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黑色素瘤预后不佳,现有疗法存在耐药问题。研究人员探究蛋白酶体抑制剂 MG132 对黑色素瘤 A375 细胞的作用。发现 MG132 能抑制细胞增殖、迁移并诱导凋亡,其机制与 MDM2、p53 等相关。为黑色素瘤治疗提供新思路。
在癌症的众多类型中,黑色素瘤是一种极具侵略性的皮肤癌,它起源于色素细胞。这种癌症的致死率相当高,主要原因在于它极易发生转移。据相关预测,到 2040 年,全球黑色素瘤的新增病例预计将达到 510,000 例,死亡人数更是可能高达 96,000 人。目前,针对黑色素瘤的治疗手段,如 BRAF/MEK 抑制剂、抗 CTLA - 4/PD - 1 抗体以及溶瘤病毒疗法等,虽然在一定程度上改善了晚期黑色素瘤的治疗效果,但由于肿瘤存在遗传和表观遗传的可塑性、显著的异质性,再加上有效的挽救疗法有限,导致治疗耐药问题始终难以解决。因此,寻找新的治疗策略迫在眉睫。蛋白酶体抑制剂 MG132 在其他癌症治疗中展现出了一定的潜力,然而其在黑色素瘤治疗中的具体机制却尚未得到系统深入的研究。基于此,华侨大学的研究人员开展了一系列研究,试图揭示 MG132 在黑色素瘤治疗中的奥秘。
研究人员运用了多种技术方法来开展此项研究。其中,CCK - 8 法用于评估细胞的增殖能力;伤口愈合实验(wound healing assay)探究细胞的迁移能力;流式细胞术(flow cytometry)检测细胞凋亡情况;蛋白质免疫印迹法(western blot)分析相关蛋白的表达水平。通过这些方法,研究人员全面深入地探究了 MG132 对黑色素瘤 A375 细胞的影响。
细胞毒性测试
研究人员意外发现了 MG132 对黑色素瘤 A375 细胞的抗癌潜力。利用 CCK - 8 法检测不同浓度和处理时间的 MG132 对 A375 细胞生长的影响,结果显示,MG132 对 A375 细胞的生长抑制呈现出明显的剂量和时间依赖性。MG132 对 A375 细胞的半抑制浓度(IC50)为 1.258 ± 0.06 μM,同时,它对 A549、MCF - 7 和 Hela 细胞也具有良好的杀伤能力。
伤口愈合实验
为了探究 MG132 对黑色素瘤 A375 细胞迁移能力的影响,研究人员进行了伤口愈合实验。通过观察划痕区域随时间的变化来反映细胞的迁移速率,结果表明,MG132 具有显著抑制 A375 细胞迁移的能力。在处理 12 小时后,0.25 μM 的 MG132 抑制细胞迁移的效果最佳,其迁移抑制效果相较于对照组提升了 52 倍。处理 36 小时后,0.25 μM 和 0.5 μM 的 MG132 能使 A375 细胞的迁移率降至 0%。
流式细胞术分析
运用流式细胞术和细胞凋亡检测实验,研究人员发现 MG132 在 24 小时内对 A375 细胞的凋亡具有明显的剂量依赖性促凋亡作用。在阴性对照组中,早期凋亡率为 6.89%,晚期凋亡率为 5.37%。而在不同浓度 MG132 处理组中,0.5 μM 时早期凋亡细胞比例升至 13.8%,1 μM 时为 20.6%,2 μM 时更是高达 46.5%;同时,晚期凋亡细胞比例分别为 4.33%(0.5 μM)、13.9%(1 μM)和 39%(2 μM)。此外,随着 MG132 浓度的增加,细胞周期被阻滞在 G2 期。
Western blot 分析
为深入探究 MG132 诱导 A375 细胞凋亡的机制,研究人员运用 Western blot 技术检测了凋亡相关蛋白、细胞周期调节蛋白以及关键的 MAPK 信号通路。结果显示,随着 MG132 浓度的增加,抗凋亡蛋白 Bcl2 的表达显著降低,而切割的 caspase - 3 和切割的 PARP 表达明显升高。在细胞周期调节蛋白方面,p21 和 p53 的表达量上升,MDM2 和 CDK2 的水平下降,CDK4 的表达相对稳定。在 MAPK 信号通路中,磷酸化的 ERK(p - ERK)、磷酸化的 JNK(p - JNK)和磷酸化的 p38(p - p38)的蛋白表达水平呈现出剂量依赖性的增加。
研究结论表明,MG132 在黑色素瘤治疗中展现出了强大的潜力。它不仅能够显著抑制黑色素瘤 A375 细胞的增殖和迁移,还能诱导细胞凋亡。其作用机制主要包括抑制 MDM2,激活 p53/p21/caspase - 3 轴,同时抑制 CDK2/Bcl2,引发细胞周期阻滞和 DNA 损伤;此外,激活 MAPK 通路也成为诱导细胞凋亡的关键驱动力。这些发现为黑色素瘤的治疗提供了全新的方向和理论依据,表明联合靶向蛋白酶体和 MAPK 通路或许能够有效提高黑色素瘤的治疗效果。然而,目前该研究仅局限于 A375 细胞系的体外实验,未来还需要进一步在其他细胞系和体内实验中进行验证,同时对 MG132 进行结构修饰,以充分挖掘其在黑色素瘤治疗中的巨大潜力,为黑色素瘤患者带来新的希望。此项研究成果发表在《Scientific Reports》上,为该领域的研究提供了重要的参考。