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        單寧酸通過選擇性抑制表皮生長(zhǎng)因子受體特定位點(diǎn)磷酸化抑制腫瘤細(xì)胞的增殖

        2018-03-20 03:30:02阮海華胡雙艷張春晨
        食品科學(xué) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:單寧酸酪氨酸膠質(zhì)瘤

        阮海華,胡雙艷,張春晨,余 龍,張 真

        (天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院,天津 300134)

        表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)是原癌基因c-erbB1的表達(dá)產(chǎn)物,是EGFR Her家族成員之一,該家族包括EGFR(ErbB-1)、HER2/c-neu(ErbB-2)、Her 3(ErbB-3)和Her 4(ErbB-4)[1]。表皮生長(zhǎng)因子是一個(gè)分子質(zhì)量約為170 kDa的跨膜糖蛋白受體,具有酪氨酸激酶活性。在表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor,EGF)或者轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子α(transforming growth factor α,TGFα)等的激活下,受體發(fā)生二聚化,從而改變了受體的構(gòu)象,激活酪氨酸激酶活性,催化EGFR的磷酸化激活[2]。EGFR廣泛分布在許多正常和惡性上皮細(xì)胞中,其過度表達(dá)和自我激活可能與許多腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)[3]。研究表明,頭頸部腫瘤[4]、乳腺癌[5]、陰莖鱗狀細(xì)胞癌[6]以及肺癌[7]等均被發(fā)現(xiàn)EGFR的高水平表達(dá)。與EGFR蛋白的高表達(dá)相比,EGFR的過度磷酸化激活也是導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變的關(guān)鍵因素之一?;诖?,目前針對(duì)EGFR的抗癌藥物研發(fā)主要從2 個(gè)方面出發(fā):一方面是專一性識(shí)別EGFR的單克隆抗體,這類抗體能夠與EGFR專一性結(jié)合,封閉EGFR的胞外配體識(shí)別表位,競(jìng)爭(zhēng)性地抑制EGF等配體與EGFR結(jié)合以及由此導(dǎo)致的磷酸化激活[8];另一方面是EGFR酪氨酸激酶抑制劑,其通過抑制酪氨酸激酶活性抑制EGFR的磷酸化,進(jìn)而調(diào)控受EGFR磷酸化控制的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,抑制癌細(xì)胞的增殖[9]。

        單寧酸(tannic acid,TA),又稱中國(guó)單寧、鞣酸、五棓子單寧酸,化學(xué)式為C76H52O46,結(jié)構(gòu)如圖1所示。一般認(rèn)為其結(jié)構(gòu)是由葡萄糖的5 個(gè)羥基和沒食子?;Y(jié)合而成的酯,屬于水解類單寧,可水解為葡萄糖和沒食子酸。單寧酸屬于易溶于水的植物多酚類化合物,在紅葡萄酒、茶葉、水果中均含量較多,具有抗突變[10]、抗氧化[11]、抗腫瘤[12]、抗菌[13]等生物學(xué)活性。近年來,除了自由基清除和抗氧化功能,單寧酸在抗腫瘤方面的功能愈加獲得人們的關(guān)注[14]。然而,基于單寧酸的結(jié)構(gòu),其難以通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞,迄今為止,單寧酸實(shí)現(xiàn)跨膜信號(hào)傳遞的分子機(jī)制仍不清楚。最新的研究發(fā)現(xiàn),單寧酸能夠作用于乳腺癌細(xì)胞EGFR,誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞發(fā)生凋亡[15]。已知EGFR的過表達(dá)和過度激活是調(diào)控膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖的重要因素。例如,接近40%~50%的膠質(zhì)瘤細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)EGFR的表達(dá)增加和過度激活[16]。因此,本研究以人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞為研究對(duì)象,探究單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖的調(diào)控作用,為深入挖掘單寧酸抗腫瘤的藥理作用,闡述食品中單寧酸的抗癌功效提供理論依據(jù)。

        圖1 單寧酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1 Chemical structure of tannic acid

        1 材料與方法

        1.1 材料、培養(yǎng)基與試劑

        單寧酸(CAS號(hào)1401-55-4,相對(duì)分子質(zhì)量為1 701.20) 美國(guó)Sigma-Aldrich公司;人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞由東京大學(xué)醫(yī)學(xué)院Inoue教授提供;Gibco胎牛血清 美國(guó)Thermo Fisher公司;HyClone? DMEM高糖培養(yǎng)基 美國(guó)GE Healthcare公司;EGF 北京義翹神州生物技術(shù)有限公司;PathScan?磷酸化EGFR panTyr三明治酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)試劑盒、磷酸化EGFR(Tyr845)抗體、磷酸化EGFR(Tyr1068)抗體、磷酸化EGFR(Tyr1045)抗體、磷酸化EGFR(Tyr992)抗體、EGFR抗體、磷酸化胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signalregulated kinase,ERK)抗體、ERK抗體、磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transducer and activator transcription,STAT)1 pY705抗體、STAT3抗體、STAT1抗體 美國(guó)Cell Signaling Technology公司;微管蛋白、B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白、Bcl-2相關(guān)X(Bcl-2 associated X,Bax)蛋白、線粒體電壓依賴性陰離子通道(voltage dependent anion channel,VDAC)蛋白、細(xì)胞色素c(cytochrome c,Cyt c)、辣根過氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)偶聯(lián)二抗 美國(guó)Santa Cruz Technology公司;電化學(xué)發(fā)光(electrochemiluminescence,ECL)試劑盒 威格拉斯生物技術(shù)(北京)有限公司;G3850 3-(4,5-二甲基吡啶-2-基)-5-(3-羧基甲氧基苯基)-2-(4-磺苯基)-2H-四唑(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium,MTS)細(xì)胞增殖試劑盒 美國(guó)Promega公司;其他化學(xué)試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

        1.2 儀器與設(shè)備

        細(xì)胞培養(yǎng)皿等細(xì)胞培養(yǎng)耗材 美國(guó)Corning公司;HERACELL 150iCO2培養(yǎng)箱 美國(guó)Thermo Fisher公司;SpectraMax M5多功能讀板機(jī) 美國(guó)Molecular Device公司;Trans-Blot SD 半干轉(zhuǎn)印槽、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)儀 美國(guó)Bio-Rad公司;AlphaImager Mini凝膠成像系統(tǒng) 美國(guó)Protein Simple公司;5430R小型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 美國(guó)Eppendorf公司。

        1.3 方法

        1.3.1 細(xì)胞培養(yǎng)

        人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞培養(yǎng)于含體積分?jǐn)?shù)10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基(完全培養(yǎng)基)中,并置于37 ℃、5% CO2、飽和濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),以0.25 g/100 mL胰蛋白酶消化傳代。當(dāng)單層細(xì)胞融合度達(dá)到70%~80%時(shí)進(jìn)行單寧酸處理。處理培養(yǎng)基為完全培養(yǎng)基內(nèi)含相應(yīng)濃度單寧酸(40、80、120 μmol/L),每組3 個(gè)復(fù)孔,培養(yǎng)24、48、72 h后,用細(xì)胞刮刀刮取細(xì)胞,并收集至離心管中。

        1.3.2 人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞增殖能力的測(cè)定

        人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞以6×104個(gè)/mL的濃度接種于96 孔板內(nèi),每孔100 μL培養(yǎng)基。24 h后吸棄培養(yǎng)基,分別加入100 μL含不同濃度單寧酸(40、80、120 μmol/L)的完全培養(yǎng)基,每組3 個(gè)復(fù)孔,分別培養(yǎng)24、48、72 h。采用MTS細(xì)胞增殖試劑盒根據(jù)OD490nm測(cè)定細(xì)胞增殖能力,細(xì)胞存活率按下式計(jì)算。

        1.3.3 人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞EGFR酪氨酸位點(diǎn)磷酸化水平的測(cè)定

        獲取引發(fā)式語(yǔ)料的方法主要有口頭報(bào)告、角色扮演、話語(yǔ)補(bǔ)全任務(wù)、多項(xiàng)選擇任務(wù)、分級(jí)任務(wù)、訪談和日記等。下面逐一介紹這些方法,重在講明它們各自的適用范圍和所針對(duì)的目標(biāo)語(yǔ)料,因?yàn)橹挥忻鞔_了每種方法能做什么和不能做什么,善做什么和不善做什么,才能根據(jù)具體研究問題選擇具體研究工具,才能發(fā)揮每種工具的最大效用,做到對(duì)癥下藥,有的放矢。

        將單寧酸處理后的細(xì)胞按照PathScan?磷酸化EGFR(panTyr)三明治ELISA試劑盒的說明書進(jìn)行總酪氨酸磷酸化水平的檢測(cè)。

        1.3.4 亞細(xì)胞組分(線粒體、細(xì)胞胞漿)的分離

        經(jīng)單寧酸處理后人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞的亞細(xì)胞組分的分離參照文獻(xiàn)[17]的方法進(jìn)行。

        1.3.5 蛋白質(zhì)印記法

        檢測(cè)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞EGFR Y884、Y992、Y1068以及Y1172位點(diǎn)的磷酸化水平,細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白Bax、Bcl-2以及Cyt c等均采用蛋白質(zhì)印記法。細(xì)胞處理方法同1.3.1節(jié),收集細(xì)胞,參照文獻(xiàn)[18]的方法制備蛋白,進(jìn)行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDSPAGE)后轉(zhuǎn)膜,用5%脫脂乳粉封閉。將一抗按照體積比1∶1 000稀釋后于4 ℃孵育過夜。以TBST(tris buffered saline with Tween)溶液洗滌3 次后加入體積比1∶2 000稀釋的二抗,室溫孵育1 h。采用ECL試劑顯影曝光后洗X光片,利用Alpha Imager Mini凝膠成像系統(tǒng)測(cè)定條帶的灰度值,利用灰度值表征條帶的強(qiáng)度。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        采用SPSS V18.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,同時(shí)通過the Student’s t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較,以P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著。所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果至少重復(fù)3 次,用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞增殖活性的影響

        圖2 單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞增殖活性的影響Fig.2 Effect of tannic acid on the proliferation of human glioma U87 cells

        通過MTS細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑盒檢測(cè)單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞增殖的影響,結(jié)果如圖2所示。與未處理的對(duì)照組細(xì)胞相比,40 μmol/L的單寧酸處理24 h后,顯著誘導(dǎo)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞的死亡(P<0.05),并且細(xì)胞死亡的比率隨著單寧酸處理時(shí)間的延長(zhǎng)(48~72 h)以及單寧酸濃度的升高(80~120 μmol/L)而升高,呈現(xiàn)顯著的時(shí)間-效應(yīng)和劑量-效應(yīng)關(guān)系。即單寧酸的濃度越高、處理時(shí)間越長(zhǎng),人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞的死亡率越高,這與Darvin等[15]發(fā)現(xiàn)單寧酸能夠抑制乳腺癌細(xì)胞增殖的結(jié)果類似。結(jié)果表明,單寧酸能夠抑制人惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖,抗腫瘤效果顯著。

        圖3 單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞凋亡調(diào)控蛋白的影響Fig.3 Effect of tannic acid on apoptosis-related proteins in human glioma U87

        由圖3可知,與對(duì)照組相比,80 μmol/L單寧酸處理顯著促進(jìn)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞Bax蛋白的表達(dá),抑制Bcl-2蛋白的表達(dá)。進(jìn)一步對(duì)2 種蛋白的條帶灰度進(jìn)行掃描后計(jì)算Bax/Bcl-2的比值,結(jié)果如圖4所示。

        80 μmol/L單寧酸處理24~72 h后,提高了Bax/Bcl-2的比值,與對(duì)照組相比差異極顯著(P<0.01)。單寧酸處理48 h,Bax/Bcl-2比值被提高接近至7.3 倍。Bax/Bcl-2比值是表征細(xì)胞凋亡的重要指標(biāo)之一,當(dāng)Bax/Bcl-2比值升高時(shí),暗示細(xì)胞凋亡的發(fā)生[19]。同時(shí),進(jìn)一步分離細(xì)胞的線粒體和細(xì)胞胞漿2 個(gè)組分發(fā)現(xiàn),單寧酸處理提高了線粒體Bax蛋白的水平,同時(shí)促進(jìn)了Cyt c向細(xì)胞胞漿中分泌[20]。因此推測(cè),單寧酸抑制人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞的增殖可能與單寧酸處理誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡有關(guān)。

        圖4 單寧酸處理對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞總Bax/Bcl-2比值的影響Fig.4 Effect of tannic acid on Bax/Bcl-2 ratio in human glioma U87 cells

        2.2 單寧酸選擇性抑制人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞EGFR特定位點(diǎn)的磷酸化

        與EGFR蛋白的高表達(dá)相比,EGFR的磷酸化激活是導(dǎo)致細(xì)胞癌變、促進(jìn)癌細(xì)胞增殖的重要因素[21]。為了研究單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞EGFR磷酸化的調(diào)控作用,本研究利用通路掃描磷酸化EGFR三明治ELISA試劑盒檢測(cè)了EGFR總磷酸化水平,結(jié)果如圖5所示。

        圖5 單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞EGFR總磷酸化水平的影響Fig.5 Effect of tannic acid on the whole phosphorylation of EGFR in human glioma U87 cells

        80 μmol/L單寧酸處理24 h后極顯著降低了經(jīng)表皮生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)的EGFR磷酸化水平,并且隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),單寧酸對(duì)EGFR磷酸化的抑制程度更加顯著。結(jié)果表明,單寧酸抑制人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞EGFR總酪氨酸位點(diǎn)的磷酸化水平。

        圖6 單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞EGFR特定位點(diǎn)磷酸化的影響Fig.6 Site-specif i c effect of tannic acid on EGFR phosphorylation in human glioma U87 cells

        鑒于EGFR不同位點(diǎn)的磷酸化與不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相偶聯(lián),因此,為了進(jìn)一步深入研究單寧酸的抗腫瘤功能,實(shí)驗(yàn)篩選出EGFR的Y845、Y992、Y1068和Y1045這4 個(gè)具有代表性的位點(diǎn),并檢測(cè)了單寧酸對(duì)EGFR單一位點(diǎn)磷酸化的影響。

        圖7 Western-Blot灰度掃描定量分析單寧酸對(duì)EGFR特定位點(diǎn)磷酸化的影響Fig.7 Quantitative analysis of tannic acid on site-specif i c phosphorylation of EGFR in human glioma U87 cells by western blot

        由圖6~7可知,單寧酸處理顯著抑制了EGFR Y1045以及Y1068位點(diǎn)的磷酸化,但是對(duì)EGFR Y845以及Y992位點(diǎn)的磷酸化影響不大。結(jié)果表明,單寧酸抑制人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞EGFR的磷酸化具有位點(diǎn)選擇性。

        2.3 單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞ERK和STAT1/3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的影響

        已有研究表明,EGFR不同位點(diǎn)的磷酸化與不同的下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相偶聯(lián),例如EGFR Y1045位點(diǎn)的磷酸化介導(dǎo)STAT1/3的磷酸化,進(jìn)而激活受STAT1/3調(diào)控的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[22];EGFR/ERK信號(hào)通路是控制細(xì)胞增殖的重要途徑,其過量表達(dá)與激活易導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生與發(fā)展[9]。而EGFR Y1068位點(diǎn)的磷酸化能夠招募生長(zhǎng)因子受體結(jié)合蛋白2(growth factor receptor-bound protein 2,Grb2)蛋白,激活MAPK/ERK的磷酸化[23]。因此,為了進(jìn)一步驗(yàn)證單寧酸對(duì)EGFR特定位點(diǎn)的磷酸化調(diào)節(jié)作用,實(shí)驗(yàn)利用單寧酸處理人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞后,檢測(cè)STAT1/3以及ERK的磷酸化激活情況。

        圖8 單寧酸對(duì)人惡性膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞ERK以及STAT1/3磷酸化的影響Fig.8 Effect of tannic acid on the phosphorylation of ERK and STAT1/3 in human glioma U87 cells

        由圖8可知,單寧酸顯著抑制了ERK、STAT1以及STAT3的磷酸化,這與單寧酸抑制EGFR Y1068和Y1045的磷酸化結(jié)果一致。結(jié)果表明,單寧酸通過抑制EGFR特異位點(diǎn)的磷酸化進(jìn)而抑制了由該位點(diǎn)介導(dǎo)的下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的磷酸化。

        3 討 論

        植物多酚的抗腫瘤活性己被廣泛認(rèn)可,大量研究證實(shí),許多植物多酚(如白藜蘆醇、姜黃素、原花青素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、槲皮素等)[24]可以通過干擾或阻斷腫瘤細(xì)胞的信號(hào)通路進(jìn)而調(diào)節(jié)其下游效應(yīng)分子的表達(dá),從而加速腫瘤細(xì)胞周期、促進(jìn)細(xì)胞凋亡和抑制細(xì)胞增殖,達(dá)到抗腫瘤的作用。植物單寧酸也能夠通過多種信號(hào)通路發(fā)揮其抗腫瘤作用[25]。然而,單寧類物質(zhì)如何實(shí)現(xiàn)跨膜的信號(hào)傳遞一直不清楚。雖然,Darvin等[15]的研究表明,單寧酸可能通過調(diào)控EGFR的磷酸化發(fā)揮其抗腫瘤作用。但是,目前已經(jīng)報(bào)道的EGFR發(fā)生磷酸化激活的位點(diǎn)有多個(gè),主要包括Y845、Y992、Y1045、Y1068、Y1148、Y1173以及Y1086等,且每一個(gè)酪氨酸位點(diǎn)的生物學(xué)功能均不同[26]。本研究發(fā)現(xiàn),單寧酸顯著抑制了由EGF誘導(dǎo)的EGFR全位點(diǎn)的磷酸化水平,但是該抑制作用具有明顯的選擇性,單寧酸能夠選擇性抑制EGFR Y1045和Y1068位點(diǎn)的磷酸化,而對(duì)Y845和Y992的影響不大。

        EGFR蛋白主要包括3 個(gè)結(jié)構(gòu)域:從NH2端至第621位氨基酸殘基的胞外區(qū)、從621位至644位氨基酸殘基的跨膜結(jié)構(gòu)域以及從644至C末端共計(jì)542 個(gè)氨基酸殘基的胞內(nèi)區(qū)。TGFα與EGFR結(jié)合后,即EGFR主要以背靠背的方式發(fā)生二聚化(圖9a、b中A和B),而配體TGFα結(jié)合于二聚體的外側(cè)(圖9a、b中C和D)[27],二聚化的EGFR在其C末端胞內(nèi)區(qū)發(fā)生磷酸化激活,調(diào)控下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。Darvin等[15]利用Autodock vina分子模擬軟件,將EGFR胞外區(qū)與單寧酸進(jìn)行分子對(duì)接,結(jié)果如圖10所示,單寧酸能夠與EGFR胞外區(qū)結(jié)合,并預(yù)測(cè)單寧酸的結(jié)合位點(diǎn)為EGFR上ATP結(jié)合位點(diǎn)。

        圖9 EGFR胞外區(qū)與TGFα結(jié)合后形成二聚體的蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)圖(a)和分子互作示意圖(b)[27]Fig.9 Crystal structure of dimerized human EGFR extracellular domain when binding to TGFα ligand (a) and diagram of EGFR and TGFα interaction (b)[27]

        圖10 單寧酸與EGFR胞外區(qū)結(jié)合結(jié)構(gòu)圖[15]Fig.10 Schematic of tannic acid binding to EGFR extracellular domain[15]

        據(jù)此,推測(cè)單寧酸抑制EGFR的磷酸化可能有兩個(gè)方面的原因:一方面,單寧酸競(jìng)爭(zhēng)性地與EGFR結(jié)合改變EGFR的構(gòu)象,單寧酸屬于多酚類物質(zhì),多酚可通過疏水鍵向蛋白質(zhì)分子表面靠近,多酚分子進(jìn)入疏水袋,然后發(fā)生多點(diǎn)氫鍵與蛋白質(zhì)結(jié)合,促使蛋白質(zhì)被凝固[14],改變其在細(xì)胞膜上的流動(dòng)性,進(jìn)而抑制了EGFR的生物學(xué)活性,例如EGFR胞內(nèi)區(qū)的磷酸化,這解釋了單寧酸對(duì)EGFR總磷酸化水平的抑制作用;另一方面,通過檢索文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),與圖10預(yù)測(cè)的單寧酸與EGFR相互作用類似,治療小細(xì)胞肺癌的藥物吉非替尼[28]和厄洛替尼[29]也是通過與ATP競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合EGFR酪氨酸激酶區(qū),阻止EGFR的自磷酸化,從而抑制受EGFR調(diào)控的信號(hào)通路,最終達(dá)到抑制腫瘤增殖的作用。據(jù)此推測(cè),單寧酸對(duì)STAT1/3信號(hào)通路的抑制作用可能是由于單寧酸與EGFR結(jié)合后,抑制了EGFR的自磷酸化,而該自磷酸化的抑制會(huì)導(dǎo)致Janus酪氨酸激酶(Janus tyrosine kinase,Jak)2活性受到抑制,而Jak2是負(fù)責(zé)STAT蛋白磷酸化的主要蛋白激酶之一[10]。而單寧酸對(duì)MAPK/ERK信號(hào)通路的抑制作用可能是由于單寧酸抑制了EGFR Y1068的磷酸化,導(dǎo)致Y1068位點(diǎn)專一性Grb2蛋白至EGFR的招募受到抑制,與EGFR-Grb2結(jié)合ERK蛋白減少,ERK的磷酸化受到抑制。當(dāng)利用外源單寧酸處理細(xì)胞時(shí),單寧酸直接作用于EGFR的胞外區(qū)。因此,單寧酸與EGFR胞外區(qū)結(jié)合后有很大的可能性會(huì)引起EGFR特定構(gòu)象變化,該構(gòu)象的變化引起EGFR部分酪氨酸位點(diǎn)發(fā)生旋轉(zhuǎn)扭曲,進(jìn)而導(dǎo)致該位點(diǎn)的磷酸化受到抑制。而受單寧酸調(diào)控的EGFR的構(gòu)象變化還需要進(jìn)一步深入研究。

        除了誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞增殖外,單寧酸已經(jīng)被用于很多疾病的治療中。例如Mori等[30]利用30 mg/kg(以體質(zhì)量計(jì),下同)的TA能夠阻止阿茲海默癥引起的細(xì)胞損傷;40 mg/kg的TA對(duì)抗癌藥物順鉑引起的細(xì)胞毒性具有保護(hù)作用[31];25 mg/kg的TA對(duì)對(duì)乙酰氨基酚(acetaminophen)引起的大鼠肝細(xì)胞毒性具有保護(hù)作用[32]。而本研究中,40 μmol/L單寧酸(相當(dāng)于68 μg/mL血藥濃度)即對(duì)細(xì)胞增殖起到顯著的抑制作用,進(jìn)一步表明單寧酸在抑制腫瘤細(xì)胞增殖中應(yīng)用的可行性,為挖掘植物多酚的抗腫瘤功能,開發(fā)植物多酚類抗腫瘤保健食品或藥物提供理論基礎(chǔ)。

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