增强人参皂苷Rg3口服吸收利用度及其对非小细胞肺癌预防作用的研究

In previous study, we established the lung adenocarcinoma and squamous cell carcinoma model in mice induced by chemical carcinogens, and screened out the ginsenoside Rg3 may have chemopreventive potential to lung carcinogenesis.We also detected the Rg3 had low oral bioavailability, which may block its application. Previous studies also showed that ginsenosides maybe the substrate of transmembrane transporter P-glycoprotein（P-gp）. In this study, we explore the ways to increase the oral bioavailability of Rg3 in mice throug the using of inhibitor of P-gp. Furthermor, we also detect the improvement of absorption of Rg3 by P-gp inhibitor or gene silence using the Caco-2 monolayer transcellular transport model and insitu mouse intestinal perfusion model. In this study, we also detected the cytotoxicity, DNA damage, expression of reactive oxygen species, phase II enzymes, and Keap1-Nrf2-ARE pathway in tissues of mouse and lung fibroblasts cells, to explore the chemopreventive mechanisms of Rg3.

我们前期研究中通过致癌药物成功构建了小鼠肺鳞癌和肺腺癌模型，在此模型基础上筛选出人参皂苷Rg3可能具备小鼠肺癌预防作用，但Rg3存在口服生物利用度太低的问题而影响其应用。前期有研究证实人参皂苷可能是跨膜转运蛋白P-糖蛋白(P-gp)的作用底物，所以本研究中，我们利用P-gp抑制剂来抑制其表达，检测其是否可以提高Rg3在小鼠中的口服生物利用度，及增强Rg3肿瘤预防作用。同时，我们通过人结肠腺癌Caco-2单层细胞吸收转运模型，及大鼠在体单向灌流模型，了解P-gp抑制剂或P-gp基因沉默对Rg3肠道吸收的影响。我们通过检测小鼠肺癌模型及正常肺纤维细胞中的细胞毒性、DNA损伤、活性氧簇、II相代谢酶、及Keap-1-Nrf2-ARE通路改变，来探讨其对肺癌预防作用的机制。

肺癌是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一，其预防工作将在今后临床中占有重要地位。本课题通过致癌药物成功构建了小鼠肺鳞癌和肺腺癌模型，在此模型基础上筛选出人参皂苷Rg3 可能具备小鼠肺癌预防作用，但Rg3 存在口服生物利用度太低的问题而影响其应用。有研究证实人参皂苷可能是跨膜转运蛋白P-糖蛋白(P-gp)的作用底物，所以本研究中，我们利用小鼠肺鳞癌和肺腺癌诱导模型，使用P-gp 抑制剂，检测其联合人参皂苷Rg3是否可以提高Rg3 在小鼠中的口服生物利用度，及增强Rg3 肿瘤预防作用。同时，我们通过人结肠腺癌Caco-2 单层细胞吸收转运模型，及大鼠在体单向灌流模型，了解P-gp 抑制剂或P-gp 基因沉默对Rg3 肠道吸收的影响。我们通过检测小鼠肺癌模型及正常肺纤维细胞中的细胞毒性、DNA 损伤、活性氧簇、II 相代谢酶、及Keap-1-Nrf2-ARE 通路改变，来探讨其对肺癌预防作用的机制。.本课题初步证明P-gp抑制剂维拉帕米或者抑制P-gp表达，可以提高Rg3在Caco-2的吸收转运率，及在大鼠中的肠道吸收，从而提高Rg3在体内的生物利用度。而维拉帕米与Rg3联合作用较单纯Rg3能明显抑制小鼠肺腺癌、肺鳞癌的生成。另外通过细胞和动物实验证实，Rg3 和P-gp 抑制联合能上调小鼠体内及正常肺细胞的Keap1-Nrf2-ARE 通路、上调II 相代谢酶，清除ROS、从而减轻细胞毒性、DNA 损伤。.以上研究成果说明人参皂苷Rg3具备一定肺癌预防价值，而提高Rg3的口服吸收利用度，将大大提高其应用潜力，这些都为肺癌预防提供新的可能。另外Rg3抑制肿瘤生成的相关机制研究，也为肺癌的发生、发展相关分子机制提供新的思路。