蛋白酶体抑制剂DCI对胃癌细胞增殖的影响

1、蛋白酶体抑制剂DCI对胃癌细胞增殖的影响    【摘要】  目的:探讨蛋白酶体抑制剂3，4二氯异香豆素(DCI )对人胃癌细胞系BGC823体外增殖和凋亡的影响。方法:将DCI加入BGC823胃癌细胞,采用MTT法检测细胞的生长抑制效应,Annexin /PI法及电镜观察DCI对细胞凋亡的诱导作用。结果:DCI可明显抑制BGC823细胞体外增殖,随着DIC浓度的增加和处理时间的延长,细胞凋亡率增加; 流式细胞术显示DCI可诱导胃癌细胞早期凋亡，细胞被阻滞在G1期；电镜观察发现,经DCI处理后的部分细胞具有凋亡细胞的典型形态特征。结论:DCI可抑

2、制人胃癌BGC823细胞增殖并促进其凋亡。 【关键词】  蛋白酶体抑制剂;胃癌;细胞凋亡；细胞增殖泛素蛋白酶体系统（ubiquitin proteasome pathway，UPP）是生物体内进行蛋白质选择性降解的重要途径之一,包括细胞周期调节因子、转录激活和抑制因子、肿瘤抑制因子等12。蛋白酶体抑制剂能阻断UPP,抑制多种肿瘤的生长，目前该类药物硼替佐米已进入临床，MG132也在肝癌、直肠癌、肺癌等多系肿瘤细胞中得到广泛研究35。3，4二氯异香豆素(3，4dichloroisocoumarin,DCI )同样具有抑制蛋白酶体的功能，对肿瘤细胞也有抑制作用，本研究观察其对胃癌细胞生长

3、增殖的影响。1  材料与方法1.1  材料1.2  方法1.3  统计学处理数据用x-±s表示，应用SPSS 10.0软件Probit(概率单位法)计算，并行线性回归分析。2  结果2.1  DCI对胃癌细胞增殖的影响MTT法检测结果显示，100800mol·L-1的DCI对胃癌细胞均有抑制作用，见表1,12、24 h 的IC50 分别为478和398mol·L1。24 h回归方程为Y=-000104X±0.91476,其中Y、X 分别为细胞率和DCI的浓度。Y和X的相关系数r为0.98,P&l

4、t;0.01。表1  MTT法检测DCI对胃癌细胞增殖的影响（略）2.2  DCI对BGC823细胞周期分布和凋亡率的影响DCI作用于BGC823细胞24 h后收集细胞,用流式细胞术检测细胞周期,各个周期细胞百分比改变见图1。150和300mol·L1 浓度的DCI处理BGC823细胞,G0/G1期细胞增加,而G2和S/M期细胞明显减少（表2）。图2表示DCI作用24h后细胞的凋亡率。经流式细胞术检测，正常培养的BGC823细胞凋亡率为2.54%，而经150mol·L1DCI作用后,凋亡率已达18.27%,G1期前出现凋亡峰，DCI浓度为300mol&#

5、183;L-1时,细胞凋亡率达23.86%,显示DCI诱导的BGC823细胞凋亡具有量效关系。2.3  透射电镜观察结果对照组细胞体积大,细胞器丰富,染色质均匀(图3A)。经DCI作用后部分BGC823细胞出现细胞凋亡的形态学特征:细胞体积缩小,胞浆浓缩,细胞器减少,出现空泡，染色质固缩、边缘化,并形成凋亡小体(图3B)。3  讨论蛋白酶体抑制剂可有效地诱导恶性、增殖程度高的细胞凋亡,对正常细胞几乎无作用,从而成为治疗肿瘤的新途径6。DCI最初是作为一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，随后有多项研究显示DCI对UPP有明显抑制作用。早老素可以诱导Alzheimer病发生，其降解主要依靠

6、蛋白酶体系统降解，蛋白酶体抑制MG132可以抑制早老素的降解，DCI也可以抑制其降解，但效率较MG132低，而同样作为广谱丝氨酸蛋白酶抑制剂的AEBSF对早老素降解无作用7。DCI还可抑制泛素化的生长相关蛋白GAP43降解，主要是作用于20S蛋白酶体亚单位N末端苏氨酸残基，抑制蛋白酶体的糜蛋白酶、胰蛋白酶样活性作用89。A.对照组； B.BGC823细胞经150mol·L1 DCI作用24 h组； C.BGC823细胞经300mol·L1 DCI作用24 h组图1  DCI作用于BGC823细胞后细胞DNA周期分布的改变（略）表2  DCI作用于胃癌细胞

7、24h各周期细胞所占比例 （略）Drexler报道DCI在50mol·L-1浓度时即可引起HL60细胞凋亡，对凋亡DNA片段的分析显示，DCI作用较硼替佐米强10。另有文献报道DCI可以使丝氨酸蛋白酶水平较高的纤维母细胞瘤L929细胞凋亡，凋亡与DCI和丝氨酸蛋白酶作用酰化的中间产物有关11。而DCI作为蛋白酶体抑制剂对其它实体瘤作用的研究，国内外鲜有报道。本试验将DCI作用于胃癌细胞后,细胞增殖明显受抑制,且呈剂量效应和时间效应关系,其中剂量关系较显著,r达0.98。当DCI浓度小于100 mol·L-1时,细胞生存率减少不明显,400 mol·L-1的DCI作用于细胞后,细胞凋亡率随时间延长逐渐增加。流式细胞术检测显示DCI可诱导肿瘤细胞早期凋亡,电镜也观察到典型的凋亡形态学改变,表明DCI可以有效地促进胃癌BGC823细胞发生凋亡,细胞被大量阻滞在G1期，S期和G2/M期细胞明显减少,这些可能是DCI抑制BGC823细胞增殖的机制之一。