Walker256肿瘤心梗大鼠同体模型血管新生及赤芍组分干预的分子机制

肿瘤组织血管新生，是肿瘤形成和发展的关键；心肌梗死（MI）后心肌缺血、缺氧启动的血管新生，是减轻和延缓缺血损伤的主要途径。因此，抑制血管新生就可抑制肿瘤生长,促进血管新生就可改善心肌缺血。荷瘤机体发生心肌缺血后肿瘤组织和心肌组织血管新生会发生哪些变化？尚缺少研究。因此，本课题采用接种Walker256肿瘤细胞建立肿瘤和MI同体的大鼠模型，肿瘤细胞液条件培养基培养血管内皮细胞建立细胞模型，选用活血化瘀药赤芍没食子酸丙酯进行干预。从心肌微血管密度、心脏功能、低氧诱导因子-血管内皮生长因子-血管紧张素II)网络相关蛋白基因表达等方面，研究赤芍没食子酸在同一大鼠载体对肿瘤和心肌缺血组织血管新生是否有双向效应？荷瘤机体是否促进缺血心肌血管新生？其内在的分子机理是什么？这对于发现不同组织血管新生的调控机制，阐释活血化瘀调控血管新生的机理及新的干预靶向，皆具有十分重要的意义。

恶性肿瘤和心肌梗死(MI)是目前发生发展于不同的病理基础的两大疾病，但治疗方面却有一个共同的靶标—血管新生。对于癌症患者抑制血管新生就可抑制肿瘤生长,心肌梗死患者促进血管新生就可改善心肌缺血。因此，本课题采用接种Walker256肿瘤细胞建立肿瘤和MI同体的大鼠模型，肿瘤细胞液条件培养基培养血管内皮细胞建立细胞模型，选用活血化瘀药赤芍没食子酸丙酯进行干预。从心肌微血管密度、心脏功能、低氧诱导因子-血管内皮生长因子-血管紧张素II网络相关蛋白基因表达等方面探讨相关的蛋白和基因改变。结果表明，和假手术组比较急性心肌梗死（AMI）后大鼠缺氧诱导因子-1 （HIF-1α），基质细胞衍生因子-1（SDF-1）蛋白表达增加（P<0.05），血管内皮生长因子（VEGF）、成纤维细胞生长因子（bFGF）表达显著(P<0.05)，而荷瘤机体发生心肌缺血后肿瘤和心肌组织血管新生蛋白VEGF，bFGF和转化生长因子-β（TGF-β）的表达更加显著；荷瘤大鼠和AMI荷瘤大鼠的TGFß1水平显著上升(P<0.01)，并高于AMI组大鼠(P<0.01)。细胞实验表明，正常对照组细胞凋亡率为(0.76±0.12)%，而肿瘤细胞培养液为基质的细胞凋亡率为 (31.46±5.64)%，赤芍(12.5mg/ml、25mg/ml、50mg/ml)作用于细胞24h后，细胞凋亡率分别降低14.56%、21.39%、32.32%(P<0.01)，细胞培养液LDH活性降低61.91%。鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)实验表明，赤芍干预CAM后有抑制肿瘤细胞的作用，荷瘤CAM血管生成数显著减少(P<0.05)。基因芯片结果表明，正常细胞组与缺氧组基因表达比较上调903个，下调365个；正常细胞组与Walker 256肿瘤细胞组比较上调1890个，下调1876个；赤芍干预荷瘤组和荷瘤组比较上调1650个，下调1562个。综合结论，赤芍可促进MI后大鼠缺血心肌毛细血管新生，赤芍对肿瘤细胞液和缺氧/复氧造成的乳鼠心肌细胞损害具有一定的改善作用，降低细胞凋亡率，促进细胞生长，提高细胞膜的通透性。Walker 256肿瘤细胞和内皮细胞相关的主要靶基因是细胞转运，炎症和代谢三个方面，赤芍促进血管新生和抑制肿瘤生长的复杂调节作用及在肿瘤和AMI后血管生成中的作用不同。