哇巴因抑制Wnt/β-catenin信号通路和对肿瘤细胞的细胞毒作用研究
Ouabain Inhibits Wnt/β-catenin Signaling and Induces Cytotoxicity in Cancer Cells
Wnt/β-catenin信号通路(简称Wnt信号通路)是由Wnt信号分子及其跨膜受体蛋白、胞质信号、传导蛋白、调节因子、核内转录因子及下游靶基因共同组成的复杂信号传导系统,是一条在生物进化过程中高度保守的信号系统,该通路的异常活化与肿瘤的发生发展密切相关.Wnt信号分子与跨膜受体Frizzled(Fzd)和共受体低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6(LRP5/6)结合后,通过激活蓬乱蛋白(dishevelled,DVL),阻止β-catenin-Axin-APC-GSK-3β降解复合物的形成,促使细胞质中游离状态的β-catenin在胞质中聚集,继而进入细胞核内,与转录因子TCF/LEF结合,进而激活与肿瘤相关的靶基因如c-myc,cyclin D1,fibronectin和CD44等的转录活性,促进细胞的增殖和分化.Wnt信号通路抑制剂的研发对肿瘤的发生发展有着重要的意义,但目前在临床上还没有靶向作用于Wnt信号通路的抗肿瘤药物.强心苷类药物,如哇巴因、地高辛和洋地黄毒苷等,临床上主要用于治疗充血性心力衰竭和心律失常.有研究显示,该类药物可能通过调控Na~+/K~+泵抑制肿瘤细胞的迁移、诱导凋亡和自噬,但其精确的作用机制目前尚不清楚.在前期Wnt信号通路小分子抑制剂的研究中,通过SuperTopflash报告基因筛选,我们发现哇巴因、地高辛和洋地黄毒苷能够有效抑制Wnt通路,提示其可能是一类新颖的Wnt信号通路抑制剂.其中哇巴因表现出更高的Wnt信号通路抑制活性,仅在纳摩尔浓度,哇巴因即可显著地抑制Wnt通路,其作用靶点为低密度脂蛋白受体相关蛋白6(LRP6)和β-连环蛋白(β-catenin);在人大肠癌HCT116和非小细胞肺癌A549细胞中,哇巴因可有效地下调磷酸化LRP6、总LRP6、活化β-catenin和总β-catenin的蛋白表达.此外,哇巴因还可有效地抑制Wnt/β-catenin信号通路靶基因CD44和纤维蛋白连接素(fibronection)的表达;进一步的研究显示,哇巴因HCT116和A549细胞具有明显的杀伤活性,并能够诱导其凋亡.综上,哇巴因为一种新颖的Wnt信号通路抑制剂,其通过降低Wnt信号通路中的LRP6和β-catenin的表达和活化,有效地抑制Wnt信号通路的异常激活.本文首次阐明了哇巴因抑制Wnt/β-catenin信号通路的分子机制.
- 作者：
- 李诗乐
- 学位授予单位：
- 深圳大学
- 专业名称：
- 生物医学工程(医)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2018年
- 导师姓名：
- 吕德生
- 中图分类号：
- R73-3
- 关键词：
- Wnt信号通路；哇巴因；细胞毒性
- Wnt signaling pathway; ouabain; cytotoxicity;