2个鹿茸蛋白组分的性质及其与顺铂协同抑制前列腺癌PC-3M细胞活性的研究

鹿茸作为一种传统的名贵动物类中药,其性温,味甘、咸,归肾、肝经,具有壮肾阳,益精血,强筋骨等传统功效。现代药理学研究表明鹿茸蛋白(DAP)对顺铂(Cis)导致的肝损伤肾损伤具有保护作用,且鹿茸蛋白组分-Ⅰ(DAP-Ⅰ)和组分-Ⅱ(DAP-Ⅱ)对前列腺癌细胞的增殖具有一定的抑制作用。此外,鹿茸蛋白的理化性质尚未见报道。因此,我们采用多种现代分析手段,对DAP、DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ的理化性质进行检测,并通过网络药理学方法预测鹿茸抗前列腺癌作用机制结合体外细胞实验探究DAP-Ⅰ和DAP-Ⅱ联合Cis给药对人前列腺癌细胞系PC-3M细胞的作用机制。对DAP、DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ进行了理化性质检测。通过扫描电镜观察DAP、DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ的微观结构变化;通过热重扫描探究DAP、DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ的热稳定性;通过检测DAP、DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ的溶解性、起泡性及起泡稳定性、乳化性及乳化稳定性,探究其性质稳定性。结果表明,DAP经过Saphedax G100分离后,其组分的微观结构更加疏松多孔,表面团簇更小,呈现出不均匀大小颗粒状无规则排列;热重分析结果表明鹿茸蛋白热稳定性为DAP-Ⅱ>DAP-Ⅰ>DAP;在pH=7-10时,其溶解性、起泡性及乳化性结果均为DAP-Ⅱ>DAP-Ⅰ>DAP。表明与DAP相比,DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ的热稳定性、溶解性、起泡性及乳化性能均明显提升。通过网络药理学技术对鹿茸抗前列腺癌作用机制进行了预测。将BAT-MAN数据库筛选出的570个鹿茸作用靶点,与Genecards数据库筛选的1512前列腺癌靶点进行交互处理,得到164个鹿茸抗前列腺癌作用靶点;将鹿茸抗前列腺癌作用靶点导入Metascape数据库进行GO分析和KEGG通路富集分析。结果表明,鹿茸主要通过癌症通路、前列腺癌、PI3K/AKT信号通路调控细胞对有机氮化合物的反应、DNA结合的转录因子结合、细胞群增殖的负调控有关。研究了DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis给药对前列腺癌PC-3M细胞凋亡作用的影响。通过MTT实验探究DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis给药对人前列腺癌PC-3M细胞、人正常肝L02细胞、人胚肾HEK293细胞增效减毒的作用;JC-1染色探究DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis给药对PC-3M细胞线粒体膜电位的影响;Hoechst33258染色检测PC-3M细胞的凋亡水平;Western blot检测凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Cyto C蛋白的表达水平。结果表明,DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ单独给药及联合Cis给药对L02细胞、HEK293细胞均具有显著增殖作用(P<0.01);DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ及其与Cis联合给药后,PC-3M细胞失去正常细胞形态,细胞核碎裂且被致密浓染,表现出细胞凋亡特征。DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ可以显著诱导PC-3M细胞线粒体膜电位下降从而诱导PC-3M细胞发生早期凋亡(P<0.01)。Western Blot结果表明促凋亡蛋白Bax、Cyto C被显著上调,抗凋亡蛋白Bcl-2被显著下调,且联合给药较单独给药诱导作用显著(P<0.01)。研究了DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis给药对PC-3M细胞迁移和自噬的影响。通过划痕实验检测PC-3M细胞的迁移率;以吖啶橙染色来判断对PC-3M细胞自噬的影响;Western Blot方法测定PC-3M细胞中BePanobinostatclin-1、LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ、VEGF、MMP2、MMP9的蛋白表达水平。结果表明,DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis给药显著抑制了PC-3M细胞的迁gamma-alumina intermediate layers移并诱导PC-3M细胞发生自噬(P<0.01);Western Blot结果显示VEGF、MMP2、MMP9的蛋白表达水平显著降低(P<0.01),Beclin-1、LC3Ⅱ的蛋白表达水平显著提高(P<0.01)。探究并验证了DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis给药通过PI3K/AKT信号通路对PC-3M细胞的作用机制。通过采用ROS染色探究DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis对PC-3M细胞活性氧水平的Pevonedistat影响,并采用活性氧清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)进行恢复实验。通过Western blot实验检测PI3K/AKT信号通路相关蛋白。结果表明,DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis可以剂量依赖性诱导人前列腺癌PC-3M细胞发生ROS积聚从而抑制PC-3M细胞生长;DAP-Ⅰ和DAP-Ⅱ能够有效抑制PI3K/AKT信号通路从而抑制PC-3M细胞的发生发展,且采用NAC进行回复实验结果表明DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis可以介导ROS积聚并通过PI3K/AKT信号通路发挥抗前列腺癌作用。本研究结果表明DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ可以作为一种潜在的优良的药食同源的良好资源,且DAP-Ⅰ、DAP-Ⅱ联合Cis能够有效抑制PI3K/AKT信号通路起到抗前列腺癌作用,结果为鹿茸临床治疗癌症提供理论依据。