基于结肠癌HCT116细胞三维培养模型的灵芝组分抗肿瘤活性研究

目的 基于结肠癌HCT116细胞的二维(2D)和三维(3D)培养模型研究灵芝组分(Ganoderma components,Gc)的抗肿瘤作用。方法 采用UPLC-Q-TOF-MS鉴定3种Gc的化学组成；以Matrigel基质胶为基质材料建立体外HCT116细胞3D培养模型，评价Gc1、Gc2、Gc3和5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)对2D和3D培养的medical consumablesHCT116细胞增殖的影响，并在HCT116细胞3D培养模型中分析Gc3对周期、凋亡、耐药、脂代谢及5-FU抗肿瘤活性的影响；采用CCK-8法检测细胞活力；Reaselleck Bemcentinibl-time PCR检测细胞mRNA表达水平；Western blotting检测细胞蛋白表达水平；采用HPLC检测细胞内5-FU含Staurosporine化学结构量。结果 从Gc1、Gc2和Gc3中分别鉴定出76,69和17个化合物；与2D培养相比，3D培养的HCT116细胞增殖率更低，周期促进蛋白CDK2、CDK4、CDK6及脂肪酸合成蛋白FASN、SREBP1的表达显著下调，周期抑制蛋白p21和p27、脂滴分解蛋白ATGL及药物抵抗基因ITGB1、CDH1、ABCB1、ABCC1 mRNA的表达水平显著上调；Gc1、Gc2、Gc3和5-FU作用48h可呈浓度依赖性抑制2D和3D培养的HCT116细胞增殖，且Gc3的抑制作用显著强于Gc1和Gc2；在HCT116细胞3D培养模型中，Gc3可显著降低CDK2、CDK4、Bcl-xl、ATGL、LC3B的表达水平，升高p21、p27、Bax、Cleaved caspase-3、Cleaved PARP1的表达水平，过表达LC3B或ATGL均可减弱Gc3诱导的细胞毒性；Gc3还可显著抑制ITGB1、CDH1、ABCB1、ABCC1 mRNA的表达，提高细胞内5-FU的浓度，并加强5-FU的抗肿瘤活性。结论 Gc3通过抑制细胞自噬和脂滴分解而诱导3D培养的HCT116细胞凋亡，并通过抑制ITGB1、CDH1、ABCB1、ABCC1mRNA的表达加强5-FU的抗肿瘤活性。