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XDS-1诱导子宫内膜癌细胞周期阻滞并抑制其恶性生物学行为的分子机制探讨
作者: 裴昶柱
单位: 连云港市妇幼保健院

摘要

子宫内膜癌是女性生殖系统常见恶性肿瘤,发病率呈逐年上升趋势,靶向治疗已成为改善患者预后的重要方向。XDS-1作为天然化合物,具有低毒性及潜在抗肿瘤活性,但在子宫内膜癌中的作用及机制尚未明确。本研究旨在探讨XDS-1对子宫内膜癌 HEC-1B、ISHIKAWA 细胞增殖、迁移、侵袭及细胞周期的影响,明确其是否通过调控 RAF1/MAPK 信号通路发挥作用,为子宫内膜癌的靶向治疗提供实验依据与潜在药物靶点。

人子宫内膜癌 HEC-1B 细胞(ATCC No.HTB-113/112)与 ISHIKAWA 细胞(ATCC No.13347)均采用含 10% 胎牛血清、1% 青霉素-链霉素的DMEM培养基,置于 37℃、5% CO₂恒温培养箱中常规传代培养,选取对数生长期细胞用于后续实验;细胞增殖检测采用 CCK-8 法,设置 0.5 μM、0.75 μM、1.0 μM、1.5 μM 四种 XDS-1浓度梯度,分别于培养0 h、24 h、48 h、72 h时检测细胞光密度值,评估药物对两种细胞增殖的抑制效应,细胞迁移检测采用划痕愈合实验,HEC-1B细胞选用4.0 μM药物浓度,ISHIKAWA细胞选用1.0 μM药物浓度,分别于0 h、24 h拍摄划痕区域图像并计算愈合率,细胞侵袭检测采用Transwell侵袭实验,药物浓度同划痕愈合实验,培养48h后经结晶紫染色并计数穿透基质膜的细胞数量,细胞周期检测采用流式细胞术,HEC-1B细胞用1.0 μM药物处理,ISHIKAWA细胞用0.75 μM药物处理,24 h后经PI染色并分析细胞周期分布情况;核心靶基因筛选通过PubChem数据库获取XDS-1的潜在靶基因,利用GEPIA数据库筛选子宫内膜癌组织与正常组织的差异表达基因,通过SangerBox绘制Venn图获取交集基因,借助STRING数据库构建蛋白-蛋白相互作用网络,运用Cytoscape软件采用Closeness等6种算法筛选核心靶基因;分子机制检测采用Western blot法检测药物处理组与对照组细胞中RAF1、ERK1/2蛋白的相对表达量,明确信号通路激活状态;统计分析采用GraphPad Prism 10.0软件,定量数据以均数 ± 标准差表示,组间比较采用Student's t检验或单因素方差分析,P<0.05为差异具有统计学意义。

PubChem 数据库共获取XD-1靶基因30个,GEPIA数据库筛选出子宫内膜癌差异表达基因7131个,两者交集得到11个基因,经STRING构建蛋白网络及Cytoscape分析,最终确定MAPK1、MAPK3、RAF1为核心靶基因;呈浓度依赖性和时间依赖性抑制HEC-1B、ISHIKAWA细胞增殖,其中ISHIKAWA细胞对药物更敏感,1.5 μM XDS-1对ISHIKAWA细胞的抑制效应与20 μM对HEC-1B细胞的抑制效应相当;药物处理组24 h划痕愈合率显著低于对照组,Transwell实验中药物处理组侵袭细胞数明显减少,差异均具有统计学意义(P<0.01),表明XDS-1可显著抑制子宫内膜癌细胞的迁移和侵袭能力;ISHIKAWA细胞经药物处理后G1期细胞占比(47.3%)显著高于对照组(33.7%),S期、G2期占比降低,HEC-1B细胞药物处理后G2期占比显著高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.01),提示XDS-1可诱导不同细胞株出现特异性周期阻滞;Western blot结果显示,药物处理组RAF1、ERK1/2蛋白相对表达量显著低于对照组(P<0.01),表明XDS-1可下调RAF1/MAPK信号通路活性。

本研究证实,XDS-1可有效抑制子宫内膜癌HEC-1B、ISHIKAWA细胞的增殖、迁移及侵袭能力,并诱导细胞周期阻滞,且对不同细胞株的周期阻滞效应存在差异(ISHIKAWA 细胞阻滞于 G1 期,HEC-1B 细胞阻滞于 G2 期)。其作用机制与下调RAF1/MAPK信号通路活性密切相关。鉴于XDS-1为天然化合物,具有毒性较低的优势,本研究为其作为子宫内膜癌潜在治疗药物提供了实验支撑。后续将通过体内实验进一步验证其疗效,为推动其临床转化奠定基础。

关键词: XDS-1,子宫内膜癌细胞功能,信号通路,药物机制
来源:中华医学会第十六次妇产科学学术会议