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薄荷醇操控细胞内质网钙离子释放提高木犀草素抗癌特异性的分子机制

薄荷醇操控细胞内质网钙离子释放提高木犀草素抗癌特异性的分子机制
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  • 批准号:81641120
  • 批准年度: 2016年
  • 学科分类:人类营养(H2603) |
  • 项目负责人:张强
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:佳木斯大学
  • 资助金额:10万元
  • 项目类别:应急管理项目
  • 研究期限:2017年01月01日 至 2017年12月31日
  • 中文关键词: 薄荷醇;内质网;钙离子;木犀草素;特异性
  • 英文关键词:phytochemicals;antitumor;regulatory mechanism;signal pathway

项目摘要

中文摘要

植物化学物质的抗癌机制是备受关注的研究热点。我们近期研究发现,薄荷醇能够通过差异性操控癌细胞和正常细胞内质网钙离子释放,显著提高木犀草素的抗癌特异性。但是,导致这一现象的分子机制,目前仍不清楚。因此,本项目以3种癌细胞和3种正常细胞为模型,采用细胞钙离子示踪、膜通道封堵、细胞器分离以及siRNA技术,研究IP3R、RyR、TRPV1以及TRPM8钙离子通道在癌/正常细胞内质网膜上的表达差异,揭示薄荷醇差异性操控癌/正常细胞内质网钙离子释放的分子机制;通过酶活性分析实验,考察钙离子对NADPH-醌氧化还原酶(PIG3)活性的影响,明确PIG3对薄荷醇提高木犀草素抗癌特异性的介导作用;采用半定量RT-PCR、流式细胞及免疫印迹技术,确定薄荷醇协同木犀草素诱导癌细胞凋亡时内质网应激和线粒体损伤信号的传递过程。本研究对于深入认识植物化学物质之间的协同抗癌机制,具有重要的科学理论意义。

英文摘要

Anticancer mechanism of phytochemicals has become a research focus. In recent study, we found that the anticancer specificity of luteolin was enhanced markedly by Ca2+ release from endoplasmic reticulum which was manipulated differently by menthol in cancer cells and normal cells. However, the molecular mechanism leading to this phenomenon is unclear by now. Therefore, in this project, the expressions of IP3R, RyR, TRPV1, and TRPM8 on endoplasmic reticulum membrane will be studied in three cancer cell lines and three normal cell lines by using Ca2+ indicator, membrane channel inhibitor, subcellular separation and siRNA, to reveal the molecular mechanism on difference of Ca2+ release manipulated by menthol from endoplasmic reticulum in cancer cells and normal cells. The effect of Ca2+ on a NADPH-quinone oxidoreductase (PIG3) will be investigated by enzyme activity analysis, to make clear the mediating role of PIG3 between menthol and the anticancer specificity of luteolin. The apoptotic signal pathways of mitochondria damage and endoplasmic reticulum stress induced by menthol and luteolin in cancer cells will be determined by semi-quantitative RT-PCR, flow cytometry and western blot. This study has a scientific theoretical significance in understanding the synergistic anticancer mechanism between phytochemicals.

结题摘要

植物化学物质的抗癌机制是备受关注的研究热点。我们前期研究发现,薄荷醇能够显著提高木犀草素的抗癌特异性。但是,导致这一现象的分子机制,目前仍不清楚。本项目以3种癌细胞和3种正常细胞为模型,采用免疫荧光、细胞钙离子示踪、膜通道封堵、细胞器分离以及Western-blot等技术,研究IP3R、RyR、TRPV1以及TRPM8钙离子通道在癌细胞与正常细胞内质网上的表达差异,揭示薄荷醇差异性操控癌细胞与正常细胞内质网钙离子释放的分子机制。研究取得了以下结果:(1)薄荷醇对木犀草素抗癌特异性的促进作用与其差异性操控癌细胞与正常细胞内质网钙离子释放有关;(2)TRPM8在癌细胞中表达明显高于正常细胞,而IP3R、RyR、TRPV1在癌细胞与正常细胞中表达无明显差异性,因此TRPM8是导致薄荷醇区别操控癌细胞与正常细胞内质网钙离子释放的关键因素;(3)低温有利于薄荷醇对细胞内质网钙离子释放活性的发挥;(4)IP3R除定位于细胞内质网外,也存在于细胞核,其功能目前尚不清楚,具有后续研究价值。上述研究结果对于深入认识植物化学物质之间的协同抗癌机制,具有重要的科学理论意义。

评估说明

    国家自然科学基金项目“薄荷醇操控细胞内质网钙离子释放提高木犀草素抗癌特异性的分子机制”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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