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  • 學位論文

苯基苯乙烯酮誘發人類子宮頸癌細胞凋亡之研究

Chalcone Induced Apoptosis in Human Cervical Carcinoma Cells

指導教授 : 林俊清
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摘要


苯基苯乙烯酮(chalcone)是一種存在含有黃酮類(flavonoids)植物中的成分,其衍生物可廣泛地在許多藥用植物中發現,諸如明日葉(Angelica keiskei Koidz.)、灰毛豆(Tephrosia purpurea Pers. )、甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisher et D.C.) 等等。近年許多研究證實chalcone具有抗發炎、抗癌、抗氧化、抗腫瘤轉移、以及抗瘧疾作用。 基於以上理由,於是本實驗選定chalcone進行體外人類癌細胞増生抑制效果測試,發現chalcone能夠有效抑制肺癌(A549)、骨癌(U-2OS) 、皮膚癌(BCC-1/KMC)、以及子宮頸癌(HeLa)等癌細胞生長,其中對於人類子宮頸癌HeLa細胞效果最好,故以HeLa 細胞進行細胞抑制作用之深入研究。 結果顯示,chalcone可明顯減少人類子宮頸癌HeLa細胞的存活率且IC50為48 μM。從DNA斷裂試驗(DNA fragmentation assay)和流式細胞儀分析(flow cytometry assay),發現chalcone能使HeLa細胞的DNA呈現階梯狀分布(DNA ladder),並且sub-G1有隨時間增加逐漸增加的趨勢,以及胞器有逐漸萎縮的現象,推測chalcone對於HeLa細胞的誘發死亡機制,可能是細胞凋亡(apoptosis)所致,而在細胞週期方面,以流式細胞分析試驗分析,發現chalcone能使人類子宮頸癌HeLa細胞的細胞週期停滯在G2/M期。由以上證據,證實chalcone確實會誘導人類子宮頸癌HeLa細胞走向細胞凋亡並使細胞週期停滯在G2/M期。 此外,我們使用了ELISA kit來分析p53以及 p21/WAF蛋白質的表現。結果發現p53並無隨時間增加而增加的趨勢,而p21則是呈現減少的狀態。故推測chalcone所造成的細胞週期停滯,是藉由p53-independent pathway, p21的表現量降低,進而使細胞停滯在G2/M期。 而涉及細胞凋亡的兩條主要路徑,包括death-receptor pathway 和mitochondrial pathway。在此實驗當中,我們利用了Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)來分析Fas/APO-1、Bcl-2、caspase-9和caspase-3的變化情形。結果發現Fas/APO-1蛋白質的表現,直到24小時,並無顯著差異性,而Bcl-2則是在6小時開始呈現下降趨勢,直到24小時。故接續的實驗裡,我們偵測 caspase-9和caspase-3的酵素活性,發現caspase-9在6小時開始具有上升趨勢,而到了24小時並無明顯的上升情形,而caspase-3則是到24小時,才開始有變化。故推測chalcone是藉由降低Bcl-2的含量,進而活化了caspase-9和caspase-3,最後走向細胞凋亡。 綜合以上,實驗結果顯示,chalcone有效抑制人類子宮頸癌HeLa細胞的生長情形,並且可藉由p53-independent pathway,促使p21的表現量減少,進而使細胞停滯在G2/M期。此外,chalcone能有效降低Bcl-2的含量,經由caspase-9和caspase-3的活化,而走向細胞凋亡。

關鍵字

苯基苯乙烯酮

並列摘要


Chalcone, a naturally occurring flavonoid, widely presents in many medicinal plants, such as Angelica keiskei Koidz., Tephrosia purpurea Pers., and Glycyrrhiza uralensis Fisher et D.C., etc. In recent years, many studies indicate that chalcone has various pharmacological and physiological effects, such as anti-inflammatory, anti-carcinogenic, anti-oxidative, anti-metastatic and anti-malarial activities. In this study, we evaluated the anti-cancer activities of chalcone against human cancer cells of lung cancer(A549), bone cancer(U-2OS), skin cancer(BCC-1/KMC) and cervical cancer(HeLa). The results showed that chalcone displayed cytotoxicity against HeLa cells with IC50 values of 48 μM. Besides, the data exhibited several apoptotic markers, such as DNA ladder from DNA fragmentation assay and increase of sub-G1 ratio and decrease the size of cells and organelles by flow cytometry analysis. Cell cycle of HeLa cells after treatment with chalcone appeared to arreset at G2/M phase by flow cytometry assay. Results from enzyme-linked immunosorbent (ELISA) assay showed that chalcone was not significant changes in p53 protein, but decrease the expression of p21 protein, suggesting arrest of G2/M phase was an p53-independent manner. After chalcone treatment, Fas/APO-1 level was not significant changes . However, results showed to decrease the expression of Bcl-2 and increase the activities of caspase-9 and caspase-3, suggesting that it was the mitochondrial pathway that contributed to apoptosis of HeLa cells.

並列關鍵字

Chalcone

參考文獻


參考文獻
1.行政院衛生署編(民71-89)中華民國衛生概況。
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3. Pezzuto, J. M., 1997. Plant-derived anticancer agents. Biochem. Pharmacol. 53:121-133
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延伸閱讀