抗癌的吲哚酚类通过抑制硫氧还原蛋白酶和活化信号的氧化还原来诱导人胰腺癌细胞的凋亡论文.doc

抗癌的吲哚酚类通过抑制硫氧还原蛋白酶和活化信号的氧化还原来诱导人胰腺癌细胞的凋亡 摘要： 吲哚酚类研制成为潜在的抗人胰腺癌的因子。通过测定IC50，IQs在低纳摩尔浓度下就表现对胰腺癌细胞系 MIAPaCa-2 强有力的抗癌活性。IQs50诱导的细胞凋亡是时间和浓度依赖性的，而且和其他浓度依赖的抑制剂诱导生长抑制的影响而言，IQs是MIA PaCa-2细胞中硫氧还原蛋白酶1（TR1）的强有力的抑制剂。TR1通过IQs而被抑制的机制在无细胞体系中用纯化的酶做具体的研究。使用液相色谱 - 串联质谱法分析发现，TR1的C-末端硒代半胱氨酸被认为是IQ衍生出来的活性亚胺的主要内收位点。通过IQs，在MIA PACA-2细胞中，TR1的抑制导致了硫氧还蛋白-1的氧化还原状态转变为氧化形式以及活化p38和c-Jun NH2-末端激酶（JNK），促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路。氧化的硫氧还蛋白被认为激活了细胞凋亡信号调节激酶1——是在MAPK信号级联中的p38/JNK上游活化酶，这些已经在研究中被证实，从而提供了Q-诱导的细胞凋亡的潜在机制。这些数据描述了在人胰腺癌细胞系中的氧化还原以及参与了被TR1的新型抑制剂诱导的生长抑制机制的信号事件。 引言： 之前我们已经报道了一系列新型吲哚酚类的发展，在胞内胞外，它们都表现出对人胰腺癌细胞明显的生长抑制(Yan et al., 2009)。这些化合物共有吲哚酚类的骨架结构，但是在醌环和吲哚环上有不同的取代。两类IQs被发现是对各种人胰腺癌细胞系极其有效的药物，达到IC50的生长抑制时是在低的纳摩尔浓度范围，这两类即为2-羟甲基类（例如2-羟甲基-5-甲氧基-1-甲基-3-[(4-硝基苯氧基)甲基]吲哚-4,7-二酮（1）；Fig.1] 和2位未取代的吲哚酚类【如，5-甲氧基-1-甲基-3-【(2,4,6-三氟苯氧基）甲基】吲哚-4,7-二酮（2）；Fig,1】。 (Yan et al., 2009)。在NCL-60肿瘤细胞系培养中，两类分子都表现出一种细胞毒性的模式，这表明，对结肠癌，肾癌和黑色素瘤细胞系，两类分子都有优先的毒性模式(Yan et al., 2009)。IQs的NCI-60作用模式和先前报道硫氧还蛋白还原酶抑制剂4 -（苯并噻唑-2 - 基）-4 - 羟基-2,5 - 环己二烯-1 - 酮（AW464）的相似处（Chew等人，2008），引起一个猜想——人硫氧还蛋白系统可能是IQs的分子靶。 细胞质硫氧还蛋白系统，包括硫氧还蛋白-1，硫氧还蛋白还原酶1（TR1），和NADPH，在维持细胞内的蛋白的硫醇的氧化还原平衡中（Arner和Holmgren说，2006年）中发挥核心作用。 硫氧还蛋白系统具有用于细胞功能所必需的许多生物活性。 ?首先，硫氧还蛋白参与抗氧化防御，主要通过作为对硫氧还蛋白过氧化物酶的电子供体，用巯基以清除氧化剂 (Berggren et al., 2001). 其次，降低的硫氧还蛋白使得核糖核苷酸还原酶的相等的降低量，核糖核苷酸还原酶催化核糖核苷酸转化为脱氧核糖核苷酸（洛朗等人，1964），是DNA合成和细胞增殖的关键步骤之一。 第三，硫氧还蛋白调节转录因子结合DNA的活性，如糖皮质激素受体，转录因子IIIC， 核因子-B，p53和激活蛋白-1（FOS/Jun）,通过他们的DNA结合结构域处的半胱氨酸残基的氧化还原调控来实现。 (Cromlish and Roeder 1989; Grippo et al., 1983;Abate et al., 1990; Matthews et al., 1992; Ueno et al., 1999). 最后，对于IQs的凋亡作用也是最重要的，降低硫氧还蛋白可能通过结合到细胞凋亡信号调节激酶1（ASK1）然后抑制其激酶活性，作为细胞凋亡的抑制剂。?从ASK1中，硫氧还蛋白氧化的解离导致ASK1激活和下游的细胞凋亡(Ichijo et al., 1997;Saitoh et al., 1998). 我们之前的研究表明靶位点TR1可能是引起IQ毒性的潜在机制。在这项研究中，我们在人胰腺癌细胞中阐明了TR1作为IQs的靶位点。在无细胞和细胞系统中，这些IQs都抑制了TR1，导致通路级联的活化，包括ASK1和P38/JNK MAPKS的信号通路。这些结果描述了在人胰腺癌细胞中的氧化还原和与IQs毒性机制相关的信号通路。 材料和方法 材料： 1）2-羟甲基-5-甲氧基-1-甲基-3-[(4-硝基苯氧基)甲基]吲哚-4,7-二酮（1）；5-甲氧基-1-甲基-3-【(2,4,6-三氟苯氧基）甲基】吲哚-4,7-二酮（2）；】被合成 重组人NRH:醌氧化还原酶2（NQO2）自Sigma-Aldrich（圣路易斯，密苏里州）得到。