家蝇抗菌肽cecropin抗人肝癌BEL-7402的作用机制

The antimicrobial peptide gene of housefly cecropin is cloned by our laboratory from Musca domestica fat body. Our previous studies show that it can inhibit tumor cell proliferation and induce apoptosis,but have no influence on normal cell, while the mechanism is not clear. This project intends to study the effect and possible mechanism of the antibacterial peptide cecropin on human hepatoma BEL-7402 cells, from the cell proliferation, apoptosis, adhesion and invasion and so on. The research content includes,① Cytology and tumor-bearing nude mice animal experiments are to study on tumor cell proliferation, apoptosis, invasion and migration and so on; ②The effect of cell proliferation mechanism is studied through the CHKs, CDKs and other cell cycle core regulatory protein changes;③Inducing tumor cell apoptosis mechanism is analysised through the FAS / FAS-L and Bax / Bcl-2 apoptotic molecules, and MAPK signaling pathways in ERK, JNK and p38 related protein expression and phosphorylation levels; ④Influence on tumor cell adhesion and invasion mechanism are explored through MMP2, TIMP2, Epithelial cadherin and beta integrin expression changes. After the project have been completed, we expected to elucidate potential anti-tumor mechanisms and find effect targets of the antibacterial peptide cecropin from Musca domestica.

家蝇抗菌肽cecropin是我们课题组从家蝇脂肪体发现的一种抗菌肽，我们前期研究发现：它能抑制肿瘤细胞增殖和诱导肿瘤细胞凋亡，而对正常细胞没有影响，但作用机制不明确。本项目以人肝癌细胞BEL-7402为实验对象，从细胞增殖、凋亡、粘附和侵袭等方面研究该抗菌肽的抗肿瘤作用，并探讨其机制。主要研究内容包括：①通过细胞学和荷瘤裸鼠动物实验，研究其对肿瘤细胞增殖、凋亡、侵袭和迁移等的影响；②通过CHKs、CDKs、ATM等细胞周期核心调控蛋白的变化，探讨影响细胞增殖的作用机制；③通过FAS/FAS-L和Bax/Bcl-2以及caspase家族等凋亡相关分子，探讨诱导肿瘤细胞凋亡的作用机制；④通过MMP2、TIMP2、上皮钙黏附素及β-整合素等表达变化，研究影响肿瘤细胞粘附和侵袭等的作用机制；项目完成后，预期发现其抗肿瘤的作用靶点，阐明潜在的作用机制。

项目组基本完成了各项研究计划要点，迄今正式发表SCI收录论文1篇，项目组成员1名晋升教授，两名成员分别晋升副教授和副研究员。本项目从细胞和动物水平较系统地研究了家蝇抗菌肽cecropin对人肝癌BEL-7402增殖、凋亡、黏附和侵袭的作用效果及其机制，这为充分认识该抗菌肽在肿瘤治疗中的价值奠定了基础。. 研究结果显示：① 家蝇抗菌肽cecropin具有类似于其它昆虫cecropin类抗菌肽的抗肿瘤作用，通过调节细胞周期检测点激酶CHK1和细胞周期依赖性蛋白激酶CDK2，使人肝癌BEL-7402细胞增殖周期发生改变，导致G0/G1与G2/M期细胞比例降低，S期细胞比例增高，从而诱导细胞发生Fas/FasL介导的死亡受体通路的凋亡。② 通过降低基质金属蛋白酶MMP2水平、增强TIMP2与E-cadherin的表达，抑制BEL-7402细胞的粘附和侵袭能力。③ 荷瘤动物实验也证实，该抗菌肽能够抑制BEL-7402细胞在机体内生长（抑瘤率34.1%），而对裸鼠的肝脏、脾脏、肾脏等重要脏器没有明显的毒副作用，外周血红细胞和白细胞等血液指标也未受负面影响。本项目研究结果，显示出家蝇抗菌肽cecropin可能会在未来肿瘤治疗中具有较好的应用前景，可为其他类抗菌肽的抗肿瘤作用研究提供参考和借鉴。