miRNA在3,3'-二吲哚甲烷诱导肝肿瘤细胞凋亡的作用研究

实验室和流行病学数据表明十字花科蔬菜中吲哚-3-甲醇（I3C）在胃酸作用下转化成 3,3-二吲哚甲烷（DIM）从而发挥明显地抗多种肿瘤生长的作用。我们前期研究发现在肝肿瘤细胞中DIM能够增加pTEN蛋白水平抑制PI3K/AKT途径并降低Survivin的表达，从而诱导周期阻滞和激活线粒体凋亡途径。最新研究发现DIM能够影响多种miRNA的表达，我们前期的miRNA芯片结果也发现DIM能够影响多种miRNA，如let-7家族。本研究从经DIM处理过的miRNA芯片中筛选出与pTEN和survivin调控有关的miRNA，确定哪些miRNA参与了DIM调控pTEN和survivin的表达诱导周期阻滞和凋亡的过程。最后探讨DIM是否通过NF-kappa B来调控miRNA，从而影响pTEN和Survivin的表达。本研究将发现DIM抗肿瘤的新靶点，为其抗肿瘤作用提供新的理论依据。

3,3’-二吲哚甲烷（,DIM）是十字花科植物的主要活性成分吲哚-3-甲醇在胃液中胃酸的条件下转变形成的。目前，DIM已经被证实是一种抗肿瘤的活性植物化合物。但DIM与肝细胞肿瘤之间的关系仍不明确。虽然我们在实验中观察到了DIM对肝肿瘤细胞具有明显的生物学效应，但是经一系列的验证实验发现与DIM 相关的miRNA没有显著的抗肿瘤作用，因此本研究没有筛选到有意义的miRNA靶点。因而我们将注意力放在了另一条与肿瘤恶性程度密切相关的信号通路上，即粘着斑激酶(Focal Adhesion Kinase，FAK)信号通路。我们还进一步探讨了低剂量DIM对多种因素引起氧化应激的预防作用，即较低剂量的DIM具有抗氧化和抗紫外线损伤的能力。本研究的目的在于验证较高剂量的DIM是否具有抑制肝肿瘤细胞的恶性表型，包括增殖，粘附，迁移和侵袭能力。同时我们将方向拓展到研究较低剂量DIM是否预防氧化应激引起的细胞损伤。首先，DIM抑制了肝细胞癌细胞株SMMC-7721、MHCC-97H、QGY-7701、Bel-7402和HepG2的增殖，并且显著降低了强转移能力的细胞株SMMC-7721和MHCC-97H的迁移和侵袭能力。其机制与粘着斑激酶（Focal Adhesion Kinase，FAK）通路密切相关。DIM通过增加pTEN的表达降低了FAK的磷酸化水平，从而抑制了下游信号通路的激活，包括PI3K/AKT和基质金属蛋白酶（MMPs）的表达。肝细胞癌中高表达的玻连蛋白（Vitronectin，VTN）能够促进SMMC-7721细胞的贴壁和迁徙能力，并且具有抑制凋亡和促进肿瘤细胞增殖的效应。而DIM能够通过抑制VTN诱导激活的FAK通路来拮抗VTN的促肿瘤转移和增殖的作用。上述的结论证明了DIM可以抑制肝肿瘤细胞的转移能力。其次，较低剂量的DIM（1-10微摩）能够抑制过氧化氢和UVB诱导的永生化的人角质形成细胞株HaCaT中活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）的产生和炎症通路的激活。因此，DIM可能是一个较好的预防UVB引起的光老化毒性的抗氧化抗炎症的植物化学物。