马齿苋提取物抑制原发性和转移性肝癌的体内代谢组学及Hh信号通路的机制研究

Previous studies confirm that Portulaca Extracts (PE) can inhibit invasion and metastasis of human liver cancer cells in vitro. For further study, we observe PE effects on liver cancer in vivo. The metabonomics platform and serum pharmacology concept will be used in our study. Primary and metastatic liver cancer burdened animal models will also be used. The metabolic characteristics of primary and metastatic liver cancer burdened animals were first find to know whether there are metabolic biomarkers group related to primary and metastatic liver cancer in vivo. Compared to the normal animals, difference in metabolic products will be observed to know Specific biomarkers of the primary and metastatic liver cancer burdened animal. Changes of PE in animal fluids such as blood, liver, urine were also investigated to know metabolic pathway and eventually metabolites. The metabolic pathway and eventually metabolites are also observed to know changes of biomarkers in primary and metastatic liver cancer burdened animals after treated with PE. The correlation of different metabolites will be found. The effects of PE on primary and metastatic liver cancer will also be found out. Changes in genes expressions related to Hh signaling pathways, such as SHH, PTCHl, GLl1, HHIP, GLI2, will explore the mechanism of anti-cancer of PE via in tumor-burdened animal in vivo.

前期的研究证实马齿苋提取物(PE)体外对肝癌具有抑制作用，为了进一步验证其体内抗肝癌作用及机制，本次研究我们拟通过代谢组学平台，借鉴血清药理学理念，借助原发性和转移性肝癌动物模型，重点观察:1、原发性和转移性肝癌动物的代谢特征，寻找相关的生物标志物群，建立原发性和转移性肝癌的体内代谢组学评价方法；2、比较正常动物、原发性和转移性肝癌动物的代谢产物的代谢变化，从中找出原发性肝癌、转移性肝癌动物的特异生物标志物群；3、研究PE在正常动物体内入血、入肝、入尿液等体液的代谢过程及最终代谢产物；4、研究PE在原发性和转移性肝癌动物的体内动态代谢特征，探讨PE的代谢产物与肝癌生物标志物群的相关性；5、观察PE对原发性及转移性肝癌的抑制效果，观察荷瘤动物模型中Hh信号通路相关SHH、PTCHl、GLl1、HHIP、GLI2等基因的表达，探索PE体内抑制肝癌的作用机制。

肝细胞癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，临床上具有预后凶显、病死率高等特点。目前肝癌治疗方式众多，以肝切除术为代表的外科治疗仍是肝癌的首选治疗方法，而单一外科手术治疗已到平台期，2012年至2015年中国肝癌的五年生存率仅为12.1%。肝癌的新药研究一直面临困局，中医药作为我国的传统医学在肝癌的治疗全过程中一直发挥了重要的作用。 .马齿苋地上部分入药，其味酸、性寒，具有清热解毒、凉血消肿之功效。广布全球温带和热带地区，容易栽培存活且适应性极强，为常用的药食两用植物，是有名的“救荒本草”。在前期工作基础中，我们发现马齿苋有效成分有多糖、生物碱、总多酚、多不饱和脂肪酸和黄酮，我们对马齿苋提取物的抗肝癌活性成分进行初步筛选，并同时观察到马齿苋提取物在体外有抗肝癌细胞增殖和转移的作用。.本次研究重点观察了:1、正常小鼠和肝癌模型小鼠的24小时尿液、肝脏、血液的代谢特征、差异物质和差异性代谢通路；马齿苋在正常小鼠和肝癌模型小鼠的24小时尿液、肝脏、血液的代谢特征和差异物质代谢。.2、马齿苋能够有效抑制裸鼠肝癌皮下瘤的生长、其效果和阳性对照药没有显著差异；能够调节肝癌裸鼠的肝脏、血液、尿液的代谢活性物质、代谢产物和代谢通路模型，主要集中在脂肪酸、氨基酸类物质；随着马齿苋的摄入与累积，皮下瘤裸鼠模型不同时间段的尿液代谢产物存在差异，其中吡哆胺、亚精胺的代谢在尿液中具有特异性；马齿苋能够调节肿瘤组织中DISP2、FGF9、GLI3、HHIP、IHH、PTCH1、PTCH2、ZIC2、ZICL等Hh信号通路相关基因以及下游相关基因的表达。.3、马齿苋能够抑制裸鼠的肝癌肺转移、其中高剂量马齿苋的抑制率为54%；马齿苋能够调节肝脏、血液的代谢产物，但对肺脏的代谢产物没有作用；马齿苋抑制肝癌肺转移可能与调节SHH/GLi1/GLi2等Hh信号通路相关基因的表达有关。.4、马齿苋能够保护NDEA诱导肝细胞癌的肝脏功能，调节肝组织AST\ALT，调节肝脏的微环境与调节TNF-α\IL-1β\IL-6、PI3K\Akt\mTOR、NF-κB\NF-κα等有关。马齿苋中富含多糖和脂肪酸类物质，能改善糖尿病小鼠的肝脏功能，降低血清中葡萄糖、TG、TC，并调节IL-6、IL-1β、TNF-α等。