论文摘要
藻红蛋白（phycoerythrin, PE）是藻胆蛋白（phycobiliproteins）的重要组成部分,根据光谱特征可分为C-,B-,b-和R-藻红蛋白等,并以R-PE最具代表性,R-表示红藻纲（Rhodophyceae）。近年来有关藻红蛋白的抗肿瘤生物活性研究较多,主要分为以下两个方向。1.藻红蛋白可作为光敏剂介导肿瘤光动力学治疗,光敏剂与肿瘤细胞亲和力高于正常细胞可以滞留在肿瘤细胞中,当用强光照射后,光敏剂吸收光子即跃迁至激发态便可将能量传给周围的氧分子,产生一种强毒性剂单线态氧,可以杀伤肿瘤细胞。由于藻红蛋白不仅与肿瘤细胞有天然的亲和力而且还可以诱导肿瘤细胞凋亡,因此成为光敏剂开发的研究热点。2.体内外直接抗肿瘤作用,在体内藻红蛋白粗提物具有抑制S180肉瘤生长的活性,在体外对人宫颈癌HeLa细胞有较强的抑制作用,但具体作用机制尚不明朗,故而本实验以此为切入点,进一步研究藻红蛋白在体外的抗肿瘤作用机制。方法：本课题运用MTT和SRB法观察藻红蛋白对MCF-7细胞增殖的抑制作用；分别采用光学显微镜、荧光显微镜和激光共聚焦显微镜观察藻红蛋白作用后肿瘤细胞形态；采用流式细胞仪检测藻红蛋白对MCF-7细胞凋亡的影响以及其细胞周期变化情况；并用流式细胞仪检测细胞周期蛋白cyclinA、细胞周期蛋白依赖性激酶CDK2和CDC25A蛋白表达的改变。结果：藻红蛋白对MCF-7细胞有较强的生长抑制作用,并且呈一定的剂量依赖关系。其72 h的IC50值为147.82μg/mL, GI50值为109.76μg/mL。倒置显微镜下与基本贴壁的饱满、边沿清晰的空白对照组细胞比较,给药组细胞有明显的细胞变粗糙,贴壁细胞减少的现象,而且药物浓度越高,作用时间越长,悬浮细胞越多。荧光显微镜下可见各给药组MCF-7细胞出现不同程度深染亮点的细胞核质,染色质浓集固缩并伴有凋亡小体形成。激光共聚焦显微镜下可见给药组细胞膜被染成绿色,细胞核被染成红色,且随着剂量的增加,镜下凋亡细胞数量也逐渐增加。流式细胞仪检测藻红蛋白可以剂量依赖性的使MCF-7细胞发生凋亡,而细胞周期显示,G1和S期细胞数明显增加,G2期细胞数减少,提示进入DNA合成期的细胞数增加,细胞分裂进程加快,细胞周期缩短。流式细胞仪检测cyclinA蛋白表达量明显升高,CDK2蛋白表达量明显降低,CDC25A蛋白表达量明显升高,且均呈现剂量依赖关系。结论：藻红蛋白对MCF-7细胞的生长有较强的抑制作用,可以诱导其凋亡,机制与给药后MCF-7细胞G1和S期数量增加有关。藻红蛋白通过高表达细胞周期蛋白依赖性激酶CDC25A,使G1、S期特异性细胞周期蛋白cyclinA表达上调,间接下调与之结合的CDK2,从而实现G1、S期周期阻滞而诱导MCF-7细胞凋亡。