燕麦生物碱中抗结肠癌活性成分发现及作用机制研究
发布时间：2023-08-03 18:32
癌症是严重危害全球人类生命健康的主要公共卫生问题,根据世界卫生组织发布的全球癌症报告,预计到2035年全球肿瘤患者将达到2400万人。结肠癌作为一种常见消化道恶性肿瘤,在2018年其死亡率约为11.6%,成为癌症相关性死亡的第二大因素。近年来,随着生活水平的提高和饮食习惯的改变,我国已成为结肠癌的高发地区。结肠癌目前的临床治疗(手术结合放射性及化学疗法)具有一定局限性,而传统化疗药物的毒副作用是导致患者复发转移以及预后差的主要原因。天然产物功能分子以其明确的抗癌活性、多靶点、低毒性等优势,一直以来都是抗癌药物筛选的重要资源。燕麦(Avena sativa L.)是一年生禾本科植物,种植资源丰富,是一种世界性栽培作物。燕麦是高寒地区重要的粮饲兼用作物,富含β-葡聚糖、燕麦皂苷、黄酮、维生素及燕麦生物碱(AVNs)等多种生物活性成分;并具有多种保健功能,如降低心血管疾病发生、降低II型糖尿病及消化道疾病的发病风险。流行病学调查结果显示,食用全谷物食品可有效预防结肠癌的发生。目前临床应用最为广泛的植物源抗肿瘤药物主要是生物碱类,如长春新碱,以高效低毒等特点受到广泛认可,成为多种肿瘤治疗的首选...
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
概述
1 天然产物抗肿瘤研究现状
1.1 天然产物是抗肿瘤药物研发的重要资源
1.2 天然产物抗肿瘤活性分子
2 燕麦及燕麦生物碱
2.1 燕麦生物活性物质及功能
2.1.1 燕麦对心血管疾病的有益作用
2.1.2 燕麦对II型糖尿病的有益作用
2.1.3 燕麦对肠道疾病的有益作用
2.2 燕麦生物碱
2.2.1 燕麦生物碱的稳定性
2.2.2 AVNs有益于人类健康的生物学活性
3 肿瘤靶向治疗策略
3.1 氧化还原稳态与肿瘤治疗
3.2 细胞衰老与肿瘤治疗
3.2.1 细胞衰老的特征
3.2.2 细胞衰老过程中调控生长停滞的分子机制
3.2.3 靶向细胞衰老的肿瘤治疗策略
3.3 化疗耐药与肿瘤治疗
3.3.1 化疗耐药的分子机制
3.3.2 表观遗传失调与化疗耐药
3.3.3 表观遗传药物在肿瘤化疗耐药中的治疗策略
4 本课题的研究意义及研究内容
第二章 燕麦生物碱AVNs的制备及其抗肿瘤活性评价
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料与实验动物
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂及配制
2.3 AVNs提取及纯化
2.3.1 AVNs提取条件优化
2.3.2 AVNs大孔树脂纯化及定性、定量分析
2.3.3 HPLC-MS
2.4 AVNs抗结肠癌活性检测
2.4.1 细胞培养与传代
2.4.2 细胞冻存及复苏
2.4.3 MTT实验
2.4.4 EdU实验
2.4.5细胞克隆形成实验
2.4.6裸鼠成瘤实验
2.4.7 免疫组织化学染色
2.4.8 苏木精-伊红染色
2.5 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVNs提取最适条件选择
3.2 AVNs得率及主要成分鉴定
3.3 AVNs抑制结肠癌细胞的活力
3.4 AVNs抑制结肠癌细胞的增殖
3.5 AVNs抑制小鼠肿瘤生长
4 讨论
5 小结
第三章 AVNs靶向DDX3 触发活性氧应激诱导的结肠癌细胞凋亡
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂及配制
2.3 细胞培养及转染
2.4 免疫荧光染色
2.5 透射电子显微镜观察线粒体形态
2.6 细胞有氧呼吸水平检测
2.7 Western blot
2.8 细胞活性氧水平检测
2.9 线粒体膜电位检测
2.10 免疫组织化学
2.11 荧光定量PCR
2.12 细胞凋亡
2.13 细胞线粒体分离
2.14 DDX3 真核表达载体构建
2.15 MTT实验
2.16 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVNs引起线粒体形态肿胀
3.2 AVNs抑制线粒体的氧化磷酸化
3.3 AVNs诱发ROS应激导致的结肠癌细胞内源性凋亡
3.4 DDX3 在结肠癌中高表达
3.5 AVNs促进DDX3 蛋白泛素化降解
3.6 AVNs通过抑制DDX3 触发ROS介导的细胞凋亡
4 讨论
5 小结
第四章 AVN A是 AVNs中靶向DDX3 抗结肠癌的有效成分
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料与实验动物
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂
2.3 细胞培养及转染
2.4 DDX3 及其截短体原核表达载体构建
2.5 DDX3 及其截短体蛋白的表达纯化
2.6 DDX3 突变体真核表达载体构建
2.7 细胞活性氧水平检测
2.8 Biacore生物分子相互作用分析
2.9 HPLC-MS
2.10 ATP酶活性检测
2.11 1H NMR
2.12 MTT实验
2.13 Western blot
2.14 小鼠原位结肠癌模型构建
2.15 血清代谢组学
2.16 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVN A是 AVNs中的有效抗结肠癌活性成分
3.2 AVN A与 DDX3 Helicase结构域相互作用
3.3 DDX3的R287和R294是AVN A的结合位点
3.4 AVN A抑制AOM/DSS模型小鼠肿瘤的生长
3.5 AVN A影响小鼠线粒体能量代谢
4 讨论
5 小结
第五章 AVN A通过上调mi R-129-3p/Pirh2/p53 信号诱导结肠癌细胞衰老
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂
2.3 细胞培养及转染
2.4 免疫组织化学及H&E染色
2.5 细胞周期检测
2.6 SA-β-gal活性检测
2.7 Western blot
2.8 荧光定量PCR
2.9 mRNA稳定性检测
2.10 荧光素酶实验
2.11 RNA干扰
2.12 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVN A处理可诱导结肠癌细胞衰老
3.2 AVN A促进结肠癌细胞p21 的转录表达
3.3 AVN A通过抑制p53 泛素连接酶Pirh2 从而促进p53 表达
3.4 AVN A通过活化miR-129-3p/Pirh2/p53 信号轴促进细胞衰老
3.5 AVN A对于正常细胞及组织没有明显的毒副作用
4 讨论
5 小结
第六章 AVN A通过KDM4C/mir-17-92/Bim信号通路增强结肠癌对5-FU化疗敏感性
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料与实验动物
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂
2.3 细胞培养及转染
2.4 MTT实验
2.5 细胞克隆形成实验
2.6 细胞凋亡
2.7 Western blot
2.8 mRNA稳定性检测
2.9 荧光定量PCR
2.10 载体构建
2.11 荧光素酶实验
2.12 染色质免疫共沉淀(Chromatin immunoprecipitation,ChIP)
2.13 免疫组织化学和H&E染色
2.14 荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)
2.15 裸鼠成瘤实验
2.16 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVN A提高结肠癌细胞对5-FU的化疗敏感性
3.2 AVN A抑制miR-92a从而促进Bim表达
3.3 AVN A抑制结肠癌细胞miR-17-92 簇表达
3.4 组蛋白去甲基化酶KDM4C在转录水平调控MIR17HG表达
3.5 KDM4C/miR-17-92是AVN A和5-FU联合治疗结肠癌的有效靶点
3.6 AVN A和5-FU联合治疗抑制小鼠肿瘤生长
4 讨论
5 小结
总结与展望
参考文献
缩略词表
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式
本文编号：3838591
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
概述
1 天然产物抗肿瘤研究现状
1.1 天然产物是抗肿瘤药物研发的重要资源
1.2 天然产物抗肿瘤活性分子
2 燕麦及燕麦生物碱
2.1 燕麦生物活性物质及功能
2.1.1 燕麦对心血管疾病的有益作用
2.1.2 燕麦对II型糖尿病的有益作用
2.1.3 燕麦对肠道疾病的有益作用
2.2 燕麦生物碱
2.2.1 燕麦生物碱的稳定性
2.2.2 AVNs有益于人类健康的生物学活性
3 肿瘤靶向治疗策略
3.1 氧化还原稳态与肿瘤治疗
3.2 细胞衰老与肿瘤治疗
3.2.1 细胞衰老的特征
3.2.2 细胞衰老过程中调控生长停滞的分子机制
3.2.3 靶向细胞衰老的肿瘤治疗策略
3.3 化疗耐药与肿瘤治疗
3.3.1 化疗耐药的分子机制
3.3.2 表观遗传失调与化疗耐药
3.3.3 表观遗传药物在肿瘤化疗耐药中的治疗策略
4 本课题的研究意义及研究内容
第二章 燕麦生物碱AVNs的制备及其抗肿瘤活性评价
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料与实验动物
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂及配制
2.3 AVNs提取及纯化
2.3.1 AVNs提取条件优化
2.3.2 AVNs大孔树脂纯化及定性、定量分析
2.3.3 HPLC-MS
2.4 AVNs抗结肠癌活性检测
2.4.1 细胞培养与传代
2.4.2 细胞冻存及复苏
2.4.3 MTT实验
2.4.4 EdU实验
2.4.5细胞克隆形成实验
2.4.6裸鼠成瘤实验
2.4.7 免疫组织化学染色
2.4.8 苏木精-伊红染色
2.5 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVNs提取最适条件选择
3.2 AVNs得率及主要成分鉴定
3.3 AVNs抑制结肠癌细胞的活力
3.4 AVNs抑制结肠癌细胞的增殖
3.5 AVNs抑制小鼠肿瘤生长
4 讨论
5 小结
第三章 AVNs靶向DDX3 触发活性氧应激诱导的结肠癌细胞凋亡
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂及配制
2.3 细胞培养及转染
2.4 免疫荧光染色
2.5 透射电子显微镜观察线粒体形态
2.6 细胞有氧呼吸水平检测
2.7 Western blot
2.8 细胞活性氧水平检测
2.9 线粒体膜电位检测
2.10 免疫组织化学
2.11 荧光定量PCR
2.12 细胞凋亡
2.13 细胞线粒体分离
2.14 DDX3 真核表达载体构建
2.15 MTT实验
2.16 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVNs引起线粒体形态肿胀
3.2 AVNs抑制线粒体的氧化磷酸化
3.3 AVNs诱发ROS应激导致的结肠癌细胞内源性凋亡
3.4 DDX3 在结肠癌中高表达
3.5 AVNs促进DDX3 蛋白泛素化降解
3.6 AVNs通过抑制DDX3 触发ROS介导的细胞凋亡
4 讨论
5 小结
第四章 AVN A是 AVNs中靶向DDX3 抗结肠癌的有效成分
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料与实验动物
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂
2.3 细胞培养及转染
2.4 DDX3 及其截短体原核表达载体构建
2.5 DDX3 及其截短体蛋白的表达纯化
2.6 DDX3 突变体真核表达载体构建
2.7 细胞活性氧水平检测
2.8 Biacore生物分子相互作用分析
2.9 HPLC-MS
2.10 ATP酶活性检测
2.11 1H NMR
2.12 MTT实验
2.13 Western blot
2.14 小鼠原位结肠癌模型构建
2.15 血清代谢组学
2.16 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVN A是 AVNs中的有效抗结肠癌活性成分
3.2 AVN A与 DDX3 Helicase结构域相互作用
3.3 DDX3的R287和R294是AVN A的结合位点
3.4 AVN A抑制AOM/DSS模型小鼠肿瘤的生长
3.5 AVN A影响小鼠线粒体能量代谢
4 讨论
5 小结
第五章 AVN A通过上调mi R-129-3p/Pirh2/p53 信号诱导结肠癌细胞衰老
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂
2.3 细胞培养及转染
2.4 免疫组织化学及H&E染色
2.5 细胞周期检测
2.6 SA-β-gal活性检测
2.7 Western blot
2.8 荧光定量PCR
2.9 mRNA稳定性检测
2.10 荧光素酶实验
2.11 RNA干扰
2.12 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVN A处理可诱导结肠癌细胞衰老
3.2 AVN A促进结肠癌细胞p21 的转录表达
3.3 AVN A通过抑制p53 泛素连接酶Pirh2 从而促进p53 表达
3.4 AVN A通过活化miR-129-3p/Pirh2/p53 信号轴促进细胞衰老
3.5 AVN A对于正常细胞及组织没有明显的毒副作用
4 讨论
5 小结
第六章 AVN A通过KDM4C/mir-17-92/Bim信号通路增强结肠癌对5-FU化疗敏感性
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料与实验动物
2.2 仪器及试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 试剂
2.3 细胞培养及转染
2.4 MTT实验
2.5 细胞克隆形成实验
2.6 细胞凋亡
2.7 Western blot
2.8 mRNA稳定性检测
2.9 荧光定量PCR
2.10 载体构建
2.11 荧光素酶实验
2.12 染色质免疫共沉淀(Chromatin immunoprecipitation,ChIP)
2.13 免疫组织化学和H&E染色
2.14 荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)
2.15 裸鼠成瘤实验
2.16 数据处理及结果分析
3 结果
3.1 AVN A提高结肠癌细胞对5-FU的化疗敏感性
3.2 AVN A抑制miR-92a从而促进Bim表达
3.3 AVN A抑制结肠癌细胞miR-17-92 簇表达
3.4 组蛋白去甲基化酶KDM4C在转录水平调控MIR17HG表达
3.5 KDM4C/miR-17-92是AVN A和5-FU联合治疗结肠癌的有效靶点
3.6 AVN A和5-FU联合治疗抑制小鼠肿瘤生长
4 讨论
5 小结
总结与展望
参考文献
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攻读学位期间取得的研究成果
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本文编号：3838591
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