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纳米氧化石墨烯抗骨肉瘤作用及机制的研究

 

Authors Tang Z, Zhao L, Yang Z, Liu Z, Gu J, Bai B, Liu J, Xu J, Yang H

Received 9 December 2017

Accepted for publication 6 March 2018

Published 17 May 2018 Volume 2018:13 Pages 2907—2919

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S159388

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Editor who approved publication: Dr Linlin Sun

背景:二维碳纳米材料,尤其是纳米石墨烯及其衍生物氧化石墨烯(GO)的抗癌效应近年来成为研究热点。
目的:探讨 GO 对骨肉瘤细胞(MG-63 及 K7M2 细胞)的作用及机制。
方法:不同浓度的 GO0-50 µg/mL)处理细胞,MTT 法和 Live/Dead 法检测细胞存活率, DHE 染色法检测细胞内 ROS 水平,Annexin V-FITC 凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡,MDC 染色检测非特异性自噬体形成,Western Blot 及免疫荧光法检测蛋白表达及定位。
结果:相比于 MG-63K7M细胞对 GO 更为敏感,GO 诱导 K7M2 细胞内 ROS 水平急剧增加,早期和晚期凋亡比例增加,凋亡相关蛋白表达水平增加(如:caspase-3 等),抗凋亡相关蛋白表达水平下降(如:Bcl-2 等),ROS 抑制剂 NAC 能抑制 GO 诱导的 K7M2 细胞死亡;然而,GO 并不影响 MG-63 细胞内 ROS 水平,却促进抗氧化因子 Nrf-2 由胞浆向胞核转位,Nrf-2 抑制剂(ML385)联合 GO 可以显著增加 MG-63 细胞内 ROS 水平,此外,GO 显著增加 MG-63 细胞内自噬体形成,及自噬相关蛋白的表达(如:LC3II/LC3I 比例、ATG5ATG7 等)。
结论:GO 能有效抑制 MG-63 及 K7M2 骨肉瘤细胞生长,但机制却并不相同,在 K7M2 细胞中,GO 诱导细胞内 ROS 产生及细胞凋亡;而在 MG-63 细胞中,GO 能促进抗氧化因子 Nrf-2 活化,抑制 ROS 产生,对细胞生长的抑制作用可能与自噬的发生相关。
关键词:氧化石墨烯,骨肉瘤,ROS,细胞凋亡,细胞自噬




Figure 1 The cytotoxic effect of GO on MG-63 and K7M2 cells.