6、iNOS、TNF-α、MCP-1轉(zhuǎn)錄水平;流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)M1型巨噬細(xì)胞分子標(biāo)志CD80的表達(dá)。收集LPS和人參外泌體處理的RAW264.7細(xì)胞衍生的上清液,制成條件培養(yǎng)基(CM),并與A549共培養(yǎng)。CCK8和流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)A549細(xì)胞活力、細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡;采用Western blot檢測(cè)GDNPs-CM對(duì)A549細(xì)胞中TLR4/MyD88通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響。結(jié)果:人參外泌體能夠增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的細(xì)胞活力(P<0.05,P<0.01),并提高巨噬細(xì)胞M1極化相關(guān)指標(biāo)IL-6、iNOS、TNF-α、MCP-1轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)(P<0.05,P<0.01,P<0.0001);人參外泌體增強(qiáng)了M1型巨噬細(xì)胞分子標(biāo)志CD80的表達(dá)(P<0.01)。在條件培養(yǎng)基作用下,A549細(xì)胞的細(xì)胞活力受到抑制,并發(fā)生G1期阻滯, A549細(xì)胞的凋亡率提高(P<0.05,P<0.01);同時(shí),GDNPs-CM促進(jìn)了A549細(xì)胞中TLR4、MyD88、NF-κB、iNOS、COX-2等炎癥相關(guān)蛋白表達(dá)量(P<0.05,P<0.01)。結(jié)論:人參外泌體通過刺激巨噬細(xì)胞M1極化,抑制A549細(xì)胞增殖,調(diào)節(jié)A549細(xì)胞周期,激活TLR4/MyD88 /NF-κB信號(hào)通路提高炎癥因子的表達(dá)水平,從而誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡。
肺癌是全世界發(fā)病率和死亡率最高的癌癥,其5年生存率低于18%,嚴(yán)重威脅著人類的健康和生存。每年約有180萬肺癌患者確診,其中80%為癌癥晚期。80%的肺癌癌癥病例為非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)。盡管在早期檢測(cè)和系統(tǒng)治療方面取得了一些進(jìn)展,但NSCLC患者的預(yù)后仍然很差?;熓欠切〖?xì)胞肺癌的核心療法,但幾乎所有的患者都在短暫緩解后,出現(xiàn)耐藥,化療藥物主要通過干擾細(xì)胞增殖的不同環(huán)節(jié)以抑制或消滅腫瘤細(xì)胞,然而此類藥物毒副反應(yīng)大,患者依從性差,且?guī)缀跛谢熕幬锒既狈γ鞔_的療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物,因此,尋找一種有效、安全、可靠的新治療方法變得尤為重要。
外泌體是一種直徑約為30~150 nm的膜狀囊泡,由細(xì)胞內(nèi)多囊泡體與細(xì)胞膜融合后釋放到細(xì)胞外,在細(xì)胞間和種間交流中起著重要作用,外泌體膜內(nèi)含有大量蛋白質(zhì)和脂質(zhì)、DNA和RNA,可調(diào)控多種生理或病理反應(yīng),并且其還可以影響體內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄翻譯、細(xì)胞分化、代謝調(diào)控、血管生成、腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移以及免疫應(yīng)答等多種作用。
外泌體可由大多數(shù)類型的細(xì)胞分泌,分泌出的外泌體可能是與受體細(xì)胞的膜結(jié)合或融合,然后將其膜表面蛋白和膜內(nèi)生物活性成分傳遞給受體細(xì)胞來參與細(xì)胞間通訊,研究表明它們可以調(diào)節(jié)受體細(xì)胞中的基因和蛋白質(zhì)表達(dá)水平,從而介導(dǎo)多細(xì)胞生物的生理及病理功能。在過去的很多年里,哺乳動(dòng)物外泌體運(yùn)輸生物活性物質(zhì)的能力刺激了對(duì)其生物學(xué)的研究和基于外泌體的診斷和測(cè)試的發(fā)展。與哺乳動(dòng)物細(xì)胞一樣,植物細(xì)胞也分泌外泌體,可能參與植物細(xì)胞-細(xì)胞通信,作為調(diào)節(jié)植物先天免疫的一種手段。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)是腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)的主要組成部分。腫瘤微環(huán)境中腫瘤細(xì)胞和腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞之間的復(fù)雜通信影響癌癥的發(fā)展。TAMs可以在不同的環(huán)境產(chǎn)生促腫瘤或抗腫瘤作用。經(jīng)典活化巨噬細(xì)胞(M1s)和選擇性活化巨噬細(xì)胞(M2s)是兩種主要的巨噬細(xì)胞極化狀態(tài),也代表Th1/Th2分化模式,未極化的巨噬細(xì)胞可被細(xì)菌成分(如脂多糖)、腫瘤壞死因子(TNF-α)和干擾素(IFN-γ)等Th1細(xì)胞因子激活,然后向M1型巨噬細(xì)胞極化,M1型巨噬細(xì)胞高表達(dá)TNF-α、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)、IL-6,并表現(xiàn)出抗腫瘤活性。TAMs在腫瘤組織中的浸潤(rùn)已被證明支持腫瘤生長(zhǎng)、血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移;并且,腫瘤中TAMs的高密度與腫瘤進(jìn)展和耐藥性相關(guān)。因此,TAMs被認(rèn)為是新型抗癌藥物的有前途的靶點(diǎn),有證據(jù)表明,來自哺乳動(dòng)物細(xì)胞的天然和修飾外泌體可以在巨噬細(xì)胞中誘導(dǎo)抗腫瘤反應(yīng),以抑制腫瘤生長(zhǎng)。
人參因其具有許多藥理特性而聞名,這些特性源于其與炎癥、氧化應(yīng)激、血管生成和癌癥轉(zhuǎn)移相關(guān)的信號(hào)通路的組成成分的調(diào)節(jié)活性,人參可以通過不同的機(jī)制誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,減少癌細(xì)胞的增殖,阻止血管生成過程,從而阻止癌癥的轉(zhuǎn)移,從而控制多種類型的癌癥,如肝臟、皮膚、乳房、結(jié)腸和肺。近年來,對(duì)人參外泌體的研究發(fā)現(xiàn),人參外泌體可以通過調(diào)控免疫細(xì)胞的極化來抑制黑色素瘤的生長(zhǎng)。此外,人參外泌體通過活性血腦屏障滲透和腫瘤微環(huán)境調(diào)節(jié)來治療膠質(zhì)瘤,已經(jīng)成為了一種在治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤方面有前途的藥物選擇;因此,本文主要探討人參外泌體通過改變巨噬細(xì)胞極化狀態(tài)抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)的分子機(jī)制,為人參鮮藥的深入研究提供一定的理論基礎(chǔ)。
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