姜黄素调控肺腺癌A549细胞株SP细胞Wnt信号通路的研究

肺癌干细胞的存在是肺癌转移和复发的主要原因。姜黄素作为极具抗癌潜力的药物被广泛研究，但关于姜黄素对肺癌干细胞信号转导通路的影响却未见报道。从前期研究发现，姜黄素的抗肿瘤作用机制可能与其调节Wnt/β-catenin信号通路上的相关基因有关，但具体的作用机制尚不明确。本课题将利用干细胞不被染料Hoechst33342染色的特性，采用流式细胞技术分选出肺腺癌细胞A549细胞株SP与NON-SP细胞，然后通过NOD-SCID小鼠移植评估其致瘤性，同时探讨该细胞株肿瘤干细胞的体外增殖能力及再分化能力；分析姜黄素对SP与NON-SP两种不同亚群细胞Wnt/β-catenin通路中关键成员分子β-catenin、survivin及cyclinD1表达变化，阐明中药姜黄素作用靶点及作用机制，为进一步揭示寻找肺癌干细胞的治疗靶点提供科学依据。

肺癌干细胞的存在是肺癌转移和复发的主要原因。姜黄素作为极具抗癌潜力药物被广泛研究，但关于姜黄素对肺癌干细胞信号转导通路的影响却未见报道。前期研究发现，姜黄素的抗肿瘤作用机制可能与其调节Wnt/β-catenin信号通路上相关基因有关，本课题采用免疫磁珠技术分选出肺腺癌细胞A549细胞株SP与NON-SP细胞，通过NOD-SCID小鼠移植评估其致瘤性，探讨该细胞株肿瘤干细胞的体外增殖能力及再分化能力；分析姜黄素对SP与NON-SP两种不同亚群细胞Wnt/β-catenin通路中关键成员分子β-catenin、survivin及cyclinD1表达变化，阐明中药姜黄素作用靶点及作用机制，通过研究发现Wnt/β-catenin信号通路的激活可使A549细胞增殖能力、克隆形成能力、迁徙能力和耐药能力增强。β-catenin是肺腺癌A549细胞株SP细胞发挥生物学效应的关键基因。研究中可见肺癌SP细胞、non-SP细胞和未分选癌细胞中均存在Wnt信号通路的激活，然SP细胞中Cyclin D1、β-catenin、C-Myc mRNA的表达均明显高于non-SP细胞和未分选癌细胞，说明肺癌干细胞的Wnt信号通路尤为活跃。而使用姜黄素后三种细胞的Cyclin D1、β-catenin、C-Myc mRNA表达均显著降低，证实了姜黄素对肺癌三种细胞的Wnt信号通路均有明显抑制作用。其中，肺癌干细胞三种基因Ratio值降幅最大，说明其对Wnt信号通路的抑制作用最强。姜黄素在常氧条件下，通过影响肺癌干细胞Wnt/β-catenin信号通路促进肺癌干细胞凋亡。研究发现SP细胞和Non-SP细胞，在不同浓度姜黄素作用下生长均受到不同程度抑制，均在姜黄素浓度为30uMol/l时生存率最低，且作用时间越长生存率越低。其中SP细胞受抑制程度明显高于Non-SP细胞。姜黄素主要通过抑制肺癌细胞中Survivin 的表达，促进Caspase-3的表达而达到诱导细胞凋亡的目的，其中SP细胞的凋亡程度明显高于Non-SP细胞。提示姜黄素主要通过抑制肺癌干细胞即SP细胞而达到抑制肿瘤生长的目的。本次项目中共培养研究生4名，已毕业3名，在读1名。培养青年人才1名。发表国内核心期刊5篇，完成著作1部。本项目的研究为开辟新的治疗理念提供实验依据，从肿瘤干细胞角度阐释姜黄素抗肿瘤机制科学内涵。