稀有人参皂苷Rk3诱导雌激素受体阳性乳腺癌细胞凋亡的抗肿瘤作用机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21808184
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    傅容湛
  • 依托单位：
    西北大学
  • 学科分类：
    B0810.农业与食品化工
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Estrogen receptor positive breast cancer is one of the most comment woman malignant tumors. The discovery of natural anti-cancer medicines with minor side effects is one of the most popular topics in the pharmaceutical field. Our previous researches show that Ginsenoside Rk3 possesses higher anti-cancer activity than other ginsenosies, significantly inhibiting growth and inducing apoptosis in ER positive breast cancer cells. However, the mechanism still remains unclear. Therefore, by using MCF-7 and T47D as cell models, this project is aimed to study the anti-cancer activities of Ginsenoside Rk3, describe the mechanism of Rk3 induced apoptosis and autophagy effects; illustrate mechanisms of the regulation of both PI3K/Akt and steroid receptor signal pathways and the crosstalk between them; elucidate targets and mechanisms of Rk3 anti-cancer activities in an subcutaneous xenotransplanted tumor model of human ER positive breast cancer in nude mice. This project reveals the targets and mechanisms of Rk3 anti-cancer activities against human ER positive breast cancer, expands the theoretical system of ginsenoside action mechanism against human cancer, hence providing theory basis and new ideas to explore and design ginsenoside based anti-cancer drugs.
雌激素受体（ER）阳性乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，挖掘更有效且副作用小的天然抗癌药物一直是医药领域的核心问题之一。我们的前期研究表明稀有人参皂苷Rk3对于ER阳性乳腺癌具有较其它人参皂苷单体更强的抗肿瘤作用，能够抑制肿瘤细胞增殖诱导凋亡，但作用的分子机制不清楚。本项目拟以MCF-7和T47D细胞为模型，阐明Rk3对人ER阳性乳腺癌的抑制作用，Rk3诱导肿瘤细胞凋亡或自噬作用的分子机制，及二者之间的交互关系；运用分子生物学手段，在细胞水平上阐明Rk3通过类固醇激素受体介导调控PI3K/Akt信号通路活力的非基因组作用机制；利用人乳腺癌裸鼠移植模型研究Rk3在动物整体水平上发挥抗肿瘤作用的靶点及分子机制。本项目明晰了人参皂苷Rk3对ER阳性乳腺癌抗肿瘤活性的作用靶点和作用机制，拓展和完善了现有人参皂苷抗癌作用机制的理论体系，为新型人参皂苷抗癌药物的开发和设计提供理论依据和新思路。

结项摘要

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，开发更有效且副作用小的天然抗癌药物是乳腺癌的热点研究内容之一。本项目筛选出具有高抗乳腺癌活性的人参皂苷Rk3，解析其针对乳腺癌抗肿瘤活性的作用靶点和作用机制，主要研究成果如下：. 1．人参皂苷Rk3对在ER阳性乳腺癌细胞MCF-7表现出强烈诱导细胞死亡的作用，并将人ER阳性乳腺癌细胞阻滞在G1期，48h作用后IC50为81.34μM。人参皂苷Rk3通过激活Caspase-9，Caspase-3等半胱氨酸蛋白酶进而诱导乳腺癌细胞凋亡，而且在诱导细胞凋亡的同时具有激活保护性自噬的作用。. 2．稀有人参皂苷Rk3显著下调乳腺癌细胞中磷酸化的PI3K（p-PI3K）、磷酸化的Akt（p-Akt）和磷酸化的mTOR（p-mTOR）蛋白表达水平，这种调控作用呈现出剂量与时间依赖效应。PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002和激活剂胰岛素能够分别增强和削弱参皂苷Rk3的抗乳腺癌作用及其对PI3K/Akt信号通路的抑制作用，充分的说明人参皂苷Rk3能通过PI3K/Akt信号通路诱导细胞凋亡，抑制肿瘤细胞生长与增殖。. 3．采用乳腺癌裸鼠移植模型在动物整体水平上验证Rk3对抑制肿瘤生长作用。通过HE染色、透射电镜、免疫组化和蛋白免疫印迹法等方法分析肿瘤组织，阐明人参皂苷Rk3能够通过抑制乳腺癌荷瘤裸鼠肿瘤组织中的PI3K/AKT途径导致肿瘤组织caspase蛋白依赖性凋亡。

项目成果

期刊论文数量（22）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Ginsenoside Rg5 induces G2/M phase arrest, apoptosis and autophagy via regulating ROS-mediated MAPK pathways against human gastric cancer
人参皂苷 Rg5 通过调节 ROS 介导的 MAPK 通路诱导 G2/M 期阻滞、细胞凋亡和自噬，对抗人胃癌
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Biochemical Pharmacology
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Yannan Liu;Daidi Fan
  • 通讯作者：
    Daidi Fan
Protopanaxatriol-type saponin protects against acetaminophen-induced liver injury through ROS-mediated JNK pathway
原人参三醇型皂苷通过ROS介导的JNK途径保护对乙酰氨基酚诱导的肝损伤
  • DOI：
    10.1016/j.jff.2021.104672
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Journal of Functional Foods
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Linlin Qu;Rongzhan Fu;Xiaoxuan Ma;Daidi Fan
  • 通讯作者：
    Daidi Fan
Ginsenoside Rk3 alleviates gut microbiota dysbiosis and colonic inflammation in antibiotic-treated mice
人参皂苷 Rk3 可缓解抗生素治疗小鼠的肠道微生物群失调和结肠炎症
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Food Research International
  • 影响因子：
    8.1
  • 作者：
    Xue Bai;Rongzhan Fu;Zhiguang Duan;Pan Wang;Chenhui Zhu;Daidi Fan
  • 通讯作者：
    Daidi Fan
Ginsenoside Rh4 suppresses aerobic glycolysis and the expression of PD-L1 via targeting AKT in esophageal cancer
人参皂苷Rh4通过靶向AKT抑制食管癌有氧糖酵解和PD-L1的表达
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Biochemical Pharmacology
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Xuqian Den;Jiaqi Zhao;Linlin Qu;Zhiguang Duan;Rongzhan Fu;Chenhui Zhu;Daidi Fan
  • 通讯作者：
    Daidi Fan
Folic acid-modified ginsenoside Rg5-loaded bovine serum albumin nanoparticles for targeted cancer therapy in vitro and in vivo
叶酸修饰的人参皂苷 Rg5 负载牛血清白蛋白纳米颗粒用于体外和体内靶向癌症治疗
  • DOI：
    10.2147/ijn.s210882
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    International Journal of Nanomedicine
  • 影响因子：
    8
  • 作者：
    Yanan Dong;Rongzhan Fu;Jing Yang;Pei Ma;Lihua Liang;Yu Mi;Daidi Fan
  • 通讯作者：
    Daidi Fan

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其他文献

The anti-tumor effect of ginsenoside Rh4 in MCF-7 breast cancer cells in vitro and in vivo
人参皂苷Rh4对MCF-7乳腺癌细胞的体内外抗肿瘤作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Biochemical and Biophysical Research Communications
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    段志广;魏博;邓建军;米钰;董杨芳;朱晨辉;傅容湛;屈琳琳;范代娣
  • 通讯作者：
    范代娣
Study on the hypnotic effect of rare protopanaxadiol-type and protopanaxatriol-type ginsenosides†
稀有原人参二醇型和原人参三醇型人参皂苷的催眠作用研究 
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    RSC Advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    牟宁;段志广;马沛;傅容湛;范代娣
  • 通讯作者：
    范代娣
Ginsenoside Rk3 alleviates gut microbiota dysbiosis and colonic inflammation in antibiotic-treated mice
人参皂苷 Rk3 可缓解抗生素治疗小鼠的肠道微生物群失调和结肠炎症
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Food Research International
  • 影响因子：
    8.1
  • 作者：
    白雪;傅容湛;段志广;王盼;朱晨辉;范代娣
  • 通讯作者：
    范代娣
Ginsenoside Rk1 induces apoptosis and downregulates the expression of PD-L1 by targeting the NF-κB pathway in lung adenocarcinoma
人参皂苷 Rk1 通过靶向 NF-κB 通路诱导肺腺癌细胞凋亡并下调 PD-L1 表达
  • DOI：
    doi:10.1039/c9fo02166c
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Food & Function
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    胡曼玲;杨静;屈琳琳;邓旭倩;段志广;傅容湛;梁丽华;范代娣
  • 通讯作者：
    范代娣
人参皂苷的定向生物转化研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    化工进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵婧;王盼;刘彦楠;傅容湛;段志广;范代娣
  • 通讯作者：
    范代娣

其他文献

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稀有人参皂苷Rh4调控肠道菌群抑制结直肠癌发生发展的作用机制研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    54 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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