摘要: 目的:旨在探討人參外泌體(Ginseng-derived nanoparticles,GDNPs)通過改變巨噬細胞極化狀態(tài),抑制人非小細胞肺癌細胞(A549)生長的分子機制,為人參鮮藥的深入研究提供一定的理論基礎。方法:采用CCK-8法檢測人參外泌體對巨噬細胞(RAW264.7)活力的影響;實時定量PCR檢測人參外泌體刺激巨噬細胞M1極化相關指標IL-6、iNOS、TNF-α、MCP-1轉錄水平;流式細胞術檢測M1型巨噬細胞分子標志CD80的表達。收集LPS和人參外泌體處理的RAW264.7細胞衍生的上清液,制成條件培養(yǎng)基(CM),并與A549共培養(yǎng)。CCK8和流式細胞術檢測A549細胞活力、細胞周期和細胞凋亡;采用Western blot檢測GDNPs-CM對A549細胞中TLR4/MyD88通路相關蛋白表達的影響。結果:人參外泌體能夠增強巨噬細胞的細胞活力(P<0.05,P<0.01),并提高巨噬細胞M1極化相關指標IL-6、iNOS、TNF-α、MCP-1轉錄水平的表達(P<0.05,P<0.01,P<0.0001);人參外泌體增強了M1型巨噬細胞分子標志CD80的表達(P<0.01)。在條件培養(yǎng)基作用下,A549細胞的細胞活力受到抑制,并發(fā)生G1期阻滯, A549細胞的凋亡率提高(P<0.05,P<0.01);同時,GDNPs-CM促進了A549細胞中TLR4、MyD88、NF-κB、iNOS、COX-2等炎癥相關蛋白表達量(P<0.05,P<0.01)。結論:人參外泌體通過刺激巨噬細胞M1極化,抑制A549細胞增殖,調(diào)節(jié)A549細胞周期,激活TLR4/MyD88 /NF-κB信號通路提高炎癥因子的表達水平,從而誘導肺癌細胞凋亡。


肺癌是全世界發(fā)病率和死亡率最高的癌癥,其5年生存率低于18%,嚴重威脅著人類的健康和生存。每年約有180萬肺癌患者確診,其中80%為癌癥晚期。80%的肺癌癌癥病例為非小細胞肺癌(NSCLC)。盡管在早期檢測和系統(tǒng)治療方面取得了一些進展,但NSCLC患者的預后仍然很差?;熓欠切〖毎伟┑暮诵寞煼ǎ珟缀跛械幕颊叨荚诙虝壕徑夂?,出現(xiàn)耐藥,化療藥物主要通過干擾細胞增殖的不同環(huán)節(jié)以抑制或消滅腫瘤細胞,然而此類藥物毒副反應大,患者依從性差,且?guī)缀跛谢熕幬锒既狈γ鞔_的療效預測標志物,因此,尋找一種有效、安全、可靠的新治療方法變得尤為重要。


外泌體是一種直徑約為30~150 nm的膜狀囊泡,由細胞內(nèi)多囊泡體與細胞膜融合后釋放到細胞外,在細胞間和種間交流中起著重要作用,外泌體膜內(nèi)含有大量蛋白質和脂質、DNA和RNA,可調(diào)控多種生理或病理反應,并且其還可以影響體內(nèi)基因轉錄翻譯、細胞分化、代謝調(diào)控、血管生成、腫瘤細胞侵襲和轉移以及免疫應答等多種作用。


外泌體可由大多數(shù)類型的細胞分泌,分泌出的外泌體可能是與受體細胞的膜結合或融合,然后將其膜表面蛋白和膜內(nèi)生物活性成分傳遞給受體細胞來參與細胞間通訊,研究表明它們可以調(diào)節(jié)受體細胞中的基因和蛋白質表達水平,從而介導多細胞生物的生理及病理功能。在過去的很多年里,哺乳動物外泌體運輸生物活性物質的能力刺激了對其生物學的研究和基于外泌體的診斷和測試的發(fā)展。與哺乳動物細胞一樣,植物細胞也分泌外泌體,可能參與植物細胞-細胞通信,作為調(diào)節(jié)植物先天免疫的一種手段。腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)是腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)的主要組成部分。腫瘤微環(huán)境中腫瘤細胞和腫瘤相關巨噬細胞之間的復雜通信影響癌癥的發(fā)展。TAMs可以在不同的環(huán)境產(chǎn)生促腫瘤或抗腫瘤作用。經(jīng)典活化巨噬細胞(M1s)和選擇性活化巨噬細胞(M2s)是兩種主要的巨噬細胞極化狀態(tài),也代表Th1/Th2分化模式,未極化的巨噬細胞可被細菌成分(如脂多糖)、腫瘤壞死因子(TNF-α)和干擾素(IFN-γ)等Th1細胞因子激活,然后向M1型巨噬細胞極化,M1型巨噬細胞高表達TNF-α、誘導型一氧化氮合酶(iNOS)、IL-6,并表現(xiàn)出抗腫瘤活性。TAMs在腫瘤組織中的浸潤已被證明支持腫瘤生長、血管生成、侵襲和轉移;并且,腫瘤中TAMs的高密度與腫瘤進展和耐藥性相關。因此,TAMs被認為是新型抗癌藥物的有前途的靶點,有證據(jù)表明,來自哺乳動物細胞的天然和修飾外泌體可以在巨噬細胞中誘導抗腫瘤反應,以抑制腫瘤生長。


人參因其具有許多藥理特性而聞名,這些特性源于其與炎癥、氧化應激、血管生成和癌癥轉移相關的信號通路的組成成分的調(diào)節(jié)活性,人參可以通過不同的機制誘導細胞凋亡,減少癌細胞的增殖,阻止血管生成過程,從而阻止癌癥的轉移,從而控制多種類型的癌癥,如肝臟、皮膚、乳房、結腸和肺。近年來,對人參外泌體的研究發(fā)現(xiàn),人參外泌體可以通過調(diào)控免疫細胞的極化來抑制黑色素瘤的生長。此外,人參外泌體通過活性血腦屏障滲透和腫瘤微環(huán)境調(diào)節(jié)來治療膠質瘤,已經(jīng)成為了一種在治療神經(jīng)膠質瘤方面有前途的藥物選擇;因此,本文主要探討人參外泌體通過改變巨噬細胞極化狀態(tài)抑制非小細胞肺癌細胞的生長的分子機制,為人參鮮藥的深入研究提供一定的理論基礎。


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