人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨培训课件.ppt
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1、人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,论文信息,1.文章所刊登的学术杂志:Chemico-Biological Interactions (化学与生物相互作用)发表时间:2011年5月3日2.文章作者:韩国首尔国立大学药学院 Hwa-Jin Chung, Sang Kook Lee韩国首尔梨花女子大学药学院 Hee-Kyung Rhee,Hea-Young Park Choo3.关键词:苯并呋喃并萘二酮衍生物 (Benzonaphthofurandione derivative)癌细胞 HCL116抗癌活性 (Antitumor a
2、ctivity)G0/G1期的细胞周期停滞 (G0/G1 cell cycle arrest)表皮生长因子受体/雷帕霉素靶蛋白信号发送 (EGFR/mTOR signaling),2,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,论文信息1.文章所刊登的学术杂志:Chemico-Biolo,t结构,1.Introduction,2.Methods and results,3.Discussions,3,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,t结构1.Introduction2.Methods a,主要实验流程,1.测定对比8e和阿霉素对癌细胞的增殖抑制效力(以半抑制浓度表示),
3、并用倒置相差显微镜观察癌细胞前后形态,2.用不同浓度的8e处理癌细胞24h和48h,并用流式细胞术分析癌细胞的细胞周期分布,4.提取第2步得到的癌细胞中与细胞周期和信号转导相关的蛋白,并用Western blot技术分析这些蛋白质的表达水平,以推测8e的抑癌机理,3.将癌细胞移植到无胸腺小鼠身上使其长成肿瘤,分析8e和阿霉素对肿瘤生长的抑制效果,并对肿瘤组织进行免疫组化分析,4,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,主要实验流程1.测定对比8e和阿霉素对癌细胞的增殖抑制效力(,1.Introduction,背景:结肠癌是世界范围内的头号癌症杀手之一,每年有大约一百万的新增病例。尽管
4、全球结肠癌的发病率在逐步下降,但近年来由于饮食习惯的西化,亚洲国家结肠癌患者数目显着上升。因此仍有必要开发新型的抗结肠癌药物。阿霉素(Doxorubicin) ,一种蒽环类化合物,是临床上用来作为治疗癌症的药物。下面我们来看看8e和阿霉素(Doxorubicin)的化学结构式。,5,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,1.Introduction背景:结肠癌是世界范围内的头号癌,8e的结构式,6,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,8e的结构式6人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探,阿霉素(Doxorubicin),【作用与用途】阿霉素是一种广谱抗肿瘤抗生
5、素,可抑制RNA 和DNA的合成,对RNA的抑制作用最强,对多种肿瘤均有作用,属非周期特异性药物,对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用。但有一定的毒副作用。【毒性反应】白细胞和血小板减少,约60%80%的病人可发生;100%的病人有不同程度的毛发脱落,停药后可以恢复生长;心脏毒性,表现为心律失常, ST-T改变(ST和T 分别指两种心电波)、恶心、食欲减退;药物溢出血管外可引起组织溃疡及坏死。另外,用药后尿液可出现红色。,7,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,阿霉素(Doxorubicin)【作用与用途】阿霉素是一种广,2.Methods and results,2.1化学试剂
6、(Chemicals)(略)2.2合成8e (Synthesis of compound 8e):按已发表的文献提供的化学合成方法人工合成。2.3癌细胞的培养(Cell culture):人结肠癌细胞HCL116由美国模式培养物保藏所(ATCC)提供,用加富的RPMI1640培养基培养,该培养基另外加入了10%热灭活的胎牛血清(FBS),100单位/mL青霉素(盘尼西林),100ug/mL链霉素,250ng/mL两性霉素B。置于含5% CO2的控湿氛围中培养。,8,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,2.Methods and results2.1化学试剂(C,2.4 8e和阿霉
7、素对癌细胞抑制效力的测定:,癌细胞HCL116(以1104 个/mL的密度植于96孔盘)分别加入不同浓度的8e或阿霉素(Doxorubicin)后置于37含5%CO2的控湿氛围中培养72h。经其他步骤处理后用570nm波长测量吸光度以求得存活细胞的数量,并用非线性回归分析的方法计算8e和阿霉素对癌细胞的半抑制浓度(IC50)。,9,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,2.4 8e和阿霉素对癌细胞抑制效力的测定:癌细胞HCL11,8e和阿霉素对癌细胞的半抑制浓度,,,10,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,8e和阿霉素对癌细胞的半抑制浓度,10人类结肠癌细胞的抗增殖
8、,结果,计算结果表明阿霉素对癌细胞的半抑制浓度为46.2 nm /L,而8e对癌细胞的半抑制浓度为52.9nm/L,8e的抑癌效力稍逊于阿霉素。用8e处理癌细胞24h和48h后用倒置相差显微镜观察癌细胞的形态。虽然癌细胞存活的数量随8e浓度增大而递减,但实验组的癌细胞与对照组相比并没有明显的形态学变化。,11,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,结果计算结果表明阿霉素对癌细胞的半抑制浓度为46.2 nm,倒置相差显微镜对8e处理后癌细胞的观察结果,8e处理后癌细胞变得稀疏,但没有明显的形态学变化。,12,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,倒置相差显微镜对8e处理后
9、癌细胞的观察结果8e处理后癌细胞变,2.5 8e对癌细胞细胞周期分布的影响,用磷酸盐缓冲液配制25、50、75nm/L的8e溶液为实验组,并以磷酸缓冲液为空白对照,分别处理癌细胞,在24h和48h后用流式细胞仪分析癌细胞的细胞周期分布。,13,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,2.5 8e对癌细胞细胞周期分布的影响 用磷酸盐缓冲液配制,流式细胞术分析细胞周期分布的结果,14,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,流式细胞术分析细胞周期分布的结果14人类结肠癌细胞的抗增殖,结果表明细胞周期停滞在G0/G1时期与8e的浓度有关,15,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分
10、子机理的探讨,结果表明细胞周期停滞在G0/G1时期与8e的浓度有关15人类,2.6蛋白质印迹分析,将经过25、50、75nm/L的8e处理24和48小时后的癌细胞的总蛋白质提取出来后,用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)分离并电转移到聚偏二氟乙烯薄膜上,薄膜用特制的缓冲液在室温下处理1h,接着用以磷酸盐缓冲液稀释的特异性抗体进一步在4下过夜处理。然后用特制的缓冲液洗涤后,薄膜在室温下用二抗标记的辣根过氧化物酶继续处理2h,然后用荧光影像分析仪配合辣根过氧化物酶荧光检测试剂盒来显像。,16,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,2.6蛋白质印迹分析将经过25、50、75nm/L的8
11、e,蛋白质免疫印迹分析图谱,17,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,蛋白质免疫印迹分析图谱17人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其,蛋白质免疫印迹分析图谱,18,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,蛋白质免疫印迹分析图谱18人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相,2.7小鼠体内肿瘤生长抑制实验,实验采用6星期大的雄性无胸腺小鼠(athymic mice)。 在第0天将HCL116癌细胞悬液皮下注射到每只小鼠的右侧腹部,当肿瘤体积长到9095mm3时(约在接种后第7天)开始用8e或阿霉素对小鼠进行治疗。实验之前小鼠被随机分为6组(5个实验组和1个对照组),每组6只。5个实验组:
12、 阿霉素3mg/kg/day, 8e 2mg/kg/day , 8e 5mg/kg/day , 8e 10mg/kg/day , 8e (5mg/kg/day)阿霉素(3mg/kg/day) 8e和阿霉素分别溶于磷酸盐缓冲液并设置1个只有溶剂的空白对照。5组药物都是以腹膜内注射的方式给药,每周3次,持续3周,每组共给药9次。,19,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,2.7小鼠体内肿瘤生长抑制实验实验采用6星期大的雄性无胸腺,小鼠体重和肿瘤体积的变化,自接种癌细胞当天起,于第0、9、18、24、28天对小鼠进行体重称量和肿瘤体积的测量。(在第28天实验结束可以将小鼠身上的肿瘤摘取
13、下来通过液体推排法测量肿瘤的体积,但由于实验过程中在不能摘取肿瘤的情况下也要测量肿瘤的体积,因此本实验中肿瘤体积的测量是通过较为精准地测量肿瘤的长宽高,然后用公式(体积=长 宽高 / 6)计算出来的。不同时期的小鼠体重以柱状图表示,肿瘤体积以折线图表示。,20,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,小鼠体重和肿瘤体积的变化自接种癌细胞当天起,于第0、9、18,小鼠与摘取下来的肿瘤,21,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,小鼠与摘取下来的肿瘤21人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分,小鼠体重的变化,22,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,小鼠体重的变化
14、22人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理,肿瘤体积的变化,与对照相比的肿瘤抑制率,23,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,肿瘤体积的变化与对照相比的肿瘤抑制率23人类结肠癌细胞的抗增,对肿瘤组织进行免疫组化分析,用抗Ki-67抗体对肿瘤组织进行免疫组化分析以检测癌细胞的增殖情况。Ki-67是一种与细胞周期相关的增殖细胞核抗原(PCNA)。Ki-67是目前多种恶性肿瘤尤其是乳腺癌研究中的热门生物标志物,可以通过对Ki-67的检测了解恶性肿瘤的细胞增殖活性。,24,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,对肿瘤组织进行免疫组化分析用抗Ki-67抗体对肿瘤组织进行免,
15、肿瘤的免疫组化分析结果,分析结果表明8e抑制了增殖细胞核抗原Ki-67的表达。,25,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,肿瘤的免疫组化分析结果分析结果表明8e抑制了增殖细胞核抗原K,小鼠治疗实验的结论,经过3周的药物治疗之后,10mg/kg/day的那个实验组与对照组相比,肿瘤的抑制达到58.7%。与对照组相比,实验组小鼠没有观察到明显的体重变化和副作用。同时,免疫组织学分析表明,在异种移植的癌细胞中,8e抑制了增殖生物标志物Ki-67的表达,表明8e的确有效地抑制了癌细胞在体内的增殖。,26,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,小鼠治疗实验的结论经过3周的药物治
16、疗之后,10mg/kg/d,3.Discussion(重点),在最初的研究中作者发现8e对多种人类癌细胞系都有生长抑制作用,而在固态肿瘤(实体肿瘤)中人结肠癌细胞HCL116的生长对8e的抑制活性尤为敏感。因此他们设计实验,从细胞周期调控蛋白的表达和细胞信号传导途径两个方面进一步研究8e对人结肠癌细胞的作用机理。,27,人类结肠癌细胞的抗增殖活性及其相关分子机理的探讨,3.Discussion(重点)在最初的研究中作者发现8e对,cyclin与CDK的功能:一般认为细胞周期蛋白(cyclins)和周期蛋白依赖性激酶(CDKs)是细胞周期的的调控者并通过相互结合形成cyclin-CDK复合物来起
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- 人类 结肠癌 细胞 增殖 活性 及其 相关 分子 机理 探讨 培训 课件
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