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胡麻粕多酚对肠癌细胞凋亡的促进作用

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-02-07
核心提示:胡麻籽是我国的重要油料作物之一,在食品和饲料中应用广泛。
   胡麻籽是我国的重要油料作物之一,在食品和饲料中应用广泛。胡麻粕是胡麻籽榨油后的剩余产物,主要作为一种物美价廉的蛋白饲料使用。胡麻粕主要由以下3 个部分组成:1)蛋白质,富含精氨酸和谷氨酰胺;2)胡麻胶,主要成分为醛糖二糖酸,由非还原糖和乙醛酸组成,具有良好的持水能力和高黏度;3)酚类化合物,如p-香豆酸、阿魏酸、木脂素等。目前国内有关胡麻粕生物活性功能的研究相对较少。
 
  结肠癌是世界上最频发的恶性肿瘤之一。2015年中国癌症统计显示,结直肠癌位居全国癌症发病及死亡率的第5位。目前,结肠癌的治疗方式主要是以手术治疗为主,以化疗、放疗以及药物靶向治疗等为辅的综合治疗手段。然而,由于肿瘤转移以及耐药性等问题,结肠癌治疗的预后效果较差。这就使得寻找新的结肠癌治疗药物成为研究的重点。山西大学生物医学研究院的张立超、李卓玉*和山西大学生物技术研究所的杨宇菲等人旨在探究胡麻粕是否具有抗癌活性及其作用机制。
 
  1、胡麻粕多酚对DLD1、HCT-116和FHC细胞增殖的影响
 
  低质量浓度的胡麻粕多酚即对DLD1和HCT-116细胞的增殖产生了抑制作用,随着胡麻粕多酚质量浓度的升高,抑制作用明显增强,且呈浓度依赖性。胡麻粕多酚对于HCT-116和DLD1细胞的IC50分别为0.17 mg/mL和0.36 mg/mL。然而低质量浓度的胡麻粕多酚对FHC细胞的增殖没有明显抑制作用,胡麻粕多酚对FHC细胞增殖的IC50为1.41 mg/mL。不同质量浓度的胡麻粕多酚对结肠癌细胞DLD1和HCT-116的克隆形成都具有不同程度的抑制作用,且呈浓度依赖性。
 
  2、胡麻粕多酚对DLD1和HCT-116细胞凋亡的影响
 
  经不同质量浓度的胡麻粕多酚处理后,DLD1和HCT-116细胞都发生了不同程度的凋亡,且随着胡麻粕多酚质量浓度的升高,细胞凋亡率呈上升趋势。用0.25 mg/mL和0.40 mg/mL的胡麻粕多酚处理HCT-116细胞48 h后,其凋亡率(Q2+Q4)分别达到82.4%和84.4%,相比于0.00 mg/mL组具有明显的凋亡现象。当用0.25 mg/mL和0.40 mg/mL胡麻粕多酚处理DLD1细胞48 h后,其凋亡率分别达到54.1%和80.9%。
 
  3、胡麻粕多酚对DLD1和HCT-116细胞内凋亡相关蛋白表达的影响
 
  胡麻粕多酚能够促进促凋亡因子Bax和Bak在DLD1和HCT-116细胞内的表达;与0.00 mg/mL组相比,0.40 mg/mL胡麻粕多酚处理DLD1和HCT-116细胞后,胞内的Bax表达量显着升高,Bak的表达量升高但不显着。与此同时,随着胡麻粕多酚质量浓度的升高,胞内抑凋亡因子Bcl-2和Bcl-XL的表达受到明显抑制。
 
  4、胡麻粕多酚对DLD1和HCT-116细胞内ROS水平的影响
 
  用不同质量浓度的胡麻粕多酚(0.00、0.10、0.25、0.40 mg/mL)处理DLD1、HCT-116细胞48 h后,其能浓度依赖性地诱导DLD1和HCT-116细胞产生ROS。经0.4 mg/mL胡麻粕多酚处理后,DLD1和HCT-116细胞内ROS水平分别增加4.0 倍和5.5 倍。此外,研究显示胡麻粕多酚处理对FHC细胞内ROS的产生无明显影响。经0.40 mg/mL胡麻粕多酚处理后,FHC细胞内ROS水平增加约0.5 倍。相比于对照组,经6 mmol/L NAC处理后DLD1、HCT-116和FHC细胞内的ROS生成量没有显着变化。用NAC和0.40 mg/mL胡麻粕多酚联合处理细胞48 h明显逆转了胡麻粕多酚增加DLD1和HCT-116细胞内ROS水平的作用。NAC和胡麻粕多酚的联合使用减弱了胡麻粕多酚对DLD1和HCT-116细胞增殖的抑制作用。综上,胡麻粕多酚抑制结肠癌细胞的活性依赖于诱导细胞内ROS的生成。
 
  讨 论
 
  本研究发现胡麻粕多酚能够在结肠癌细胞中同时发挥促氧化作用和促凋亡作用。因此,推测胡麻粕多酚是通过与细胞内的金属离子结合从而导致ROS水平升高,进一步诱导癌细胞凋亡,相应的机制研究将是下一步工作的重点。
 
 
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