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Ginsenosides 1370 can induce the apoptosis of lung cancer NCI - H1299 cell through the caspase-dependent pathway

By 王麒璟 and Chi-ching Wang

Abstract

全球每年約有130萬人死於肺癌,因此研發出具有療效且副作用低的癌症用藥至為重要。 人參皂苷1370取自於天馬藥業集團,是由數種人參皂苷調配而成。經MTT細胞活性試驗發現人參皂苷1370對於包括NCI - H1299在內的多種癌細胞具有毒殺作用。細胞週期測試的結果顯示人參皂苷1370會抑制NCI - H1299細胞生長且停留在G0/G1期,雙染的結果也顯示出利用人參皂苷1370以20 μg/ml的劑量處理細胞下有著早期細胞凋亡的訊號出現,因此使用西方點墨法觀察G1 arrest與caspase dependent apoptosis路徑的相關蛋白。 結果在劑量的變化下,調控G1相關的蛋白Cyclin D1的表現量下降而CyclinE表現量沒有明顯變化。細胞凋亡的實驗則是以20 μg/ml 的劑量處理NCI - H1299細胞,24小時之後經西方點墨法發現Caspase-3有剪切的現象,我們的結果顯示人參皂苷1370主要依賴Caspase路徑可誘導NCI - H1299細胞凋亡。 期望未來可以利用動物之活體試驗來探討人參皂苷1370是否也能在正常細胞中抑制癌細胞的生長。There are about 1.3 million people dying of lung cancer each year in the world. To develop drugs with efficacy and low side effects to cure patients of lung cancer is in urgent. Ginsenoside 1370, obtained from Pegasus Pharmaceuticals Group Inc. and formulated with the combination of several ginsenosides, is used in this experiment. The results of MTT assay showed that Ginsenoside 1370 had cytotoxicity for several cancer cell lines, including NCI – H1299 cell. The flow cytometry study revealed that the cell cycle of NCI – H1299 was arrested in G0 / G1 phase with the treatment of Ginsenoside 1370. Furthermore, the results of double-staining experiment disclose that NCI – H1299 cells, with 20 μg/mL Ginsenoside 1370, were turned to be apoptotic. From the consequences of Western blotting experiment divulge that the concentration of Ginsenoside 1370 increased with the decrease of protein concentration of Cyclin E in a dose-dependent manner. However, the protein concentration of Cyclin D1 remains the same. The Caspase – 3 has been cleavaged and activated in NCI – H1299 with Ginsenoside 1370 in a dose-dependent manner in 24 hours. It is obvious that Ginsenoside 1370 induced the apoptosis of NCI – H1299 cells through the Caspase-dependent pathway. Further animal model studies are needed to verify that ginsenoside 1370 indeed can be applied to be the anticancer drug in the near future.目錄 誌謝 II 中文摘要 III Abstract IV 圖表目錄 VII 第一章 前言 1 一、惡性腫瘤 1 (一)肺癌 1 (二) 肺癌之病理分類 3 1. 小細胞肺癌(small cell lung cancer , SCLC) 3 2. 非小細胞肺癌(non- small cell lung cancer , NSCLC) 3 (三) 肺癌現行的治療策略 3 二、細胞死亡 4 三、細胞週期 6 四、人參皂苷 8 (一) 人參皂苷生理活性介紹 8 1. 人參 8 2. 主要成份 9 3. 人參皂苷的健康功效 9 4. 達瑪烷皂苷和苷元 10 五、實驗動機與目的 13 第二章 實驗材料與方法 14 一、實驗材料 14 (一)實驗素材 14 (二)實驗藥品與抗體 14 (三)實驗用溶液配方 16 二、實驗方法 22 (一)人參皂苷 22 (二)細胞株培養 22 (三)MTT assay(細胞生長抑制試驗) 22 (四)細胞週期測試 23 (五)細胞凋亡測試 23 (六)西方點墨法 23 第三章 結果 25 一、人參皂苷1370對多種癌細胞的毒殺能力 25 二、藉由時間點變化觀察人參皂苷1370對NCI - H1299細胞的所誘導的細胞週期 停滯 27 三、以雙染試驗探討人參皂苷1370的細胞死亡方式 28 四、探討人參皂苷1370誘導NCI - H1299細胞停留在G0/G1期相關訊息傳遞路徑 30 五、探討人參皂苷1370誘導NCI - H1299細胞凋亡相關訊息傳遞路徑 31 第四章 討論與結論 32 第五章 參考文獻 37 圖表目錄 圖 1、台灣地區民國100年十大死亡因統計圖 (資料來源:行政院衛生署) 2 圖 2、台灣地區民國100年癌症死因排名 (資料來源:行政院衛生署) 2 圖 3、細胞凋亡特徵及過程 (c 2010 HowStuffWorks.com) 5 圖 4、細胞凋亡路徑圖 (c1999–2013 Cell Signaling Technology, Inc.) 5 圖 5、細胞週期調控圖 (www.abcam.com) 7 圖 6、細胞週期調控圖 (www.abcam.com) 7 圖 7、人參之植物圖鑒 (nipic.com / Alun) 8 圖 8、皂苷的苷元結構 (天馬藥業集團) 10 圖 9、皂苷的生合成 (P. Tansakul et al. / FEBS Letters 580(2006) 5144) 11 圖 10、人參皂苷1370對之細胞存活率結果 26 圖 11、人參皂苷1370對NCI - H1299細胞不同時間點的細胞週期分析 27 圖 12、人參皂苷1370促使NCI-H1299細胞走向細胞凋亡 29 圖 13、人參皂苷1370影響NCI-H1299細胞週期變化相關路徑 30 圖 14、人參皂苷1370影響NCI-H1299細胞凋亡蛋白Caspase-3變化 31 表 1、皂苷的化學結構和分類表 (天馬藥業集團) 1

Topics: 人參皂苷caspase, 肺癌, Ginsenosides, apoptosis, H1299, lung cancer
Publisher: 生命科學院碩士在職專班
Year: 2014
DOI identifier: 10.1002/1097-0142(19950101)75:1
OAI identifier: oai:ir.lib.nchu.edu.tw:11455/81131
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