紫苏异酮对人结直肠癌裸鼠移植瘤放疗增敏作用及其分子机制的初步研究

摘要

目的探讨紫苏异酮作为放疗增敏剂的效果,研究其对缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)及其上游磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)通路的调节,探讨其发挥放疗增敏作用可能的分子机制。方法构建人结直肠癌细胞裸鼠移植瘤放疗模型,从移植瘤体积、肿瘤细胞增殖/凋亡、细胞DNA损伤等方面,观察不同剂量的紫苏异酮对人结直肠癌细胞裸鼠移植瘤的放疗增敏效果,利用蛋白质印迹法检测HIF-1α及其上游PI3K/AKT通路的表达,初步探讨紫苏异酮对人结直肠癌细胞裸鼠移植瘤放疗增敏的分子机制。结果紫苏异酮+照射组LoVo和HT-29细胞移植瘤较单纯照射组有抑制趋势,LoVo细胞移植瘤体积在第3周差异具有统计学意义(P<0.05),HT-29细胞移植瘤体积第1、3周差异均具有统计学意义(均P<0.05)。经过紫苏异酮(100 ng/ml)干预的HT-29细胞经照射后,其生存率低于单纯照射组,在4 Gy、8 Gy照射剂量下,单纯照射组和紫苏异酮+照射组HT-29细胞生存率比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。完成剂量为4 Gy照射后的120 min内,单纯照射组LoVo细胞Olive尾矩均显著短于紫苏异酮+照射组(均P<0.001)。紫苏异酮可降低结直肠癌细胞乏氧关键分子HIF-1α的表达,且能抑制PI3K/AKT通路磷酸化。结论紫苏异酮可通过降低细胞克隆形成能力、减少DNA损伤修复,从而增加结直肠癌细胞放疗敏感性,其具体机制可能为通过PI3K/AKT通路抑制乏氧关键分子HIF-1α的蛋白表达,进而改善肿瘤的乏氧状态,降低放疗抵抗性,达到放疗增敏的目的。