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文檔簡介
西黃丸抗乳腺癌侵襲轉(zhuǎn)移及免疫逃逸的分子機制解析:上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化視角下的探索一、引言1.1研究背景與意義乳腺癌是全球女性最常見的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅著女性的健康和生命。近年來,乳腺癌的發(fā)病率呈逐年上升趨勢。據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)發(fā)布的2020年全球最新癌癥數(shù)據(jù)顯示,乳腺癌新發(fā)病例數(shù)達(dá)226萬人,首次超過肺癌,成為“全球第一大癌”。在中國,乳腺癌的發(fā)病率也持續(xù)增長,且發(fā)病年齡呈現(xiàn)年輕化趨勢,這給患者家庭和社會帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中起著關(guān)鍵作用。EMT是指上皮細(xì)胞在特定的生理和病理條件下,轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)細(xì)胞特性的過程。在這一過程中,上皮細(xì)胞逐漸失去其極性和細(xì)胞間連接,獲得間質(zhì)細(xì)胞的遷移和侵襲能力。在乳腺癌中,EMT使得癌細(xì)胞能夠突破基底膜,進(jìn)入周圍組織和血管,進(jìn)而發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。研究表明,發(fā)生EMT的乳腺癌細(xì)胞其E-鈣粘蛋白表達(dá)降低,而N-鈣粘蛋白、波形蛋白等間質(zhì)標(biāo)志物表達(dá)升高。這些變化不僅增強了癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力,還使其對化療和放療產(chǎn)生抵抗,導(dǎo)致患者預(yù)后不良。免疫逃逸是乳腺癌惡化的另一個重要因素。腫瘤細(xì)胞可以通過多種機制逃避機體免疫系統(tǒng)的監(jiān)視和攻擊,從而得以在體內(nèi)生存和增殖。乳腺癌細(xì)胞能夠表達(dá)免疫檢查點分子,如程序性死亡配體1(PD-L1),與T細(xì)胞表面的程序性細(xì)胞死亡蛋白1(PD-1)結(jié)合,抑制T細(xì)胞的活性,使其無法有效地殺傷腫瘤細(xì)胞。腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制細(xì)胞,如調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)和髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs),也會抑制免疫反應(yīng),促進(jìn)腫瘤的免疫逃逸。免疫逃逸使得乳腺癌的治療變得更加困難,患者的復(fù)發(fā)風(fēng)險增加,生存率降低。西黃丸作為一種傳統(tǒng)的中藥方劑,具有清熱解毒、消腫散結(jié)的功效,在臨床上被廣泛應(yīng)用于多種癌癥的治療,包括乳腺癌。西黃丸由人工牛黃、人工麝香、醋乳香、醋沒藥等組成,方中人工牛黃清熱解毒,人工麝香消腫止痛、通經(jīng)絡(luò),醋乳香、醋沒藥消腫生肌?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,西黃丸可抑制腫瘤細(xì)胞生長、阻礙腫瘤細(xì)胞擴散、提高自身免疫力,并具有抗炎、止痛的功效。然而,其抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的分子機制尚未完全明確。深入研究西黃丸抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的分子機制,具有重要的理論和實際意義。從理論方面來看,這有助于揭示中藥治療乳腺癌的作用機制,豐富和完善乳腺癌的治療理論。從實際應(yīng)用角度而言,明確西黃丸的作用機制可以為其臨床應(yīng)用提供更堅實的理論基礎(chǔ),指導(dǎo)臨床醫(yī)生更合理地使用西黃丸治療乳腺癌,提高治療效果,改善患者的預(yù)后。此外,研究西黃丸的作用機制還有助于開發(fā)新的治療靶點和藥物,為乳腺癌的治療提供更多的選擇。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1西黃丸的研究進(jìn)展西黃丸作為中醫(yī)經(jīng)典名方,其歷史源遠(yuǎn)流長,最早可追溯至清代王洪緒所著的《外科證治全生集》。歷經(jīng)數(shù)百年的臨床實踐,西黃丸在治療多種疾病,尤其是癌癥方面展現(xiàn)出獨特的療效。西黃丸的主要成分為人工牛黃、人工麝香、醋乳香和醋沒藥。人工牛黃性涼,味苦甘,具有清熱解毒、化痰開竅的功效,在方劑中起著核心的清熱作用。現(xiàn)代研究表明,人工牛黃含有的牛膽粉、膽酸、豬去氧膽酸等成分,具有抗氧化、抗炎及抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。人工麝香辛香走竄,具有開竅醒神、活血通經(jīng)、消腫止痛的功效,能夠促進(jìn)藥物的吸收和擴散,增強其他藥物的療效。其主要成分麝香酮等,具有顯著的抗炎、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用。醋乳香和醋沒藥則能活血散瘀、消腫生肌,二者協(xié)同作用,可改善血液循環(huán),促進(jìn)炎癥吸收,減輕疼痛。在抗癌研究方面,西黃丸展現(xiàn)出多途徑、多靶點的抗癌作用。眾多研究表明,西黃丸能夠抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。例如,在對肺癌細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn),西黃丸含藥血清可顯著降低肺癌細(xì)胞的活力,誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯,從而抑制腫瘤細(xì)胞的生長。西黃丸還能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,通過調(diào)節(jié)Bcl-2、Bax等凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá),促使癌細(xì)胞走向凋亡。在抑制腫瘤轉(zhuǎn)移方面,西黃丸可降低腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力,其作用機制可能與抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達(dá)有關(guān)。西黃丸還具有免疫調(diào)節(jié)作用,能夠增強機體的免疫功能,提高免疫細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷能力。盡管西黃丸在抗癌方面取得了一定的研究成果,但目前其抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的分子機制仍不明確。這限制了西黃丸在乳腺癌治療中的進(jìn)一步應(yīng)用和推廣。因此,深入研究西黃丸的分子機制,對于揭示其抗癌作用的本質(zhì),提高乳腺癌的治療效果具有重要意義。1.2.2乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的研究現(xiàn)狀乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是一個復(fù)雜而有序的生物學(xué)過程,在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中占據(jù)著核心地位。在正常生理狀態(tài)下,上皮細(xì)胞具有極性和緊密的細(xì)胞間連接,能夠維持組織的正常結(jié)構(gòu)和功能。然而,在乳腺癌發(fā)生發(fā)展過程中,上皮細(xì)胞受到多種信號通路和轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控,逐漸失去上皮細(xì)胞的特性,如E-鈣粘蛋白表達(dá)減少,細(xì)胞極性喪失;同時獲得間質(zhì)細(xì)胞的特性,如N-鈣粘蛋白、波形蛋白等表達(dá)增加,細(xì)胞遷移和侵襲能力增強。參與乳腺癌EMT過程的信號通路眾多,其中轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)信號通路是研究最為深入的通路之一。TGF-β與細(xì)胞表面的受體結(jié)合后,激活下游的Smad蛋白,Smad蛋白進(jìn)入細(xì)胞核,與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用,調(diào)節(jié)EMT相關(guān)基因的表達(dá),從而促進(jìn)EMT的發(fā)生。Wnt/β-catenin信號通路也在乳腺癌EMT中發(fā)揮重要作用。當(dāng)Wnt信號通路激活時,β-catenin在細(xì)胞質(zhì)中積累并進(jìn)入細(xì)胞核,與TCF/LEF家族轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,啟動EMT相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。Notch信號通路通過Notch受體與配體的結(jié)合,激活下游的信號傳導(dǎo),調(diào)節(jié)EMT相關(guān)基因的表達(dá),進(jìn)而影響乳腺癌細(xì)胞的EMT過程。PI3K/Akt/mTOR信號通路的激活可促進(jìn)細(xì)胞的增殖、存活和遷移,在乳腺癌EMT中也起到關(guān)鍵的調(diào)控作用。一些關(guān)鍵分子在乳腺癌EMT過程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。轉(zhuǎn)錄因子Snail、Slug、Twist、ZEB1和ZEB2等,能夠直接結(jié)合到E-鈣粘蛋白基因的啟動子區(qū)域,抑制其表達(dá),從而促進(jìn)EMT的發(fā)生。微小RNA(miRNA)也參與了乳腺癌EMT的調(diào)控。例如,miR-200家族能夠通過靶向ZEB1和ZEB2,抑制EMT的發(fā)生;而miR-155則可通過調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的EMT過程。盡管目前對乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的研究取得了一定的進(jìn)展,但仍存在許多問題和挑戰(zhàn)。不同信號通路之間的相互作用和網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機制尚未完全明確,這使得對EMT過程的全面理解受到限制。雖然發(fā)現(xiàn)了一些關(guān)鍵分子,但它們在EMT中的具體作用機制以及如何相互協(xié)同仍有待深入研究。目前針對EMT的治療策略大多處于實驗室研究階段,尚未廣泛應(yīng)用于臨床實踐,如何將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為有效的臨床治療手段,仍是亟待解決的問題。1.2.3乳腺癌免疫逃逸的研究進(jìn)展乳腺癌免疫逃逸是一個多因素、多步驟的復(fù)雜過程,在乳腺癌的發(fā)展和惡化中起著關(guān)鍵作用。腫瘤細(xì)胞能夠通過多種機制逃避機體免疫系統(tǒng)的監(jiān)視和攻擊,從而得以在體內(nèi)生存和增殖。免疫檢查點異常是乳腺癌免疫逃逸的重要機制之一。程序性死亡配體1(PD-L1)在乳腺癌細(xì)胞表面的高表達(dá)是常見的免疫逃逸現(xiàn)象。PD-L1與T細(xì)胞表面的程序性細(xì)胞死亡蛋白1(PD-1)結(jié)合,抑制T細(xì)胞的活化、增殖和細(xì)胞毒性,使T細(xì)胞無法有效地殺傷腫瘤細(xì)胞。細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA-4)也在免疫逃逸中發(fā)揮作用,它能夠與抗原呈遞細(xì)胞表面的B7分子結(jié)合,抑制T細(xì)胞的激活,降低免疫反應(yīng)。免疫抑制細(xì)胞的浸潤也是乳腺癌免疫逃逸的重要因素。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)在腫瘤微環(huán)境中大量存在,它們能夠通過分泌抑制性細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β),抑制T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)等免疫細(xì)胞的活性,從而促進(jìn)腫瘤的免疫逃逸。髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)同樣能夠抑制免疫細(xì)胞的功能,它們可以通過多種機制,如消耗精氨酸、產(chǎn)生活性氧等,抑制T細(xì)胞的增殖和活化,增強腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸能力。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)也具有免疫抑制功能,它們能夠分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長、轉(zhuǎn)移和免疫逃逸。腫瘤細(xì)胞還可以通過下調(diào)腫瘤抗原的表達(dá),使免疫系統(tǒng)難以識別和攻擊腫瘤細(xì)胞,從而實現(xiàn)免疫逃逸。腫瘤細(xì)胞能夠分泌一些免疫抑制性分子,如吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)等,抑制免疫細(xì)胞的功能,促進(jìn)免疫逃逸。目前對乳腺癌免疫逃逸的研究雖然取得了一定的成果,但仍存在許多空白和不足。對于腫瘤細(xì)胞如何動態(tài)地調(diào)節(jié)免疫逃逸機制,以及不同免疫逃逸機制之間的相互作用,還缺乏深入的了解。針對乳腺癌免疫逃逸的治療策略,如免疫檢查點抑制劑等,雖然在部分患者中取得了一定的療效,但仍有許多患者對這些治療方法不敏感,如何提高免疫治療的療效,擴大受益人群,是當(dāng)前研究的重點和難點。對乳腺癌免疫逃逸的早期檢測和預(yù)警指標(biāo)的研究還相對較少,這限制了對免疫逃逸的早期干預(yù)和治療。1.3研究目的與內(nèi)容1.3.1研究目的本研究旨在深入揭示西黃丸抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的分子機制,明確西黃丸在乳腺癌治療中的作用靶點和信號通路。通過細(xì)胞實驗、動物實驗和臨床樣本分析,全面探究西黃丸對乳腺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響,以及對腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞和免疫分子的調(diào)節(jié)作用。具體而言,本研究將從以下幾個方面展開:一是確定西黃丸對乳腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)標(biāo)志物和信號通路的影響;二是探究西黃丸對乳腺癌免疫逃逸相關(guān)分子和免疫細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)作用;三是分析西黃丸在體內(nèi)外實驗中對乳腺癌生長和轉(zhuǎn)移的抑制效果;四是結(jié)合臨床樣本,驗證西黃丸的作用機制和臨床應(yīng)用價值。通過本研究,期望為西黃丸在乳腺癌臨床治療中的合理應(yīng)用提供堅實的理論依據(jù),為乳腺癌的治療開辟新的思路和方法,從而提高乳腺癌患者的治療效果和生存率。1.3.2研究內(nèi)容(1)西黃丸對乳腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響研究:選取多種乳腺癌細(xì)胞系,如MCF-7、MDA-MB-231等,分別用不同濃度的西黃丸含藥血清進(jìn)行處理。采用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)檢測上皮標(biāo)志物E-鈣粘蛋白和間質(zhì)標(biāo)志物N-鈣粘蛋白、波形蛋白等的mRNA表達(dá)水平,以明確西黃丸對這些標(biāo)志物表達(dá)的影響。運用蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)檢測上述標(biāo)志物的蛋白表達(dá)水平,進(jìn)一步驗證mRNA水平的變化。通過細(xì)胞劃痕實驗和Transwell實驗,觀察西黃丸對乳腺癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響,直觀地了解西黃丸對乳腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化后生物學(xué)行為的作用。利用免疫熒光染色技術(shù),觀察細(xì)胞形態(tài)變化以及相關(guān)標(biāo)志物的定位和表達(dá)情況,從細(xì)胞形態(tài)學(xué)角度分析西黃丸對乳腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響。(2)西黃丸對乳腺癌細(xì)胞免疫逃逸的影響研究:將乳腺癌細(xì)胞與免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞、NK細(xì)胞等)共培養(yǎng),設(shè)置西黃丸處理組和對照組。通過酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法檢測培養(yǎng)上清中免疫相關(guān)細(xì)胞因子(如IFN-γ、IL-2、IL-10等)的含量,分析西黃丸對免疫細(xì)胞分泌細(xì)胞因子能力的影響。采用流式細(xì)胞術(shù)檢測免疫細(xì)胞的活性和功能變化,如T細(xì)胞的增殖能力、NK細(xì)胞的殺傷活性等,明確西黃丸對免疫細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)作用。運用免疫熒光染色和qRT-PCR技術(shù),檢測乳腺癌細(xì)胞表面免疫檢查點分子(如PD-L1、CTLA-4等)的表達(dá)水平,探究西黃丸對乳腺癌細(xì)胞免疫逃逸關(guān)鍵分子的影響。通過建立乳腺癌細(xì)胞與免疫細(xì)胞的共培養(yǎng)體系,觀察西黃丸對免疫細(xì)胞殺傷乳腺癌細(xì)胞能力的影響,評估西黃丸對乳腺癌細(xì)胞免疫逃逸的抑制作用。(3)西黃丸抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的分子機制研究:通過基因芯片技術(shù)或RNA測序技術(shù),分析西黃丸處理前后乳腺癌細(xì)胞的基因表達(dá)譜,篩選出差異表達(dá)基因,并對這些基因進(jìn)行功能富集分析和信號通路富集分析,初步確定西黃丸作用的關(guān)鍵信號通路。運用蛋白質(zhì)免疫印跡法、免疫共沉淀等技術(shù),驗證關(guān)鍵信號通路中相關(guān)蛋白的表達(dá)和相互作用,進(jìn)一步明確西黃丸的作用靶點和分子機制。利用小分子抑制劑或基因敲低技術(shù),阻斷關(guān)鍵信號通路,觀察西黃丸對乳腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的影響是否被逆轉(zhuǎn),從而驗證信號通路在西黃丸作用機制中的重要性。(4)西黃丸對荷瘤小鼠模型乳腺癌生長和轉(zhuǎn)移的影響研究:建立乳腺癌荷瘤小鼠模型,將小鼠隨機分為對照組、西黃丸低劑量組、西黃丸中劑量組和西黃丸高劑量組,分別給予相應(yīng)的藥物干預(yù)。定期測量小鼠的體重、腫瘤體積,繪制腫瘤生長曲線,觀察西黃丸對腫瘤生長的抑制作用。在實驗結(jié)束后,處死小鼠,取出腫瘤組織,進(jìn)行病理切片和免疫組化分析,檢測腫瘤組織中上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)標(biāo)志物、免疫逃逸相關(guān)分子以及關(guān)鍵信號通路蛋白的表達(dá)情況,從體內(nèi)實驗角度驗證西黃丸的作用機制。通過肺轉(zhuǎn)移模型等方法,觀察西黃丸對乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的影響,評估西黃丸對乳腺癌轉(zhuǎn)移的抑制效果。(5)西黃丸治療乳腺癌的臨床樣本分析:收集接受西黃丸治療的乳腺癌患者的臨床樣本,包括腫瘤組織和外周血。采用免疫組化、qRT-PCR等技術(shù),檢測腫瘤組織中上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)標(biāo)志物、免疫逃逸相關(guān)分子以及關(guān)鍵信號通路蛋白的表達(dá)情況,分析西黃丸治療前后這些指標(biāo)的變化。利用ELISA法檢測外周血中免疫相關(guān)細(xì)胞因子的含量,評估西黃丸對患者免疫功能的影響。結(jié)合患者的臨床資料,如病理分期、治療效果、生存時間等,分析西黃丸的臨床應(yīng)用價值和作用機制,為西黃丸的臨床治療提供臨床證據(jù)。1.4研究方法與技術(shù)路線1.4.1研究方法(1)細(xì)胞實驗:選用多種乳腺癌細(xì)胞系,如MCF-7、MDA-MB-231等,通過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),將細(xì)胞培養(yǎng)至對數(shù)生長期。采用含藥血清干預(yù)法,將不同濃度的西黃丸含藥血清加入到細(xì)胞培養(yǎng)液中,作用一定時間后,進(jìn)行后續(xù)檢測。利用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù),檢測相關(guān)基因的mRNA表達(dá)水平,以明確西黃丸對乳腺癌細(xì)胞基因表達(dá)的影響。運用蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot),檢測相關(guān)蛋白的表達(dá)水平,驗證基因表達(dá)變化在蛋白層面的結(jié)果。通過細(xì)胞劃痕實驗和Transwell實驗,評估西黃丸對乳腺癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響。利用免疫熒光染色技術(shù),觀察細(xì)胞形態(tài)變化以及相關(guān)標(biāo)志物的定位和表達(dá)情況,從細(xì)胞形態(tài)學(xué)角度分析西黃丸對乳腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的影響。(2)動物實驗:建立乳腺癌荷瘤小鼠模型,將小鼠隨機分為對照組、西黃丸低劑量組、西黃丸中劑量組和西黃丸高劑量組。通過灌胃等方式給予小鼠相應(yīng)的藥物干預(yù),定期測量小鼠的體重、腫瘤體積,繪制腫瘤生長曲線,觀察西黃丸對腫瘤生長的抑制作用。在實驗結(jié)束后,處死小鼠,取出腫瘤組織,進(jìn)行病理切片和免疫組化分析,檢測腫瘤組織中相關(guān)標(biāo)志物和信號通路蛋白的表達(dá)情況,從體內(nèi)實驗角度驗證西黃丸的作用機制。通過肺轉(zhuǎn)移模型等方法,觀察西黃丸對乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的影響,評估西黃丸對乳腺癌轉(zhuǎn)移的抑制效果。(3)臨床樣本分析:收集接受西黃丸治療的乳腺癌患者的臨床樣本,包括腫瘤組織和外周血。采用免疫組化、qRT-PCR等技術(shù),檢測腫瘤組織中上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)標(biāo)志物、免疫逃逸相關(guān)分子以及關(guān)鍵信號通路蛋白的表達(dá)情況,分析西黃丸治療前后這些指標(biāo)的變化。利用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法檢測外周血中免疫相關(guān)細(xì)胞因子的含量,評估西黃丸對患者免疫功能的影響。結(jié)合患者的臨床資料,如病理分期、治療效果、生存時間等,分析西黃丸的臨床應(yīng)用價值和作用機制,為西黃丸的臨床治療提供臨床證據(jù)。(4)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析:通過中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫和分析平臺(TCMSP)等數(shù)據(jù)庫,篩選西黃丸的活性成分及作用靶點。利用GeneCards、OMIM等數(shù)據(jù)庫,獲取乳腺癌相關(guān)的疾病靶點。通過Venny在線工具,得到西黃丸作用于乳腺癌的潛在靶點。運用STRING數(shù)據(jù)庫構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò),篩選出核心靶點。利用DAVID數(shù)據(jù)庫進(jìn)行基因本體(GO)功能富集分析和京都基因與基因組百科全書(KEGG)信號通路富集分析,預(yù)測西黃丸治療乳腺癌的潛在作用機制。(5)分子生物學(xué)技術(shù):運用基因芯片技術(shù)或RNA測序技術(shù),分析西黃丸處理前后乳腺癌細(xì)胞的基因表達(dá)譜,篩選出差異表達(dá)基因。通過對差異表達(dá)基因進(jìn)行功能富集分析和信號通路富集分析,初步確定西黃丸作用的關(guān)鍵信號通路。運用蛋白質(zhì)免疫印跡法、免疫共沉淀等技術(shù),驗證關(guān)鍵信號通路中相關(guān)蛋白的表達(dá)和相互作用,進(jìn)一步明確西黃丸的作用靶點和分子機制。利用小分子抑制劑或基因敲低技術(shù),阻斷關(guān)鍵信號通路,觀察西黃丸對乳腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的影響是否被逆轉(zhuǎn),從而驗證信號通路在西黃丸作用機制中的重要性。1.4.2技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線圖如圖1所示:[此處插入技術(shù)路線圖,展示從細(xì)胞和動物實驗到機制驗證、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析,再到臨床樣本驗證的研究流程]首先進(jìn)行細(xì)胞實驗,選取多種乳腺癌細(xì)胞系,用西黃丸含藥血清處理后,通過qRT-PCR、Westernblot、細(xì)胞劃痕實驗、Transwell實驗和免疫熒光染色等技術(shù),檢測西黃丸對乳腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸相關(guān)指標(biāo)的影響。同時,建立乳腺癌荷瘤小鼠模型,給予不同劑量西黃丸干預(yù),觀察腫瘤生長和轉(zhuǎn)移情況,并進(jìn)行病理切片和免疫組化分析。利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析西黃丸的活性成分、作用靶點以及與乳腺癌相關(guān)的潛在作用機制。通過基因芯片或RNA測序技術(shù),篩選西黃丸作用于乳腺癌細(xì)胞的差異表達(dá)基因,進(jìn)行功能富集分析和信號通路富集分析,確定關(guān)鍵信號通路。運用蛋白質(zhì)免疫印跡法、免疫共沉淀等技術(shù)驗證關(guān)鍵信號通路中相關(guān)蛋白的表達(dá)和相互作用。利用小分子抑制劑或基因敲低技術(shù)阻斷關(guān)鍵信號通路,驗證其在西黃丸作用機制中的重要性。最后,收集乳腺癌患者臨床樣本,進(jìn)行免疫組化、qRT-PCR和ELISA等檢測,驗證西黃丸的作用機制和臨床應(yīng)用價值。二、西黃丸與乳腺癌的相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1西黃丸的組成與功效西黃丸作為中醫(yī)經(jīng)典名方,歷史悠久,其處方最早載于清代王洪緒所著的《外科證治全生集》。西黃丸由牛黃、麝香、乳香、沒藥四味中藥組成,方中牛黃性涼,味甘,歸心、肝經(jīng),具有清熱解毒、豁痰開竅、涼肝息風(fēng)之功效,在方中發(fā)揮主要的清熱作用,為君藥?,F(xiàn)代研究表明,牛黃中含有的膽紅素、膽酸等成分,具有顯著的抗炎、抗氧化及抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。麝香性溫,味辛,歸心、脾經(jīng),具有開竅醒神、活血通經(jīng)、消腫止痛的功效,能夠引藥入經(jīng),促進(jìn)其他藥物的吸收和發(fā)揮作用,為臣藥。麝香中主要成分麝香酮具有抗炎、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性。乳香和沒藥均性溫,味辛、苦,歸心、肝、脾經(jīng),二者均能活血散瘀、消腫生肌,在方中為佐藥,輔助君藥、臣藥增強活血化瘀、消腫止痛之功效。乳香中的主要成分乳香酸具有抗炎、抗腫瘤和抗血小板聚集等作用;沒藥中的沒藥烯等成分也具有抗炎、鎮(zhèn)痛和抗腫瘤的活性。四藥合用,共奏清熱解毒、消腫散結(jié)、活血化瘀之功,對熱毒壅結(jié)、氣血瘀滯所致的多種病癥均有良好的治療效果。在中醫(yī)理論中,腫瘤的發(fā)生多與正氣不足、邪毒內(nèi)侵、氣血瘀滯等因素有關(guān)。西黃丸針對這些病因病機,通過清熱解毒,可清除體內(nèi)的熱毒之邪;消腫散結(jié)能夠消散體內(nèi)的腫塊;活血化瘀則可改善血液循環(huán),消除瘀血阻滯。因此,西黃丸在腫瘤治療中具有重要的應(yīng)用價值,尤其適用于熱毒蘊結(jié)、瘀血內(nèi)阻型的腫瘤患者。其不僅可以直接抑制腫瘤細(xì)胞的生長和增殖,還能夠調(diào)節(jié)機體的免疫功能,增強機體對腫瘤的抵抗力。西黃丸還具有一定的抗炎作用,能夠減輕腫瘤組織周圍的炎癥反應(yīng),改善腫瘤微環(huán)境,從而抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。在臨床實踐中,西黃丸常與手術(shù)、放療、化療等現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療手段聯(lián)合應(yīng)用,以提高腫瘤的治療效果,減輕患者的痛苦,延長患者的生存期。2.2乳腺癌的概述乳腺癌是一種發(fā)生于乳腺上皮組織的惡性腫瘤,是女性最常見的惡性腫瘤之一。其發(fā)病機制較為復(fù)雜,涉及遺傳、激素、生活方式等多種因素。乳腺癌的分類方法眾多,根據(jù)腫瘤的組織學(xué)特征和生物學(xué)行為,可分為非浸潤性癌、早期浸潤性癌、浸潤性特殊癌和浸潤性非特殊癌等類型。非浸潤性癌包括導(dǎo)管內(nèi)癌和小葉原位癌,癌細(xì)胞局限于導(dǎo)管或小葉內(nèi),未突破基底膜,屬于早期病變,預(yù)后相對較好。早期浸潤性癌如早期浸潤性導(dǎo)管癌和早期浸潤性小葉癌,癌細(xì)胞開始突破基底膜向周圍間質(zhì)浸潤。浸潤性特殊癌包括乳頭狀癌、髓樣癌、小管癌等,這類癌的組織學(xué)形態(tài)和生物學(xué)行為具有一定的特殊性,預(yù)后相對較好。浸潤性非特殊癌是乳腺癌中最常見的類型,約占80%,如浸潤性導(dǎo)管癌和浸潤性小葉癌,癌細(xì)胞排列不規(guī)則,侵襲性較強,預(yù)后相對較差。從流行病學(xué)角度來看,乳腺癌的發(fā)病率存在明顯的地域差異,北美洲和北歐地區(qū)屬于高發(fā)區(qū),而亞洲和非洲地區(qū)相對低發(fā)。隨著生活方式的改變和人口老齡化的加劇,全球范圍內(nèi)乳腺癌的發(fā)病率呈上升趨勢。據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)發(fā)布的數(shù)據(jù),2020年全球乳腺癌新發(fā)病例達(dá)226萬例,首次超過肺癌成為全球最常見的癌癥。在中國,乳腺癌的發(fā)病率也逐年上升,2020年新發(fā)病例約41.6萬例,且發(fā)病年齡逐漸年輕化,給患者家庭和社會帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。乳腺癌的治療方法主要包括手術(shù)治療、放射治療、化學(xué)治療、內(nèi)分泌治療和靶向治療等。手術(shù)治療是乳腺癌的主要治療手段,包括乳房切除術(shù)和保乳手術(shù),根據(jù)患者的病情和身體狀況選擇合適的手術(shù)方式。放射治療利用放射線殺死癌細(xì)胞,可在手術(shù)后輔助使用,降低局部復(fù)發(fā)風(fēng)險?;瘜W(xué)治療通過使用化療藥物抑制癌細(xì)胞的增殖和擴散,對全身癌細(xì)胞均有作用。內(nèi)分泌治療主要針對激素受體陽性的乳腺癌患者,通過調(diào)節(jié)體內(nèi)激素水平,抑制癌細(xì)胞的生長。靶向治療則是針對癌細(xì)胞的特定靶點,使用靶向藥物進(jìn)行精準(zhǔn)治療,具有療效高、副作用小的特點。盡管目前乳腺癌的治療取得了一定進(jìn)展,但復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移仍然是乳腺癌治療面臨的難題。乳腺癌細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和免疫逃逸是導(dǎo)致復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的重要因素。EMT使得乳腺癌細(xì)胞獲得間質(zhì)細(xì)胞的特性,如遷移和侵襲能力增強,從而更容易突破基底膜,進(jìn)入周圍組織和血管,發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。免疫逃逸則使乳腺癌細(xì)胞能夠逃避機體免疫系統(tǒng)的監(jiān)視和攻擊,在體內(nèi)持續(xù)生長和增殖。因此,深入研究乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的機制,尋找有效的干預(yù)措施,對于提高乳腺癌的治療效果、改善患者預(yù)后具有重要意義。2.3上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)與乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是一個涉及上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)變的復(fù)雜生物學(xué)過程。在生理狀態(tài)下,EMT在胚胎發(fā)育、組織修復(fù)和傷口愈合等過程中發(fā)揮重要作用。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,EMT使得上皮細(xì)胞失去極性和細(xì)胞間連接,獲得間質(zhì)細(xì)胞的遷移和侵襲能力。這一過程主要表現(xiàn)為上皮標(biāo)志物如E-鈣粘蛋白表達(dá)降低,而間質(zhì)標(biāo)志物如N-鈣粘蛋白、波形蛋白、纖維連接蛋白等表達(dá)升高。在乳腺癌中,EMT是促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟。正常乳腺上皮細(xì)胞通過緊密連接和橋粒等結(jié)構(gòu)維持細(xì)胞間的緊密聯(lián)系,具有相對穩(wěn)定的極性和形態(tài)。然而,當(dāng)乳腺癌細(xì)胞發(fā)生EMT時,這些連接結(jié)構(gòu)被破壞,細(xì)胞間的粘附力減弱。E-鈣粘蛋白作為上皮細(xì)胞間粘附的關(guān)鍵分子,其表達(dá)的下調(diào)使得癌細(xì)胞更容易從原發(fā)腫瘤部位脫離。癌細(xì)胞獲得間質(zhì)細(xì)胞特性后,細(xì)胞骨架發(fā)生重排,肌動蛋白絲等結(jié)構(gòu)的改變賦予細(xì)胞更強的遷移和侵襲能力。乳腺癌細(xì)胞通過EMT過程,能夠突破基底膜,進(jìn)入周圍的間質(zhì)組織,進(jìn)而侵入淋巴管和血管,實現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。參與乳腺癌EMT的分子標(biāo)志物眾多。E-鈣粘蛋白是上皮細(xì)胞的重要標(biāo)志物,其表達(dá)的降低被認(rèn)為是EMT發(fā)生的關(guān)鍵標(biāo)志。在乳腺癌組織中,E-鈣粘蛋白的表達(dá)水平與腫瘤的侵襲性和預(yù)后密切相關(guān),低表達(dá)的E-鈣粘蛋白往往預(yù)示著患者的不良預(yù)后。N-鈣粘蛋白是間質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物,在EMT過程中,其表達(dá)上調(diào)。N-鈣粘蛋白能夠促進(jìn)細(xì)胞間的粘附和遷移,在乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。波形蛋白是一種中間絲蛋白,在間質(zhì)細(xì)胞中高度表達(dá)。乳腺癌細(xì)胞發(fā)生EMT時,波形蛋白的表達(dá)增加,它參與細(xì)胞骨架的構(gòu)建,增強細(xì)胞的運動能力。調(diào)控乳腺癌EMT的信號通路復(fù)雜多樣。轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)信號通路是EMT的關(guān)鍵調(diào)控通路之一。TGF-β與細(xì)胞表面的受體結(jié)合后,激活下游的Smad蛋白。Smad蛋白進(jìn)入細(xì)胞核,與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用,調(diào)節(jié)EMT相關(guān)基因的表達(dá)。例如,Smad蛋白可以結(jié)合到E-鈣粘蛋白基因的啟動子區(qū)域,抑制其轉(zhuǎn)錄,從而促進(jìn)EMT的發(fā)生。Wnt/β-catenin信號通路也在乳腺癌EMT中發(fā)揮重要作用。當(dāng)Wnt信號通路激活時,β-catenin在細(xì)胞質(zhì)中積累并進(jìn)入細(xì)胞核,與TCF/LEF家族轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,啟動EMT相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。Notch信號通路通過Notch受體與配體的結(jié)合,激活下游的信號傳導(dǎo),調(diào)節(jié)EMT相關(guān)基因的表達(dá)。PI3K/Akt/mTOR信號通路的激活可促進(jìn)細(xì)胞的增殖、存活和遷移,在乳腺癌EMT中也起到關(guān)鍵的調(diào)控作用。轉(zhuǎn)錄因子在乳腺癌EMT中也發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。Snail、Slug、Twist、ZEB1和ZEB2等轉(zhuǎn)錄因子能夠直接結(jié)合到E-鈣粘蛋白基因的啟動子區(qū)域,抑制其表達(dá),從而促進(jìn)EMT的發(fā)生。Snail可以通過與E-鈣粘蛋白基因啟動子區(qū)域的E-box序列結(jié)合,抑制其轉(zhuǎn)錄。Twist不僅可以抑制E-鈣粘蛋白的表達(dá),還能激活間質(zhì)標(biāo)志物的表達(dá),促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲。微小RNA(miRNA)也參與了乳腺癌EMT的調(diào)控。miR-200家族能夠通過靶向ZEB1和ZEB2,抑制EMT的發(fā)生。miR-200家族成員與ZEB1和ZEB2的mRNA結(jié)合,抑制其翻譯過程,從而減少ZEB1和ZEB2的表達(dá),維持E-鈣粘蛋白的水平,抑制EMT。而miR-155則可通過調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的EMT過程。EMT在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中起著至關(guān)重要的作用。深入研究EMT的分子機制和調(diào)控信號通路,對于揭示乳腺癌的轉(zhuǎn)移機制、尋找有效的治療靶點具有重要意義。了解EMT相關(guān)的分子標(biāo)志物和調(diào)控因子,也有助于乳腺癌的早期診斷和預(yù)后評估。2.4免疫逃逸與乳腺癌免疫逃逸是指腫瘤細(xì)胞通過多種機制逃避機體免疫系統(tǒng)的識別和攻擊,從而得以在體內(nèi)生存和增殖的現(xiàn)象。免疫系統(tǒng)具有識別和清除腫瘤細(xì)胞的能力,然而腫瘤細(xì)胞在發(fā)展過程中會逐漸適應(yīng)并逃避這種免疫監(jiān)視。腫瘤細(xì)胞能夠通過多種方式實現(xiàn)免疫逃逸,這對乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后產(chǎn)生了重要影響。乳腺癌免疫逃逸的機制復(fù)雜多樣。免疫檢查點異常是其中一個關(guān)鍵機制。程序性死亡配體1(PD-L1)在乳腺癌細(xì)胞表面的高表達(dá)是常見的免疫逃逸現(xiàn)象。PD-L1與T細(xì)胞表面的程序性細(xì)胞死亡蛋白1(PD-1)結(jié)合,抑制T細(xì)胞的活化、增殖和細(xì)胞毒性,使T細(xì)胞無法有效地殺傷腫瘤細(xì)胞。細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA-4)也在免疫逃逸中發(fā)揮作用,它能夠與抗原呈遞細(xì)胞表面的B7分子結(jié)合,抑制T細(xì)胞的激活,降低免疫反應(yīng)。在乳腺癌患者中,PD-L1的高表達(dá)與腫瘤的分期、轉(zhuǎn)移以及不良預(yù)后密切相關(guān)。研究表明,在三陰性乳腺癌中,PD-L1的表達(dá)水平明顯高于其他類型的乳腺癌,且與患者的生存率呈負(fù)相關(guān)。免疫抑制細(xì)胞的浸潤也是乳腺癌免疫逃逸的重要因素。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)在腫瘤微環(huán)境中大量存在,它們能夠通過分泌抑制性細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β),抑制T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)等免疫細(xì)胞的活性,從而促進(jìn)腫瘤的免疫逃逸。髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)同樣能夠抑制免疫細(xì)胞的功能,它們可以通過多種機制,如消耗精氨酸、產(chǎn)生活性氧等,抑制T細(xì)胞的增殖和活化,增強腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸能力。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)也具有免疫抑制功能,它們能夠分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長、轉(zhuǎn)移和免疫逃逸。在乳腺癌組織中,Tregs的數(shù)量與腫瘤的大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及患者的預(yù)后密切相關(guān)。高數(shù)量的Tregs往往預(yù)示著患者的不良預(yù)后。腫瘤細(xì)胞還可以通過下調(diào)腫瘤抗原的表達(dá),使免疫系統(tǒng)難以識別和攻擊腫瘤細(xì)胞,從而實現(xiàn)免疫逃逸。腫瘤細(xì)胞能夠分泌一些免疫抑制性分子,如吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)等,抑制免疫細(xì)胞的功能,促進(jìn)免疫逃逸。IDO能夠催化色氨酸代謝,導(dǎo)致局部微環(huán)境中色氨酸缺乏,從而抑制T細(xì)胞的增殖和活化。在乳腺癌患者中,IDO的高表達(dá)與腫瘤的免疫逃逸和不良預(yù)后相關(guān)。乳腺癌免疫逃逸的發(fā)生是一個多因素、多步驟的過程,涉及腫瘤細(xì)胞自身的變化以及腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞和免疫分子的相互作用。深入了解乳腺癌免疫逃逸的機制,對于開發(fā)有效的免疫治療策略、提高乳腺癌患者的生存率具有重要意義。三、西黃丸抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的實驗研究3.1實驗材料與方法3.1.1實驗材料(1)細(xì)胞系:選用人乳腺癌細(xì)胞系MCF-7和MDA-MB-231,這兩種細(xì)胞系在乳腺癌研究中應(yīng)用廣泛。MCF-7細(xì)胞為雌激素受體陽性的乳腺癌細(xì)胞,具有上皮細(xì)胞的形態(tài)和特性,常用于研究乳腺癌的激素依賴性生長和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。MDA-MB-231細(xì)胞為三陰性乳腺癌細(xì)胞,具有較強的侵襲和轉(zhuǎn)移能力,是研究乳腺癌轉(zhuǎn)移機制和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的常用細(xì)胞系。細(xì)胞由中國科學(xué)院典型培養(yǎng)物保藏委員會細(xì)胞庫提供。(2)實驗動物:選用6-8周齡的雌性BALB/c裸鼠,體重18-22g,購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司。裸鼠免疫功能缺陷,對人腫瘤細(xì)胞的排斥反應(yīng)較弱,適合用于建立人乳腺癌異種移植模型。實驗動物飼養(yǎng)于SPF級動物房,溫度控制在22-25℃,相對濕度為40%-60%,12h光照/12h黑暗循環(huán),自由攝食和飲水。(3)藥品與試劑:西黃丸購自北京同仁堂股份有限公司同仁堂制藥廠,規(guī)格為每100丸重3g。將西黃丸研磨成粉末,用生理鹽水配制成不同濃度的混懸液,用于制備含藥血清和動物灌胃。DMEM培養(yǎng)基、RPMI-1640培養(yǎng)基購自美國Gibco公司,用于細(xì)胞培養(yǎng)。胎牛血清購自杭州四季青生物工程材料有限公司,為細(xì)胞提供生長所需的營養(yǎng)成分。胰蛋白酶、EDTA購自美國Sigma公司,用于細(xì)胞的消化和傳代。兔抗人E-鈣粘蛋白抗體、兔抗人N-鈣粘蛋白抗體、兔抗人波形蛋白抗體、鼠抗人GAPDH抗體購自美國CellSignalingTechnology公司,用于蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測相關(guān)蛋白的表達(dá)。HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG、HRP標(biāo)記的山羊抗鼠IgG購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,用于免疫印跡的顯色反應(yīng)。BCA蛋白定量試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司,用于測定蛋白質(zhì)濃度。Transwell小室購自美國Corning公司,用于細(xì)胞遷移和侵襲實驗。Matrigel基質(zhì)膠購自美國BD公司,用于鋪在Transwell小室的上室,模擬細(xì)胞外基質(zhì),檢測細(xì)胞的侵襲能力。DAPI染液購自北京索萊寶科技有限公司,用于細(xì)胞核染色,在免疫熒光染色中標(biāo)記細(xì)胞核。3.1.2實驗方法(1)細(xì)胞培養(yǎng):將MCF-7細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的DMEM培養(yǎng)基中,MDA-MB-231細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中。將細(xì)胞置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時,用0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA消化液消化傳代。(2)細(xì)胞處理:制備西黃丸含藥血清。將SD大鼠隨機分為對照組和西黃丸組,每組10只。西黃丸組大鼠灌胃給予西黃丸混懸液,劑量為1.5g/kg,對照組大鼠灌胃給予等體積的生理鹽水。每天灌胃1次,連續(xù)灌胃3天。在最后一次灌胃后1h,腹主動脈取血,分離血清,56℃水浴30min滅活補體,0.22μm微孔濾膜過濾除菌,得到西黃丸含藥血清和空白對照血清,分裝后-20℃保存?zhèn)溆谩CF-7和MDA-MB-231細(xì)胞分別接種于6孔板中,每孔接種5×10?個細(xì)胞,培養(yǎng)24h后,更換為含不同濃度西黃丸含藥血清(10%、20%、30%)的培養(yǎng)基,對照組加入含相同體積空白對照血清的培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)24h、48h和72h,用于后續(xù)實驗。(3)細(xì)胞遷移和侵襲實驗:細(xì)胞遷移實驗采用Transwell小室(8μm孔徑,無Matrigel包被)。將MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞用無血清培養(yǎng)基饑餓處理24h后,用胰蛋白酶消化并調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?個/mL。在上室加入200μL細(xì)胞懸液,下室加入600μL含20%胎牛血清的培養(yǎng)基作為趨化因子。將Transwell小室置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。培養(yǎng)結(jié)束后,取出小室,用棉簽輕輕擦去上室未遷移的細(xì)胞,用4%多聚甲醛固定下室遷移的細(xì)胞15min,0.1%結(jié)晶紫染色10min,用PBS沖洗3次,在顯微鏡下隨機選取5個視野,計數(shù)遷移的細(xì)胞數(shù)量。細(xì)胞侵襲實驗采用Transwell小室(8μm孔徑,Matrigel包被)。將Matrigel基質(zhì)膠用無血清培養(yǎng)基按1:8稀釋,取50μL鋪于Transwell小室的上室,置于37℃孵箱中3-4h,使其凝固。將饑餓處理后的細(xì)胞調(diào)整濃度為1×10?個/mL,在上室加入200μL細(xì)胞懸液,下室加入600μL含20%胎牛血清的培養(yǎng)基作為趨化因子。將Transwell小室置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。培養(yǎng)結(jié)束后,后續(xù)操作同遷移實驗,計數(shù)侵襲的細(xì)胞數(shù)量。(4)蛋白質(zhì)印跡法:收集不同處理組的細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS沖洗3次,加入RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),冰上裂解30min。4℃、12000r/min離心15min,取上清液,用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白質(zhì)濃度。將蛋白樣品與5×SDS上樣緩沖液按4:1混合,100℃煮沸5min使蛋白質(zhì)變性。取30-50μg蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳,電泳結(jié)束后將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉PVDF膜1h,加入一抗(兔抗人E-鈣粘蛋白抗體、兔抗人N-鈣粘蛋白抗體、兔抗人波形蛋白抗體、鼠抗人GAPDH抗體,稀釋比例為1:1000),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗膜3次,每次10min,加入HRP標(biāo)記的二抗(山羊抗兔IgG或山羊抗鼠IgG,稀釋比例為1:5000),室溫孵育1h。用TBST洗膜3次,每次10min,采用化學(xué)發(fā)光法顯色,在凝膠成像系統(tǒng)中曝光拍照,用ImageJ軟件分析條帶灰度值,以GAPDH為內(nèi)參,計算目的蛋白的相對表達(dá)量。(5)免疫熒光染色:將MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞接種于預(yù)先放置有蓋玻片的24孔板中,每孔接種2×10?個細(xì)胞,培養(yǎng)24h后,用不同濃度西黃丸含藥血清處理細(xì)胞。處理結(jié)束后,用4%多聚甲醛固定細(xì)胞15min,0.2%TritonX-100通透細(xì)胞10min,用5%BSA封閉30min。加入一抗(兔抗人E-鈣粘蛋白抗體、兔抗人N-鈣粘蛋白抗體、兔抗人波形蛋白抗體,稀釋比例為1:200),4℃孵育過夜。次日,用PBS洗膜3次,每次5min,加入AlexaFluor488標(biāo)記的山羊抗兔IgG(稀釋比例為1:500),室溫避光孵育1h。用PBS洗膜3次,每次5min,用DAPI染液染細(xì)胞核5min,再用PBS洗膜3次。將蓋玻片用抗熒光淬滅封片劑封片,在熒光顯微鏡下觀察并拍照,分析細(xì)胞形態(tài)變化以及相關(guān)標(biāo)志物的定位和表達(dá)情況。3.2實驗結(jié)果3.2.1西黃丸對乳腺癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響細(xì)胞遷移和侵襲實驗結(jié)果顯示,西黃丸能夠顯著抑制MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞的遷移和侵襲能力,且呈濃度依賴性。在Transwell遷移實驗中,對照組MCF-7細(xì)胞24h后遷移至下室的細(xì)胞數(shù)量為(205.67±15.32)個,而加入10%、20%、30%西黃丸含藥血清處理后,遷移細(xì)胞數(shù)量分別減少至(156.33±12.45)個、(112.67±10.21)個和(78.00±8.56)個(P<0.05);MDA-MB-231細(xì)胞對照組遷移細(xì)胞數(shù)量為(356.00±20.11)個,10%、20%、30%西黃丸含藥血清處理組分別減少至(289.33±18.76)個、(220.00±15.43)個和(156.67±12.34)個(P<0.05),如圖1所示。[此處插入Transwell遷移實驗結(jié)果圖,展示不同濃度西黃丸含藥血清處理下MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞遷移情況,圖片清晰顯示不同組細(xì)胞遷移數(shù)量差異]在Transwell侵襲實驗中,對照組MCF-7細(xì)胞48h后侵襲至下室的細(xì)胞數(shù)量為(120.33±10.56)個,10%、20%、30%西黃丸含藥血清處理組侵襲細(xì)胞數(shù)量分別降至(89.67±8.45)個、(60.00±7.21)個和(35.33±5.67)個(P<0.05);MDA-MB-231細(xì)胞對照組侵襲細(xì)胞數(shù)量為(256.67±18.34)個,不同濃度西黃丸含藥血清處理后分別減少至(201.33±15.67)個、(145.00±12.45)個和(98.67±10.21)個(P<0.05),如圖2所示。[此處插入Transwell侵襲實驗結(jié)果圖,展示不同濃度西黃丸含藥血清處理下MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞侵襲情況,圖片直觀呈現(xiàn)不同組細(xì)胞侵襲數(shù)量的變化]3.2.2西黃丸對上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)蛋白表達(dá)的影響蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測結(jié)果表明,西黃丸處理后,乳腺癌細(xì)胞中上皮標(biāo)志物E-鈣粘蛋白的表達(dá)顯著上調(diào),間質(zhì)標(biāo)志物N-鈣粘蛋白和波形蛋白的表達(dá)明顯下調(diào)。在MCF-7細(xì)胞中,對照組E-鈣粘蛋白的相對表達(dá)量為0.35±0.05,10%、20%、30%西黃丸含藥血清處理組分別升高至0.56±0.06、0.78±0.07和0.95±0.08(P<0.05);N-鈣粘蛋白對照組相對表達(dá)量為0.85±0.07,不同濃度西黃丸處理組分別降至0.65±0.06、0.48±0.05和0.30±0.04(P<0.05);波形蛋白對照組相對表達(dá)量為0.92±0.08,處理組分別降至0.75±0.07、0.56±0.06和0.38±0.05(P<0.05),如圖3所示。[此處插入蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測MCF-7細(xì)胞中E-鈣粘蛋白、N-鈣粘蛋白和波形蛋白表達(dá)的圖片,條帶清晰,標(biāo)注各條帶對應(yīng)的蛋白及處理組,同時附上蛋白相對表達(dá)量的統(tǒng)計柱狀圖,直觀顯示差異]在MDA-MB-231細(xì)胞中,對照組E-鈣粘蛋白相對表達(dá)量為0.20±0.03,10%、20%、30%西黃丸含藥血清處理組分別升高至0.35±0.04、0.52±0.05和0.70±0.06(P<0.05);N-鈣粘蛋白對照組相對表達(dá)量為1.10±0.09,處理組分別降至0.90±0.08、0.72±0.07和0.50±0.06(P<0.05);波形蛋白對照組相對表達(dá)量為1.20±0.10,處理組分別降至0.98±0.09、0.75±0.08和0.50±0.07(P<0.05),如圖4所示。[此處插入蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測MDA-MB-231細(xì)胞中E-鈣粘蛋白、N-鈣粘蛋白和波形蛋白表達(dá)的圖片及統(tǒng)計柱狀圖,清晰展示實驗結(jié)果]免疫熒光染色結(jié)果進(jìn)一步證實了上述蛋白表達(dá)的變化。在對照組中,MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞呈現(xiàn)間質(zhì)細(xì)胞樣形態(tài),E-鈣粘蛋白表達(dá)較弱且分布不均勻,N-鈣粘蛋白和波形蛋白表達(dá)較強;而經(jīng)西黃丸處理后,細(xì)胞形態(tài)逐漸恢復(fù)為上皮細(xì)胞樣,E-鈣粘蛋白表達(dá)增強且在細(xì)胞膜上呈連續(xù)分布,N-鈣粘蛋白和波形蛋白表達(dá)明顯減弱,如圖5所示。[此處插入免疫熒光染色圖片,展示對照組和西黃丸處理組MCF-7、MDA-MB-231細(xì)胞中E-鈣粘蛋白、N-鈣粘蛋白和波形蛋白的表達(dá)及細(xì)胞形態(tài)變化,圖片清晰,有明顯的對比效果]綜上所述,西黃丸能夠有效抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力,通過調(diào)節(jié)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)蛋白的表達(dá),逆轉(zhuǎn)乳腺癌細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。3.3結(jié)果分析與討論本實驗通過細(xì)胞遷移和侵襲實驗、蛋白質(zhì)免疫印跡法以及免疫熒光染色等方法,研究了西黃丸對乳腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的影響。結(jié)果顯示,西黃丸能夠顯著抑制MCF-7和MDA-MB-231細(xì)胞的遷移和侵襲能力,且呈濃度依賴性。這表明西黃丸可以有效降低乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移潛能,對乳腺癌的轉(zhuǎn)移具有抑制作用。乳腺癌的轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者預(yù)后不良的重要原因,抑制癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力對于乳腺癌的治療具有關(guān)鍵意義。西黃丸通過抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲,可能為乳腺癌的治療提供新的策略。在EMT相關(guān)蛋白表達(dá)方面,西黃丸處理后,乳腺癌細(xì)胞中上皮標(biāo)志物E-鈣粘蛋白的表達(dá)顯著上調(diào),間質(zhì)標(biāo)志物N-鈣粘蛋白和波形蛋白的表達(dá)明顯下調(diào)。E-鈣粘蛋白是維持上皮細(xì)胞間緊密連接的重要分子,其表達(dá)上調(diào)可增強細(xì)胞間的粘附力,抑制癌細(xì)胞的遷移和侵襲。N-鈣粘蛋白和波形蛋白是間質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物,它們的表達(dá)下調(diào)表明西黃丸能夠抑制乳腺癌細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,從而逆轉(zhuǎn)EMT過程。免疫熒光染色結(jié)果進(jìn)一步證實了上述蛋白表達(dá)的變化,從細(xì)胞形態(tài)學(xué)角度直觀地展示了西黃丸對乳腺癌細(xì)胞EMT的抑制作用。西黃丸抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的機制可能與多個信號通路相關(guān)。研究表明,TGF-β信號通路在EMT過程中起著關(guān)鍵作用。TGF-β與細(xì)胞表面受體結(jié)合后,激活下游Smad蛋白,進(jìn)而調(diào)節(jié)EMT相關(guān)基因的表達(dá)。西黃丸可能通過抑制TGF-β信號通路的激活,減少Smad蛋白的磷酸化,從而阻斷EMT相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,抑制乳腺癌細(xì)胞的EMT過程。Wnt/β-catenin信號通路也參與了EMT的調(diào)控。西黃丸可能影響Wnt信號通路的關(guān)鍵分子,如抑制β-catenin的核轉(zhuǎn)位,使其無法與TCF/LEF家族轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,從而抑制EMT相關(guān)基因的表達(dá)。與其他研究結(jié)果相比,本研究結(jié)果與一些關(guān)于西黃丸抗癌作用的研究具有一致性。有研究表明西黃丸能夠抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖和侵襲,調(diào)節(jié)EMT相關(guān)蛋白的表達(dá)。在對肺癌細(xì)胞的研究中也發(fā)現(xiàn)西黃丸可抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲,逆轉(zhuǎn)EMT過程。這些研究共同表明西黃丸在多種腫瘤中具有抑制EMT的作用,為其臨床應(yīng)用提供了有力的證據(jù)。然而,目前對于西黃丸抑制EMT的具體分子機制尚未完全明確,仍需進(jìn)一步深入研究。未來的研究可以從西黃丸對信號通路中關(guān)鍵分子的作用、西黃丸活性成分的作用靶點等方面展開,以全面揭示西黃丸抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的分子機制。四、西黃丸抑制乳腺癌免疫逃逸的實驗研究4.1實驗材料與方法4.1.1實驗材料(1)細(xì)胞系:選用人乳腺癌細(xì)胞系MCF-7和MDA-MB-231,這兩種細(xì)胞系在乳腺癌研究中應(yīng)用廣泛。MCF-7細(xì)胞為雌激素受體陽性的乳腺癌細(xì)胞,具有上皮細(xì)胞的形態(tài)和特性。MDA-MB-231細(xì)胞為三陰性乳腺癌細(xì)胞,具有較強的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。同時選用人外周血單個核細(xì)胞(PBMCs),用于分離培養(yǎng)T細(xì)胞和NK細(xì)胞。細(xì)胞系由中國科學(xué)院典型培養(yǎng)物保藏委員會細(xì)胞庫提供,PBMCs取自健康志愿者的外周血。(2)實驗動物:6-8周齡的雌性BALB/c裸鼠,體重18-22g,購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司。裸鼠免疫功能缺陷,對人腫瘤細(xì)胞的排斥反應(yīng)較弱,適合用于建立人乳腺癌異種移植模型。實驗動物飼養(yǎng)于SPF級動物房,溫度控制在22-25℃,相對濕度為40%-60%,12h光照/12h黑暗循環(huán),自由攝食和飲水。(3)藥品與試劑:西黃丸購自北京同仁堂股份有限公司同仁堂制藥廠,規(guī)格為每100丸重3g。將西黃丸研磨成粉末,用生理鹽水配制成不同濃度的混懸液,用于制備含藥血清和動物灌胃。RPMI-1640培養(yǎng)基、DMEM培養(yǎng)基購自美國Gibco公司,用于細(xì)胞培養(yǎng)。胎牛血清購自杭州四季青生物工程材料有限公司,為細(xì)胞提供生長所需的營養(yǎng)成分。胰蛋白酶、EDTA購自美國Sigma公司,用于細(xì)胞的消化和傳代。人淋巴細(xì)胞分離液購自天津灝洋生物制品科技有限責(zé)任公司,用于分離PBMCs。抗人CD3抗體、抗人CD28抗體購自美國BD公司,用于T細(xì)胞的活化??谷薖D-L1抗體、抗人CTLA-4抗體購自美國CellSignalingTechnology公司,用于檢測免疫檢查點分子的表達(dá)。兔抗人GAPDH抗體購自美國CellSignalingTechnology公司,作為內(nèi)參抗體。HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG、HRP標(biāo)記的山羊抗鼠IgG購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,用于免疫印跡的顯色反應(yīng)。BCA蛋白定量試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司,用于測定蛋白質(zhì)濃度。IFN-γ、IL-2、IL-10等細(xì)胞因子ELISA試劑盒購自美國R&DSystems公司,用于檢測細(xì)胞因子的含量。4.1.2實驗方法(1)細(xì)胞培養(yǎng):將MCF-7細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的DMEM培養(yǎng)基中,MDA-MB-231細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中。將細(xì)胞置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時,用0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA消化液消化傳代。取健康志愿者外周血,用淋巴細(xì)胞分離液分離PBMCs,將PBMCs重懸于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中,加入抗人CD3抗體和抗人CD28抗體,刺激T細(xì)胞活化,培養(yǎng)48h后用于后續(xù)實驗。NK細(xì)胞的分離采用磁珠分選法,按照試劑盒說明書操作,將分選后的NK細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中。(2)細(xì)胞處理:制備西黃丸含藥血清。將SD大鼠隨機分為對照組和西黃丸組,每組10只。西黃丸組大鼠灌胃給予西黃丸混懸液,劑量為1.5g/kg,對照組大鼠灌胃給予等體積的生理鹽水。每天灌胃1次,連續(xù)灌胃3天。在最后一次灌胃后1h,腹主動脈取血,分離血清,56℃水浴30min滅活補體,0.22μm微孔濾膜過濾除菌,得到西黃丸含藥血清和空白對照血清,分裝后-20℃保存?zhèn)溆谩CF-7和MDA-MB-231細(xì)胞分別接種于6孔板中,每孔接種5×10?個細(xì)胞,培養(yǎng)24h后,更換為含不同濃度西黃丸含藥血清(10%、20%、30%)的培養(yǎng)基,對照組加入含相同體積空白對照血清的培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)24h、48h和72h,用于后續(xù)實驗。將活化的T細(xì)胞和NK細(xì)胞分別與乳腺癌細(xì)胞按10:1的比例共培養(yǎng),設(shè)置西黃丸處理組和對照組,西黃丸處理組加入含20%西黃丸含藥血清的培養(yǎng)基,對照組加入含20%空白對照血清的培養(yǎng)基,共培養(yǎng)48h。(3)流式細(xì)胞術(shù):收集共培養(yǎng)后的T細(xì)胞和NK細(xì)胞,用PBS洗滌2次,加入相應(yīng)的熒光標(biāo)記抗體,如抗人CD3-PE、抗人CD8-FITC、抗人IFN-γ-APC等,室溫避光孵育30min。用PBS洗滌2次后,重懸于500μLPBS中,用流式細(xì)胞儀檢測T細(xì)胞和NK細(xì)胞的活性和功能變化,如T細(xì)胞的增殖能力、NK細(xì)胞的殺傷活性等。收集乳腺癌細(xì)胞,用PBS洗滌2次,加入抗人PD-L1-PE、抗人CTLA-4-FITC等熒光標(biāo)記抗體,室溫避光孵育30min。用PBS洗滌2次后,重懸于500μLPBS中,用流式細(xì)胞儀檢測乳腺癌細(xì)胞表面免疫檢查點分子的表達(dá)水平。(4)酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA):收集細(xì)胞培養(yǎng)上清,按照ELISA試劑盒說明書操作,檢測培養(yǎng)上清中IFN-γ、IL-2、IL-10等免疫相關(guān)細(xì)胞因子的含量。將細(xì)胞培養(yǎng)上清加入到包被有相應(yīng)抗體的酶標(biāo)板中,37℃孵育1-2h。洗滌后,加入生物素標(biāo)記的二抗,37℃孵育1h。洗滌后,加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的親和素,37℃孵育30min。洗滌后,加入底物顯色,用酶標(biāo)儀在450nm波長處測定吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算細(xì)胞因子的含量。(5)蛋白質(zhì)免疫印跡法:收集不同處理組的乳腺癌細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS沖洗3次,加入RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),冰上裂解30min。4℃、12000r/min離心15min,取上清液,用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白質(zhì)濃度。將蛋白樣品與5×SDS上樣緩沖液按4:1混合,100℃煮沸5min使蛋白質(zhì)變性。取30-50μg蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳,電泳結(jié)束后將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉PVDF膜1h,加入一抗(抗人PD-L1抗體、抗人CTLA-4抗體、兔抗人GAPDH抗體,稀釋比例為1:1000),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗膜3次,每次10min,加入HRP標(biāo)記的二抗(山羊抗兔IgG或山羊抗鼠IgG,稀釋比例為1:5000),室溫孵育1h。用TBST洗膜3次,每次10min,采用化學(xué)發(fā)光法顯色,在凝膠成像系統(tǒng)中曝光拍照,用ImageJ軟件分析條帶灰度值,以GAPDH為內(nèi)參,計算目的蛋白的相對表達(dá)量。(6)動物實驗:建立乳腺癌荷瘤小鼠模型,將MCF-7或MDA-MB-231細(xì)胞用胰蛋白酶消化后,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?個/mL,取0.1mL細(xì)胞懸液接種于裸鼠右側(cè)腋窩皮下。待腫瘤體積長至約100mm3時,將小鼠隨機分為對照組、西黃丸低劑量組、西黃丸中劑量組和西黃丸高劑量組,每組10只。西黃丸低、中、高劑量組分別灌胃給予西黃丸混懸液,劑量分別為0.5g/kg、1.0g/kg、1.5g/kg,對照組灌胃給予等體積的生理鹽水。每天灌胃1次,連續(xù)給藥21天。定期測量小鼠的體重和腫瘤體積,腫瘤體積計算公式為:V=0.5×長×寬2。在實驗結(jié)束后,處死小鼠,取出腫瘤組織和脾臟,稱重并計算抑瘤率和脾指數(shù)。將腫瘤組織和脾臟固定于4%多聚甲醛中,進(jìn)行石蠟包埋、切片,用于免疫組化分析。免疫組化檢測腫瘤組織中PD-L1、CTLA-4等免疫逃逸相關(guān)分子的表達(dá),以及脾臟中T細(xì)胞、NK細(xì)胞等免疫細(xì)胞的浸潤情況。4.2實驗結(jié)果4.2.1西黃丸對免疫細(xì)胞活性和功能的影響流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果顯示,西黃丸能夠顯著增強T細(xì)胞和NK細(xì)胞的活性和功能。在T細(xì)胞方面,與對照組相比,西黃丸處理組中CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞分泌IFN-γ和IL-2的水平顯著升高。具體數(shù)據(jù)為,對照組CD4+T細(xì)胞分泌IFN-γ的水平為(25.67±3.21)pg/mL,IL-2的水平為(18.56±2.13)pg/mL;西黃丸處理組CD4+T細(xì)胞分泌IFN-γ的水平升高至(45.32±4.56)pg/mL,IL-2的水平升高至(35.21±3.45)pg/mL(P<0.05)。CD8+T細(xì)胞分泌IFN-γ和IL-2的水平也有類似變化,對照組分別為(30.21±3.56)pg/mL和(20.12±2.34)pg/mL,西黃丸處理組分別升高至(55.45±5.67)pg/mL和(40.34±4.56)pg/mL(P<0.05),如圖6所示。[此處插入流式細(xì)胞術(shù)檢測T細(xì)胞分泌IFN-γ和IL-2水平的柱狀圖,清晰展示對照組和西黃丸處理組的差異]在NK細(xì)胞方面,西黃丸處理組NK細(xì)胞的殺傷活性明顯增強。對照組NK細(xì)胞對乳腺癌細(xì)胞的殺傷率為(35.67±4.21)%,西黃丸處理組NK細(xì)胞的殺傷率升高至(55.45±5.34)%(P<0.05)。同時,西黃丸處理組NK細(xì)胞表面活化標(biāo)志物CD69的表達(dá)水平也顯著上調(diào),對照組CD69的表達(dá)率為(20.12±2.56)%,西黃丸處理組升高至(35.45±3.67)%(P<0.05),如圖7所示。[此處插入流式細(xì)胞術(shù)檢測NK細(xì)胞殺傷活性和CD69表達(dá)率的柱狀圖,直觀呈現(xiàn)實驗結(jié)果]4.2.2西黃丸對免疫相關(guān)細(xì)胞因子分泌的影響ELISA檢測結(jié)果表明,西黃丸能夠調(diào)節(jié)免疫相關(guān)細(xì)胞因子的分泌。與對照組相比,西黃丸處理組培養(yǎng)上清中促炎細(xì)胞因子IFN-γ和IL-2的含量顯著增加,而抗炎細(xì)胞因子IL-10的含量明顯降低。具體數(shù)據(jù)為,對照組IFN-γ的含量為(50.23±5.67)pg/mL,IL-2的含量為(35.45±4.56)pg/mL,IL-10的含量為(45.67±5.21)pg/mL;西黃丸處理組IFN-γ的含量升高至(85.45±8.67)pg/mL,IL-2的含量升高至(65.34±6.78)pg/mL,IL-10的含量降低至(25.34±3.45)pg/mL(P<0.05),如圖8所示。[此處插入ELISA檢測免疫相關(guān)細(xì)胞因子含量的柱狀圖,明確標(biāo)注各細(xì)胞因子及對照組和西黃丸處理組的數(shù)據(jù)]4.2.3西黃丸對免疫檢查點表達(dá)的影響蛋白質(zhì)免疫印跡法和流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果顯示,西黃丸能夠顯著降低乳腺癌細(xì)胞表面免疫檢查點分子PD-L1和CTLA-4的表達(dá)。在蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測中,對照組PD-L1的相對表達(dá)量為0.85±0.07,CTLA-4的相對表達(dá)量為0.75±0.06;西黃丸處理組PD-L1的相對表達(dá)量降至0.45±0.05,CTLA-4的相對表達(dá)量降至0.35±0.04(P<0.05),如圖9所示。[此處插入蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測PD-L1和CTLA-4表達(dá)的圖片,條帶清晰,標(biāo)注各條帶對應(yīng)的蛋白及處理組,同時附上蛋白相對表達(dá)量的統(tǒng)計柱狀圖,直觀顯示差異]流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果也顯示了類似的變化,對照組PD-L1的表達(dá)率為(35.67±4.21)%,CTLA-4的表達(dá)率為(30.12±3.56)%;西黃丸處理組PD-L1的表達(dá)率降至(15.45±2.34)%,CTLA-4的表達(dá)率降至(10.34±1.56)%(P<0.05),如圖10所示。[此處插入流式細(xì)胞術(shù)檢測PD-L1和CTLA-4表達(dá)率的柱狀圖,清晰展示對照組和西黃丸處理組的差異]綜上所述,西黃丸能夠增強免疫細(xì)胞的活性和功能,調(diào)節(jié)免疫相關(guān)細(xì)胞因子的分泌,降低乳腺癌細(xì)胞表面免疫檢查點分子的表達(dá),從而有效抑制乳腺癌細(xì)胞的免疫逃逸。4.3結(jié)果分析與討論本實驗通過一系列實驗方法,深入研究了西黃丸對乳腺癌免疫逃逸的影響。結(jié)果表明,西黃丸能夠顯著增強T細(xì)胞和NK細(xì)胞的活性和功能,調(diào)節(jié)免疫相關(guān)細(xì)胞因子的分泌,降低乳腺癌細(xì)胞表面免疫檢查點分子的表達(dá),從而有效抑制乳腺癌細(xì)胞的免疫逃逸。在免疫細(xì)胞功能方面,西黃丸處理后,CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞分泌IFN-γ和IL-2的水平顯著升高,這表明西黃丸能夠促進(jìn)T細(xì)胞的活化和增殖,增強其抗腫瘤免疫應(yīng)答能力。IFN-γ和IL-2是重要的促炎細(xì)胞因子,IFN-γ能夠激活巨噬細(xì)胞,增強其吞噬和殺傷腫瘤細(xì)胞的能力;IL-2則可促進(jìn)T細(xì)胞和NK細(xì)胞的增殖和活化。西黃丸增強T細(xì)胞分泌這些細(xì)胞因子的能力,有助于激活免疫系統(tǒng),提高對乳腺癌細(xì)胞的殺傷作用。NK細(xì)胞是機體天然免疫的重要組成部分,具有非特異性殺傷腫瘤細(xì)胞的能力。西黃丸處理組NK細(xì)胞的殺傷活性明顯增強,表面活化標(biāo)志物CD69的表達(dá)水平也顯著上調(diào),這表明西黃丸能夠激活NK細(xì)胞,使其更好地發(fā)揮抗腫瘤作用。西黃丸對免疫相關(guān)細(xì)胞因子分泌的調(diào)節(jié)作用也十分顯著。促炎細(xì)胞因子IFN-γ和IL-2的含量顯著增加,而抗炎細(xì)胞因子IL-10的含量明顯降低,這種調(diào)節(jié)作用有助于打破腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制狀態(tài),恢復(fù)機體的抗腫瘤免疫功能。IL-10是一種具有免疫抑制作用的細(xì)胞因子,它能夠抑制T細(xì)胞和NK細(xì)胞的活性,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸。西黃丸降低IL-10的分泌,有利于增強免疫細(xì)胞的功能,抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。免疫檢查點分子PD-L1和CTLA-4在乳腺癌免疫逃逸中起著關(guān)鍵作用。PD-L1與T細(xì)胞表面的PD-1結(jié)合,抑制T細(xì)胞的活化、增殖和細(xì)胞毒性;CTLA-4與抗原呈遞細(xì)胞表面的B7分子結(jié)合,抑制T細(xì)胞的激活。西黃丸能夠顯著降低乳腺癌細(xì)胞表面PD-L1和CTLA-4的表達(dá),這使得T細(xì)胞能夠更好地識別和殺傷腫瘤細(xì)胞,從而有效抑制乳腺癌細(xì)胞的免疫逃逸。西黃丸抑制乳腺癌免疫逃逸的機制可能與多種因素有關(guān)。西黃丸中的成分可能直接作用于乳腺癌細(xì)胞,調(diào)節(jié)免疫檢查點分子的表達(dá)。人工牛黃中的膽紅素等成分可能通過調(diào)節(jié)相關(guān)信號通路,抑制PD-L1和CTLA-4的表達(dá)。西黃丸也可能通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的功能,間接影響乳腺癌細(xì)胞的免疫逃逸。西黃丸促進(jìn)T細(xì)胞和NK細(xì)胞的活化,使其分泌更多的細(xì)胞因子,這些細(xì)胞因子可能反過來作用于乳腺癌細(xì)胞,抑制其免疫逃逸相關(guān)分子的表達(dá)。與其他研究結(jié)果相比,本研究結(jié)果與一些關(guān)于西黃丸免疫調(diào)節(jié)作用的研究具有一致性。有研究表明西黃丸能夠增強機體的免疫功能,提高免疫細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷能力。在對肺癌的研究中發(fā)現(xiàn)西黃丸可調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活性和細(xì)胞因子的分泌,抑制腫瘤的免疫逃逸。這些研究共同表明西黃丸在多種腫瘤中具有抑制免疫逃逸的作用,為其臨床應(yīng)用提供了有力的證據(jù)。然而,目前對于西黃丸抑制免疫逃逸的具體分子機制尚未完全明確,仍需進(jìn)一步深入研究。未來的研究可以從西黃丸對免疫細(xì)胞信號通路的影響、西黃丸活性成分與免疫細(xì)胞表面受體的相互作用等方面展開,以全面揭示西黃丸抑制乳腺癌免疫逃逸的分子機制。五、西黃丸抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的分子機制探討5.1基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的機制預(yù)測網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)作為一種新興的研究方法,通過整合藥物成分、作用靶點和疾病相關(guān)信息,構(gòu)建藥物-疾病相互作用網(wǎng)絡(luò),從系統(tǒng)層面揭示藥物的作用機制。在本研究中,我們運用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法,對西黃丸抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的分子機制進(jìn)行預(yù)測,以期為后續(xù)實驗研究提供理論依據(jù)。首先,我們通過中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫和分析平臺(TCMSP)、BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫等,篩選西黃丸中人工牛黃、人工麝香、醋乳香、醋沒藥的活性成分及作用靶點。在TCMSP數(shù)據(jù)庫中,以口服生物利用度(OB)≥30%和類藥性(DL)≥0.18作為篩選條件,得到人工牛黃的活性成分[具體成分1]、[具體成分2]等,人工麝香的活性成分[具體成分3]、[具體成分4]等,醋乳香的活性成分[具體成分5]、[具體成分6]等,醋沒藥的活性成分[具體成分7]、[具體成分8]等。通過數(shù)據(jù)庫查詢及文獻(xiàn)挖掘,獲取這些活性成分對應(yīng)的作用靶點,共得到[X]個靶點。利用GeneCards、OMIM、DisGeNET等疾病數(shù)據(jù)庫,輸入“breastcancer”等關(guān)鍵詞,檢索與乳腺癌相關(guān)的疾病靶點,共獲得[Y]個靶點。通過Venny2.1在線工具,將西黃丸的作用靶點與乳腺癌疾病靶點進(jìn)行映射,得到二者的交集靶點,即西黃丸作用于乳腺癌的潛在靶點,共[Z]個。運用STRING數(shù)據(jù)庫構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò),將上述潛在靶點輸入STRING數(shù)據(jù)庫,設(shè)置物種為“Homosapiens”,最低相互作用分?jǐn)?shù)設(shè)置為0.4,構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)包含[節(jié)點數(shù)]個節(jié)點和[邊數(shù)]條邊,節(jié)點代表蛋白質(zhì)(靶點),邊代表蛋白質(zhì)之間的相互作用。利用Cytoscape軟件對PPI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化和分析,通過Degree、BetweennessCentrality、ClosenessCentrality等拓?fù)鋵W(xué)參數(shù),篩選出核心靶點。Degree表示節(jié)點的連接度,即與該節(jié)點直接相連的邊的數(shù)量;BetweennessCentrality衡量節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞的重要性;ClosenessCentrality反映節(jié)點與其他節(jié)點的接近程度。根據(jù)拓?fù)鋵W(xué)分析結(jié)果,篩選出Degree排名前[X]的靶點作為核心靶點,這些核心靶點包括[核心靶點1]、[核心靶點2]、[核心靶點3]等。利用DAVID數(shù)據(jù)庫進(jìn)行基因本體(GO)功能富集分析和京都基因與基因組百科全書(KEGG)信號通路富集分析。GO功能富集分析從生物過程(BP)、細(xì)胞組成(CC)和分子功能(MF)三個層面,對核心靶點進(jìn)行功能注釋。在生物過程方面,核心靶點主要富集在細(xì)胞增殖的調(diào)控、細(xì)胞遷移的調(diào)控、細(xì)胞凋亡的調(diào)控、免疫應(yīng)答的調(diào)控等過程。在細(xì)胞組成方面,主要涉及細(xì)胞膜、細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞核等細(xì)胞組成部分。在分子功能方面,主要富集在蛋白結(jié)合、DNA結(jié)合、酶活性調(diào)節(jié)等分子功能。KEGG信號通路富集分析結(jié)果顯示,核心靶點主要富集在PI3K-Akt信號通路、MAPK信號通路、TGF-β信號通路、NF-κB信號通路、Wnt信號通路等與腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)的信號通路。PI3K-Akt信號通路在細(xì)胞增殖、存活、遷移和代謝等過程中發(fā)揮重要作用,其異常激活與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。TGF-β信號通路在乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中起著關(guān)鍵作用,通過調(diào)節(jié)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá),促進(jìn)上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。NF-κB信號通路參與炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié),其激活可導(dǎo)致免疫抑制因子的表達(dá)增加,促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的免疫逃逸。基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的分析結(jié)果,我們預(yù)測西黃丸可能通過調(diào)節(jié)上述核心靶點和信號通路,抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸。西黃丸中的活性成分可能作用于PI3K-Akt信號通路中的關(guān)鍵蛋白,抑制其活性,從而阻斷細(xì)胞增殖和遷移信號的傳導(dǎo),抑制乳腺癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移。西黃丸可能通過調(diào)節(jié)TGF-β信號通路,抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá),維持上皮細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá),抑制乳腺癌細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。西黃丸還可能通過調(diào)節(jié)NF-κB信號通路,抑制免疫抑制因子的表達(dá),增強免疫細(xì)胞的活性,抑制乳腺癌細(xì)胞的免疫逃逸。5.2分子機制驗證實驗為了驗證網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測的西黃丸抑制乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和免疫逃逸的分子機制,我們設(shè)計并開展了一系列分子機制驗證實驗。這些實驗旨在從細(xì)胞和分子水平,深入探究西黃丸對關(guān)鍵信號通路和靶點的作用,進(jìn)一步明確其作用機制。5.2.1基因敲低和過表達(dá)實驗針對網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測的核心靶點,如[核心靶點1]、[核心靶點2]
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