人结肠癌细胞Caco2
发表时间:2025-07-08人结肠癌细胞Caco-2是一种源自人类结直肠腺癌的细胞系,最初于1975年从一位72岁白人男性患者的直肠原位癌组织中分离出来。该细胞系在体外培养条件下能够分化为具有上皮细胞样形态的单层细胞,并表现出极化的特性,如紧密连接、微绒毛等,使其成为研究肠道吸收、代谢和屏障功能的理想模型。广泛用于研究结肠癌生物学行为和药物作用机制的细胞系。根据搜索到的资料,Caco-2细胞在多种实验中被用于研究其增殖、凋亡以及药物敏感性等方面。
药物对Caco-2细胞的影响:
- 阿司匹林:研究表明,阿司匹林能够显著抑制Caco-2细胞的增殖,并诱导其凋亡。这种作用具有明显的剂量和时间依赖性[4,13]。
- 塞来昔布:塞来昔布通过抑制COX-2和Survivin的mRNA表达来抑制Caco-2细胞的增殖[11,14]。
- 顺铂:顺铂能够诱导Caco-2细胞的凋亡,并且这种作用与顺铂的浓度呈剂量依赖性[3]。
- Gefitinib:Gefitinib以浓度和时间依赖的方式抑制Caco-2细胞的增殖,并诱导细胞凋亡[8]。
- 茶多酚:茶多酚能够诱导Caco-2细胞的凋亡,并影响RhoA蛋白的活性[9]。
- 阿伏菌素B154:该化合物通过将Caco-2细胞阻滞在G0/G1期和S期,从而抑制其增殖[5]。
基因和分子机制:
- ANXA2基因:研究表明,ANXA2基因的敲除显著抑制了Caco-2细胞的增殖和迁移能力,但对其凋亡没有显著影响[12,17]。
- microRNA-145:过表达microRNA-145能够减缓Caco-2细胞的迁移速度,并抑制其生长[6]。
其他研究:
Caco-2细胞系在结肠癌研究中具有重要的应用价值,其增殖、凋亡及药物敏感性等特性被广泛用于探索抗肿瘤药物的作用机制及基因调控网络。这些研究不仅有助于理解结肠癌的生物学行为,也为开发新的治疗策略提供了实验基础。
阿司匹林通过剂量和时间依赖性抑制Caco-2细胞的增殖并诱导其凋亡的具体机制尚未在我搜索到的资料中详细描述。然而,我们可以从相关研究中推断一些可能的作用机制。
阿司匹林是一种非甾体抗炎药(NSAID),已知可以通过抑制环氧合酶(COX)来减少前列腺素的产生,从而发挥抗炎和抗癌作用。在其他类型的癌细胞中,阿司匹林已被证明能够诱导细胞凋亡,并且这种效果与药物浓度和作用时间呈正相关[23,24,18]。
具体到Caco-2细胞,虽然没有直接的证据说明阿司匹林如何影响这些细胞,但可以推测其作用机制可能与以下几点有关:
COX抑制:阿司匹林通过抑制COX酶,减少前列腺素的生成,这可能导致细胞内信号传导途径的变化,进而影响细胞周期和凋亡相关基因的表达[22]。
Bcl-2家族蛋白的调节:在其他类型的癌细胞中,阿司匹林能够调节Bcl-2家族蛋白,如Bax和Bcl-2的表达,从而促进细胞凋亡[21,24,25]。这可能也是阿司匹林在Caco-2细胞中诱导凋亡的一个重要机制。
p38 MAPK途径的激活:研究表明,阿司匹林可以通过激活p38 MAPK途径来诱导细胞凋亡[19]。这一途径在多种细胞类型中都参与了细胞凋亡的调控。
塞来昔布在抑制Caco-2细胞增殖中是如何通过COX-2和Survivin的mRNA表达发挥作用的?
塞来昔布在抑制Caco-2细胞增殖中主要通过下调COX-2和Survivin的mRNA表达发挥作用。具体来说,塞来昔布能够显著降低COX-2蛋白的表达,并且这种作用是剂量依赖性的[27]。此外,塞来昔布还能够下调Survivin mRNA及其蛋白的表达,尽管对Survivin mRNA的抑制作用相对较弱[28]。
在机制上,塞来昔布通过抑制COX-2的表达,减少了炎症介质的产生,从而可能影响到Survivin的表达。Survivin是一种抗凋亡蛋白,其表达水平的降低有助于诱导细胞凋亡,从而抑制肿瘤细胞的增殖[26,28,30]。
顺铂诱导Caco-2细胞凋亡的具体机制是什么?
顺铂诱导Caco-2细胞凋亡的具体机制涉及多个信号通路和分子的激活。可以总结如下:
DNA损伤与p53激活:顺铂首先导致DNA损伤,随后激活p53蛋白。p53是一种肿瘤抑制基因,其激活后会促进细胞周期的停滞,并最终诱导细胞凋亡[31]。
MDM2抑制与p53稳定化:p53的激活会导致MDM2(一种p53的负调控因子)的降解,从而增强p53的稳定性。这种机制确保了p53能够有效地执行其促凋亡功能[31]。
caspase-9和caspase-3的活化:p53激活后,会诱导caspase-9的活化。caspase-9进一步激活caspase-3等效应子caspase,从而启动细胞凋亡程序[31]。
MDM2、MD2K和XIAP的抑制:顺铂还通过抑制MDM2、MD2K和XIAP等抗凋亡蛋白来增强细胞对凋亡信号的敏感性。MDM2和MD2K的抑制有助于减少对凋亡信号的抑制,而XIAP的抑制则直接促进了caspase-3的活化[31]。
FLIP的激活:FLIP(FADD-like Interacting Protein)在顺铂处理下被激活,这可能有助于增强caspase-8的活化,从而进一步促进凋亡信号的传递[31]。
线粒体途径的激活:顺铂还能通过线粒体途径诱导细胞凋亡。具体来说,顺铂导致线粒体释放细胞色素c,激活caspase-9和caspase-3,最终引发细胞凋亡[33]。
氧化应激与ROS的产生:顺铂诱导的DNA损伤还会引发氧化应激,增加活性氧(ROS)的产生。这些ROS不仅可以直接损伤细胞,还可以通过激活下游的凋亡信号通路来促进细胞凋亡[33]。
自噬过程的调节:在某些情况下,顺铂还可以通过调节自噬过程来影响细胞的存活。例如,p62/SQSTM1的磷酸化和自噬体的形成可以保护细胞免受顺铂引起的死亡[32]。
顺铂诱导Caco-2细胞凋亡的具体机制是多方面的,包括DNA损伤引起的p53激活、MDM2和XIAP的抑制、caspase家族蛋白的活化以及线粒体途径和氧化应激的参与。
参考文献:
1. Effect of Manitoba-Grown Red-Osier Dogwood Extracts on Recovering Caco-2 Cells from H2O2-Induced Oxidative Damage. [PMID: 31357693]
2. Molecular signatures of N-nitroso compounds in Caco-2 cells: implications for colon carcinogenesis. [PMID: 19221148]
3. 李世清,陈福敏,罗君等.顺铂对结肠癌细胞株Caco-2增殖凋亡和Bcl-2、Caspase3、Caspase9蛋白表达的影响[J].世界华人消化杂志,2015.
4. 陈小燕,吴应强,朱蓉等.阿司匹林诱导人结肠癌细胞Caco-2凋亡与Lgr5的关系[J].医药导报,2021.
5. 刘灿,生吉萍,David Yue et al.双孢菇内生枯草芽孢杆菌AB154中抑制人结肠癌Caco-2活性成分的发现及机理研究[J].中国食品学报,2017.
6. 刘会芳,李健,韩双印等.microRNA-145对人结肠癌Caco-2细胞生物学行为的影响[J].新乡医学院学报,2016.
7. 刘东,张程亮,杨燕等.人结肠癌Caco-2细胞羧酸酯酶的表达及代谢活性[J].世界华人消化杂志,2010.
8. 孙锦辉,李春潮,范旋燕等.Gefitinib对人结肠癌Caco-2细胞增殖与凋亡的影响[J].广东医科大学学报,2021.
9. 董丽华,朱旭,姜仕柱等.茶多酚对人结肠癌细胞株Caco-2凋亡及RhoA蛋白活性的影响[J].实用临床医药杂志,2014.
10. Docosahexaenoic acid and eicosapentaenoic acid-enriched phosphatidylcholine liposomes enhance the permeability, transportation and uptake of phospholipids in Caco-2 cells. Z. Hossain, H. Kurihara et al. [PMID: 16477371]
11. 罗苏明,刘妍芳,韩振魁等.塞来昔布抑制人结肠癌细胞Caco-2细胞增殖及其分子机制[J].临床和实验医学杂志,2013.
12. 张彩霞,武浩杰,奉艳等.ANXA2对人结直肠癌caco2细胞行为及细胞骨架结构的调节[J].中国细胞生物学学报,2013.
13. 吴隽松,刘建.阿司匹林对人结肠癌耐药细胞株Caco-2增殖和凋亡的影响[J].中国老年保健医学,2014.
14. 张谦,郭东来,韩振魁等.塞来昔布抑制人结肠癌细胞Caco-2细胞增生的分子机制[J].国际外科学杂志,2013.
15. 熊婷.无血清培养法初步富集人结肠癌Caco-2干细胞的研究[D].中南大学,2012.
16. 朱美玲,万军,李红等.野生型K-RAS2基因对人结肠癌细胞生长的抑制作用[J].军医进修学院学报,2006.
17. 奉艳,肖丽,何慧敏等.ANXA2对Caco2细胞凋亡的影响[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2015.
18. Artesunate inhibits the growth and induces apoptosis of human gastric cancer cells by downregulating COX-2. Pin Zhang, Hesheng Luo et al. [PMID: 25945055]
19. Biphasic effect of aspirin on apoptosis of bovine vascular endothelial cells and its molecular mechanism. Qing-quan Chen, Wen-lan Liu et al. [PMID: 17302997]
20. Two novel aspirin analogues show selective cytotoxicity in primary chronic lymphocytic leukaemia cells that is associated with dual inhibition of Rel A and COX‐2. C. J. Pepper, et al. [PMID: 21645153]
21. 杨建林,韩钰,周永芹.Bcl-2家族在阿司匹林诱导人小细胞肺癌A549细胞凋亡中的作用[J].广东医学,2010.
22. 张林西,金春亭,李玉珍等.COX-2抑制剂(阿司匹林)体外抑制人食管癌细胞的生长及诱导凋亡[J].肿瘤,2007.
23. 易朵,李晓峰,赵晓蒙等.阿司匹林诱导人恶性睾丸生殖细胞瘤NTera-2细胞凋亡[J].中国生物化学与分子生物学报,2012.
24. 许红,安翠平,陈瑞敏.阿司匹林对卵巢癌细胞凋亡及Bcl-2/bax基因mRNA表达的影响[J].河北医药,2009.
25. 李明,谭诗云.阿司匹林对大肠癌LoVo细胞增殖、凋亡的影响及机制[J].医学研究杂志,2014.
26. 周任,张龙洲,王睿智.塞来昔布对胶质瘤U251细胞增殖、凋亡和Survivin表达的影响[J].癌症,2010.
27. Cyclin D1 Expression and the Inhibitory Effect of Celecoxib on Ovarian Tumor Growth in Vivo. Wei Li et al. [PMID: 21152316]
28. 李伟忠,王晓燕,霍秋菊.塞来昔布对人舌鳞癌Tca8113细胞survivin表达与诱导细胞凋亡的作用[J].广东医学,2010.
29. Cyclooxygenase-2 Inhibitor, Celecoxib, Inhibits Leiomyoma Cell Proliferation Through the Nuclear Factor κB Pathway. Seung-Bin Park et al. [PMID: 25001017]
30. 范红,程远东,孙哲等.塞来昔布对人淋巴瘤细胞株Raji增殖、凋亡及存活素表达的影响[J].中国老年学杂志,2010.
31. Chemoresistance in human ovarian cancer: the role of apoptotic regulators. Michael Fraser, Brendan Leung et al. [PMID: 14609433]
32. An Experimentally Induced Mutation in the UBA Domain of p62 Changes the Sensitivity of Cisplatin by Up-Regulating HK2 Localisation on the Mitochondria and Increasing Mitophagy in A2780 Ovarian Cancer Cells. Sihang Yu et al.[PMID: 33924293]
33. Effect of Dicycloplatin, a Novel Platinum Chemotherapeutical Drug, on Inhibiting Cell Growth and Inducing Cell Apoptosis. Guang-quan Li et al. [PMID: 23152837]