天然產(chǎn)物對(duì)急性放射性腸損傷的防護(hù)作用與抑制腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物ALDH1A1作用研究.pdf

1、本文主要從以下幾部分進(jìn)行論述：
　　第一部分 6-姜烯酚對(duì)急性放射性腸損傷的防護(hù)作用研究
　　放射性腸損傷是腹腔局部放療、盆腔放療和造血于細(xì)胞移植預(yù)處理的大劑量放療中常見的副作用之一。放射性腸損傷不僅嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，而且在某些情況下可能危及生命。之所以患者在接受高劑量的急性輻射或累積劑量的輻射會(huì)引起各種胃腸道損傷，主要是因?yàn)橐韵氯c(diǎn)原因，第一點(diǎn)是因?yàn)樾∧c的組織通常含有具有高增殖活性的細(xì)胞，如小腸干細(xì)胞等，該細(xì)胞對(duì)放射

2、線及其的敏感;第二點(diǎn)，在臨床上采用的劑量往往與導(dǎo)致小腸損傷所需的劑量非常接近，這使得在治療過程中，腸道組織難免會(huì)受到放射所引起的損傷;第三點(diǎn)，是因?yàn)樾∧c位置的特殊性，易在腹部放療中意外受到照射。放射性腸損傷的主要癥狀包括腹痛，粘液血便，肛門墜痛，里急后重、排便困難等癥狀。放射性腸炎輕者癥狀可耐受，并能自行痊愈，但重者癥狀可持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，并伴有出血，狹窄或形成腸瘺，甚至導(dǎo)致患者死亡。
　　電離輻射產(chǎn)生一系列活性氧自由基，進(jìn)一部進(jìn)攻D

3、NA使其斷裂后，未得到及時(shí)DNA修復(fù)的細(xì)胞，便會(huì)引發(fā)凋亡通路的激活，細(xì)胞程序性死亡。腸道受到照射后引起的腸上皮細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致絨毛剝離，粘膜屏障破壞和粘膜炎癥。當(dāng)粘膜屏障受到破壞時(shí)，會(huì)將腸道轉(zhuǎn)變?yōu)榇傺灼鞴?，向循環(huán)中釋放促炎因子和其他炎癥介質(zhì)。更為重要的是，腸道粘膜屏障的破壞，還會(huì)使得腸道內(nèi)的細(xì)菌從腸腔轉(zhuǎn)移到體循環(huán)中，并釋放內(nèi)毒素，引起胃腸道炎癥反應(yīng)，嚴(yán)重的全身性炎癥反應(yīng)會(huì)引起多臟器衰竭，甚至最終導(dǎo)致個(gè)體死亡。
　　姜作為傳統(tǒng)中醫(yī)中常

4、用一味藥物之一，已被證明能有效預(yù)防放療引起的惡心嘔吐。在動(dòng)物和人的研究中，食用干姜粉末即使達(dá)到每天2.0克，仍具有極低的毒性水平和很高耐受劑量。本課題進(jìn)一步分析姜油樹脂中的有效成分，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)鑒定和檢索文獻(xiàn)，姜油樹脂的主要成分為6-姜烯酚、8姜烯酚、10姜烯酚等，其中含量最高的為6-姜烯酚。在近年來的研究中也表明，6-姜烯酚具有抗氧化，抗炎，抗腫瘤等作用。值得注意的是，6-姜烯酚在腸道保護(hù)方面的作用引起了我們的注意。本課題組在前期建立了放

5、射性腸損傷模型上，以及前期姜油樹脂具有輻射防護(hù)作用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索姜油樹脂的主要成分——6-姜烯酚，是否能為輻射造成的放射性腸損傷提供保護(hù)作用。由于生姜原料便宜，來源方便，希望6-姜烯酚可為放射性腸損傷的防治提供一種新的前體化合物。
　　首先通過在本實(shí)驗(yàn)室前期建立的放射性腸損傷模型的基礎(chǔ)上，觀察小鼠的存活率，發(fā)現(xiàn)6-姜烯酚的預(yù)處理改善了照射損傷后的小鼠存活。通過觀測(cè)小鼠的腹瀉程度發(fā)現(xiàn)6-姜烯酚的預(yù)處理同樣改善了照射后小鼠的腸功

6、能。因此，進(jìn)一步探究6-姜烯酚保護(hù)腸功能的更多細(xì)節(jié)。通過病理實(shí)驗(yàn)和TUNEL染色觀察到6-姜烯酚的預(yù)處理有效的維持了照射損傷后的小鼠的腸道完整性，減少了十二指腸照射后的凋亡現(xiàn)象。通過一系列的微生物實(shí)驗(yàn)，還發(fā)現(xiàn)6姜烯酚減少了腹部照射后的小鼠體內(nèi)的細(xì)菌易位和內(nèi)毒素水平。通過免疫組化技術(shù)和體外構(gòu)建氧化應(yīng)激模型，發(fā)現(xiàn)，6-姜烯酚可以減弱輻射引起的ROS水平，并抑制了腸道炎癥。
　　綜合以上實(shí)驗(yàn)，推斷，6-姜烯酚的潛在的放射防護(hù)作用可能是由

7、于6-姜烯酚抗氧化作用和抗炎性質(zhì)，從而減輕了對(duì)胃腸道的輻射毒性。
　　第二部分 山竹子素抑制腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物ALDH1A1作用研究
　　根據(jù)近年來的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，肺癌是人類面臨的最嚴(yán)重的健康問題之一，是全世界因癌癥導(dǎo)致死亡的主要原因，每年因肺癌死亡人數(shù)超過100萬人。在中國(guó)，肺癌同樣也是腫瘤相關(guān)死亡的主要原因。在新診斷的肺癌患者中，大約85％為非小細(xì)胞肺癌。盡管新型的靶向藥物和化療方案有所進(jìn)展，但其仍然具有較高的復(fù)發(fā)率高達(dá)3

8、0～50％，患者因非小細(xì)胞肺癌的死亡率仍然很高，5年的生存率總體保持在7～12％左右。這些高死亡率是因?yàn)樵诜暖熁蛘呋熀?，殘留的肺癌?xì)胞，其特征與干細(xì)胞相似，被定義為腫瘤干細(xì)胞。這些細(xì)胞處在靜息階段，具有自我更新的潛能，和對(duì)化療和放療具有抗性，從而導(dǎo)致治療失敗。
　　植物來源的天然產(chǎn)物由于其副作用小，越來越多的研究試圖從天然產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)新的藥物。在本研究中，針對(duì)山竹子素，這種從印度藤黃的干果皮中提取出來的一種黃色晶體化合物進(jìn)行深入研

9、究。在近年來，關(guān)于山竹子素的研究表明，該化合物除了具有抗癌活性外，還有廣泛的抗炎，抗氧化和抗菌活性。最近的報(bào)道中，山竹子素可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物敏感。例如山竹子素能增強(qiáng)人類頭頸癌細(xì)胞對(duì)順鉑藥物敏感性，以及增強(qiáng)人類胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性。由于腫瘤的干細(xì)胞樣細(xì)胞具有多藥耐藥性的特點(diǎn)，本研究探索山竹子素是否有希望作為靶向腫瘤干細(xì)胞的治療藥物。
　　在本研究中，首先觀察山竹子素對(duì)不同非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系的細(xì)胞毒性。意外的發(fā)現(xiàn)A54

10、9細(xì)胞較其他非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系對(duì)山竹子素更為敏感。經(jīng)查閱文獻(xiàn)和本課題實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，A549細(xì)胞中高表達(dá)乙醛脫氫酶1A1(ALDH1A1)，ALDH1A1對(duì)維持A549細(xì)胞系的腫瘤干細(xì)胞特性起到至關(guān)重要的作用。由于腫瘤干細(xì)胞具有自我更新和遷移的能力，采用腫瘤球形成和細(xì)胞遷移的檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，山竹子素抑制了A549細(xì)胞的腫瘤球的形成和細(xì)胞的遷移，具有潛在的抑制腫瘤干細(xì)胞特性的能力。山竹子素對(duì)于腫瘤干細(xì)胞特征的分子機(jī)制的研究，通過篩選一系列腫瘤

11、干細(xì)胞標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)，在山竹子素處理后，ALDH1A1的轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平顯著下調(diào)?；谏街褡铀匾种屏薃LDH1A1的轉(zhuǎn)錄，通過檢索ALDH1A1啟動(dòng)子序列發(fā)現(xiàn)ALDH1A1的啟動(dòng)子區(qū)的-75到-71bp含有CCAAT框，是轉(zhuǎn)錄因子C/EBPβ的結(jié)合區(qū)域。采用染色質(zhì)免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)表明，山竹子素抑制了C/EBPβ與ALDH1A1啟動(dòng)子的結(jié)合。進(jìn)一步結(jié)果表明，山竹子素通過促進(jìn)了DDIT3蛋白的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，使得DDIT3與C/EBPβ形成的蛋白復(fù)