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基于IRP/IRE调节的铁稳态探讨补肺消积饮对肺腺癌的作用机制研究

摘要目的:本研究以与炎症密切相关的气阴两虚型肺腺癌作为研究对象,确定IRP/IRE调控的相关蛋白和基因在气阴两虚型肺腺癌中的表达情况。以益气养阴复方——补肺消积饮为主要干预用药,研究其对经脂多糖(LPS)炎症刺激下的各类型肺腺癌细胞系的增殖凋亡情况,各细胞经补肺消积饮干预后炎症水平的变化情况以及IRP/IRE调控的相关蛋白和基因的表达变化情况。最后通过构建气阴两虚型肺腺癌裸鼠模型,围绕补肺消积饮对气阴两虚型肺腺癌裸鼠干预后,裸鼠的状态、自主活动和瘤体变化情况,以及炎症改变、IRP/IRE调控的相关蛋白和基因表达情况进行研究,以期从补肺消积饮影响炎症状态下IRP/IRE系统调控的铁代谢探讨其对气阴两虚型肺腺癌的作用机制,为中医药治疗肺癌提供基础研究支持。<br>  方法:<br>  1.临床研究:收集15例经广西中医药大学第一附属医院病理科诊断并确诊为非小细胞肺癌,组织学分型为腺癌,并经主治中医师和副主任中医师共同辨证为气阴两虚型肺腺癌患者的肿瘤组织和癌旁(正常)组织。通过免疫组织化学法和实时荧光定量法检测气阴两虚型肺腺癌组织和癌旁组织中IRP/IRE调控的相关蛋白和基因(FPN、DMT1、IRP1、TFRC和IRP2)的表达情况。<br>  2.细胞实验:选择肺腺癌A549细胞、初期放疗患者移植培养的H1299细胞、耐化疗药物人肺腺癌细胞株(顺铂耐药性细胞[A549/DDP]和紫杉醇耐药性细胞[A549/Tax])以及耐靶向药物人肺腺癌细胞株(吉非替尼耐药性细胞[A549/GR])进行研究,采用划痕迁移、细胞凋亡、ELISA、Westernblot和实时荧光定量技术,检测补肺消积饮(耐药细胞株使用化疗/靶向药物联合补肺消积饮)干预后各细胞系的增殖与凋亡情况、炎症因子和IRP/IRE调控相关蛋白和基因表达的变化情况。<br>  3.动物实验:构建气阴两虚型肺腺癌裸鼠模型,观察补肺消积饮对裸鼠干预后,裸鼠的状态、自主活动和瘤体变化情况,并使用ELISA、Westernblot和实时荧光定量技术对各组裸鼠炎症因子、IRP/IRE调控相关蛋白和基因表达进行检测。<br>  结果:<br>  1.临床研究:IRP/IRE调控的相关蛋白和基因(FPN、DMT1、IRP1、TFRC和IRP2)在气阴两虚型肺腺癌组织和癌旁(正常)组织中表达差异显著(P<0.05),其中FPN、IRP1和TFRC在气阴两虚型肺腺癌组织中相较癌旁(正常)组织明显降低(P<0.05),而DMT1和IRP2在气阴两虚型肺腺癌组织中的表达相较癌旁(正常)组织升高明显(P<0.05)。<br>  2.细胞实验:(1)A549细胞接受不同浓度剂量BFXJY含药培养基干预后,增殖减缓,发生凋亡情况增加。BFXJY对A549细胞中IRP/IRE调控的相关蛋白和基因的影响是上调FPN、IRP1、TFRC和下调DMT1、IRP2(P<0.05)。(2)H1299细胞进行不同浓度剂量BFXJY干预后,BFXJY减弱H1299细胞增殖和促进其凋亡的能力。在H1299细胞中,BFXJY上调FPN、IRP1、TFRC和下调DMT1、IRP2的表达(P<0.05)。(3)A549/DDP耐药细胞在DDP联合不同浓度剂量BFXJY干预后,其增殖受到限制,凋亡速率加快,与BFXJY的浓度剂量相关。DDP联合BFXJY干预后的A549/DDP细胞中IRP/IRE调控相关蛋白和基因的表达情况是FPN、IRP1、TFRC表达升高和DMT1、IRP2表达下降(P<0.05)。(4)PTX联合BFXJY强烈抑制A549/Tax耐药细胞的增殖,并促使其发生强烈的凋亡反应。PTX联合BFXJY在A549/Tax耐药细胞中对IRP/IRE调控的相关蛋白和基因的影响是显著上调FPN、IRP1、TFRC和下调DMT1、IRP2(P<0.05)。(5)A549/GR耐药细胞接受GR联合BFXJY干预后,对A549/GR耐药细胞增殖抑制和凋亡促进的作用随着BFXJY的浓度剂量增加而增强。GR联合BFXJY对IRP/IRE调控的相关蛋白和基因的影响是显著提高FPN、IRP1和TFRC的表达水平和显著降低DMT1和IRP2的表达水平(P<0.05)。<br>  3.动物实验:气阴两虚型肺腺癌裸鼠的状态、自主活动和瘤体变化情况随着补肺消积饮浓度剂量的上升,情况好转,中和高浓度剂量BEFJY对气阴两虚型肺腺癌裸鼠的瘤体具有抑制作用,同时能有效降低相关炎症指标。结合Westernblot和RT-qPCR结果,显示经补肺消积饮干预后的气阴两虚型肺腺癌裸鼠IRP/IRE调控相关蛋白和基因的改变情况为上调FPN、IRP1和TFRC的表达,同时下调DMT1和IRP2的表达(P<0.05)。<br>  结论:<br>  1.FPN、IRP1和TFRC在气阴两虚型肺腺癌组织中表达下降,DMT1和IRP2表达增加,IRP/IRE系统参与气阴两虚型肺腺癌的铁代谢过程。<br>  2.补肺消积饮能抑制肺腺癌细胞(A549和H1299)的增殖和促进其凋亡;联合化疗/靶向药的补肺消积饮亦能较好地抑制耐药性肺腺癌细胞(A549/DDP、A549/Tax和A549/GR)的增殖和促进其凋亡。<br>  3.经补肺消积饮干预后各肺腺癌细胞中FPN、IRP1、TFRC表达升高和DMT1、IRP2表达下降,有效抑制炎症因子的表达。<br>  4.补肺消积饮能改善气阴两虚型肺腺癌裸鼠的中医症候,对裸鼠皮下瘤体具有抑制作用。<br>  5.补肺消积饮能降低气阴两虚型肺腺癌裸鼠的炎症指标,具有上调FPN、IRP1、TFRC和下调DMT1、IRP2的作用。<br>  6.补肺消积饮治疗气阴两虚型肺腺癌的作用机制可能是通过抑制炎症,调控IRP/IRE系统相关蛋白的表达,达到抑制肺腺癌细胞增殖和促进凋亡的作用。

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导师 荣震
学位信息:
广西中医药大学 中医学 中医内科学(博士) 2023年
发布时间 2024-04-11(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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