EGCG与锌离子相互作用机制及其在LNCaP细胞中的生物学行为

论文摘要

前列腺癌在欧美等西方国家是男性最常见的和第2位的癌症致死病因。而近几年，我国的前列腺癌发病率呈明显上升趋势。茶作为世人普遍引用的饮料，对多种癌症具有防治作用，如肺癌、乳腺癌、前列腺癌等。虽然茶与前列腺癌的流行病学调查呈不一致的结论，但在中国、日本等地区进行的病例对照调查表明饮用绿茶能有效的抑制前列腺癌的发病风险。其中，主要的抗癌活性成分为茶儿茶素。EGCG作为绿茶儿茶素的主要组分，具有显著的抗氧化、抗癌、抗突变等生物学活性。近来，EGCG与金属离子的相互作用及其生物学效应开始成为国内外学者研究的热点。锌是人体必需的微量元素。其缺乏与过量都有诱发前列腺癌的危险。因此，研究EGCG与Zn2+相互作用对EGCG防治前列腺癌具有重要意义。本研究主要利用激素依赖型前列腺癌细胞株LNCaP培养体系研究了EGCG和Zn2+对LNCaP生长状态的影响及其作用机制，以及Zn2+存在时EGCG对前列腺癌细胞的作用行为。MTT实验和划痕实验结果表明，EGCG和Zn2+都能明显抑制前列腺癌细胞株LNCaP的增殖和迁移，呈浓度依赖效应；光学倒置显微镜观察细胞形态后发现，高浓度的EGCG和Zn2+（80～160μM）处理能明显诱导细胞形态发生变化，由正常的梭形均匀分布到变圆簇聚成块；Hoechst 33258试剂盒和罗丹明123染色法检测表明，80μM的EGCG和Zn2+能够诱导LNCaP细胞凋亡。这些实验结果表明，EGCG和Zn2+能够抑制前列腺癌细胞LNCaP的增殖和迁移，诱导LNCaP细胞凋亡。为明确EGCG和Zn2+对前列腺癌细胞LNCaP生长抑制的机理，研究了EGCG和Zn2+对前列腺癌细胞LNCaP中的表皮生长因子（EGF）、细胞膜流动性和线粒体功能的影响。研究结果表明，80μM EGCG能明显抑制LNCaP细胞中EGF的表达，降低细胞膜的流动性，改变细胞内锌的分布和调控细胞线粒体功能，包括诱导活性氧（ROS）的产生、抑制ATP的合成、线粒体膜电位的降低、细胞色素C的释放和激活Caspase-3的表达。80μM Zn2+之所以能诱导前列腺癌细胞LNCaP的凋亡，主要是通过与细胞线粒体直接的相互作用和引起线粒体Ca2+水平积聚，损伤细胞线粒体，释放细胞色素C等凋亡因子，激活Caspase-3，诱导细胞凋亡。同时，本研究还表明了Zn2+存在时EGCG对前列腺癌细胞的作用行为。在对细胞膜流动性、活性氧和EGF的研究中，表明Zn2+存在时能降低EGCG对前列腺癌细胞的作用行为。相反地，在对线粒体功能调控中，发现Zn2+存在时却提高了EGCG对前列腺癌细胞线粒体功能的调控行为。说明EGCG与Zn2+共存时，究竟是提高还是降低EGCG的作用行为，与Zn2+的作用靶标极其相关：Zn2+能直接损伤线粒体功能和促使Ca2+在线粒体积聚，且作用效果Zn2+＞EGCG，则EGCG+Zn2+＞EGCG；Zn2+不能诱导线粒体活性氧的产生和抑制细胞中EGF的表达，作用效果Zn2+＜EGCG，则EGCG+Zn2+＜EGCG。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 第一节 儿茶素及金属离子（锌）与前列腺癌
• 1.儿茶素对前列腺癌的防治
• 1.1 茶防治前列腺癌的流行病学调查
• 1.2 动物体系儿茶素抗前列腺癌的研究
• 1.3 细胞水平儿茶素抗前列腺癌的研究
• 2.儿茶素与金属离子的相互作用研究
• 2.1 儿茶素与金属离子的氧化还原作用
• 2.2 儿茶素与金属离子的络合作用
• 2.3 儿茶素与金属离子相互作用的生物学意义
• 3.锌与前列腺癌
• 3.1 锌与前列腺癌的流行病学调查
• 3.2 锌对前列腺癌的抑制作用研究
• 3.3 锌对前列腺癌细胞侵袭能力的影响
• 4.结语
• 第二节 儿茶素与细胞线粒体凋亡
• 1.线粒体凋亡途径的影响因子
• 1.1 Bcl-2家族
• 1.2 Caspase家族
• 1.3 细胞色素C
• 1.4 凋亡诱导因子、核酸内切酶G等的释放
• 1.5 其它影响因子
• 2.茶儿茶素对细胞凋亡线粒体介导途径的调控
• 3.结语
• 参考文献
• 第二章 EGCG与锌离子对LNCaP细胞生长状态的影响
• 1.引言
• 2.材料与方法
• 2.1 试剂
• 2.2 实验溶液的配制
• 2.3 细胞及细胞培养
• 2.4 实验方法
• 3.结果与分析
• 2+对LNCaP存活率的影响'>3.1 EGCG与Zn²⁺对LNCaP存活率的影响
• 2+对LNCaP细胞形态的影响'>3.2 EGCG与Zn²⁺对LNCaP细胞形态的影响
• 2+对LNCaP细胞迁移的影响'>3.3 EGCG与Zn²⁺对LNCaP细胞迁移的影响
• 3.4 Hoechst 33258检测
• 2+对LNCaP细胞线粒体的影响'>3.5 EGCG与Zn²⁺对LNCaP细胞线粒体的影响
• 4.讨论与小结
• 参考文献
• 第三章 EGCG与锌离子共存时在LNCaP体系的生物学行为研究
• 1.引言
• 2.材料与方法
• 2.1 试剂
• 2.2 实验溶液的配制
• 2.3 细胞及细胞培养
• 2.4 实验方法
• 3.结果与分析
• 2+共存时对LNCaP细胞存活率的影响'>3.1 EGCG与Zn²⁺共存时对LNCaP细胞存活率的影响
• 2+共存时LNCaP细胞的迁移'>3.2 EGCG与Zn²⁺共存时LNCaP细胞的迁移
• 2+共存时对LNCaP的EGF影响'>3.3 EGCG与Zn²⁺共存时对LNCaP的EGF影响
• 3.4 线粒体酶活性的变化
• 4.讨论与小结
• 参考文献
• 第四章 EGCG对LNCaP细胞膜的作用研究以及锌离子存在时的作用行为
• 1.引言
• 2.材料与方法
• 2.1 试剂
• 2.2 实验溶液的配制
• 2.3 细胞及细胞培养
• 2.4 实验方法
• 3.结果与分析
• 3.1 膜流动性的ESR检测
• 3.2 对细胞膜脂肪酸不饱和度的影响
• 3.3 膜通透率的影响
• 3.4 LNCaP细胞内锌分布的影响
• 4.讨论与小结
• 参考文献
• 第五章 EGCG对前列腺癌细胞线粒体功能的作用研究以及锌离子存在时的作用行为
• 1.引言
• 2.材料与方法
• 2.1 试剂
• 2.2 实验溶液的配制
• 2.3 细胞及细胞培养
• 2.4 实验方法
• 3.结果与分析
• 3.1 前列腺癌细胞内能量水平的变化
• 3.2 线粒体膜电位（ΔΨm）的影响
• 3.3 线粒体细胞色素C的释放
• 2+水平'>3.4 线粒体Ca²⁺水平
• 3.5 线粒体活性氧的水平
• 3.6 Caspase-3表达
• 3.7 PC-3细胞线粒体功能的调控
• 4.讨论与小结
• 参考文献
• 结论
• 图表索引
• 个人简历
• 求学期间的研究成果
• 致谢