PI3K/Akt通路在洛克沙胂促血管生成中的作用

目的：洛克沙肿(Rox)即3-硝基-4-羟基苯胂酸,是一种在世界范围内被广泛使用的有机胂畜禽饲料添加剂。洛克沙肿在体内吸收很少,绝大多数随粪便排泄。畜禽粪便作为有机肥使用后,增加了环境中砷水平及人类砷污染的风险。目前,国内外关于洛克沙胂促血管生成的研究较少,洛克沙胂促血管生成的机制尚不明确。本文通过大鼠血管内皮细胞生长、迁移及管形成体外试验,以及小鼠B16F10黑色素移植瘤模型,研究洛克沙胂体内外促血管生长中PI3K/Akt信号机制。方法：大鼠血管内皮细胞经不同处理后,通过MTT试验、BrdU增殖试验、划痕试验、管形成试验,分别检测血管内皮细胞的活力、增殖、迁移和体外管形成能力；通过Western Blot检测细胞中PI3K/Akt信号蛋白和VEGF的表达。不同处理分组如下：空白对照组(PBS)、阳性对照组(10 ng/mL VEGF),洛克沙胂处理组(0.1 μmol/L、1.0 μmol/L和10.0 μmol/L Rox),P13K抑制剂处理组(20.0 μmol/L LY294002)和共处理组(20.0 μmol/L LY294002+1.0μmol/L Rox)。在小鼠黑色素移植瘤模型的体内实验中,不同处理分组如下：空白对照组(PBS)、低剂量Rox组(1mg/Kg)、中剂量Rox组(5 mg/Kg)、高剂量Rox组(25 mg/Kg)。在注射B16F10细胞7d后,各处理组接受灌胃,每天一次,持续7 d。测量小鼠体重、荷瘤体积及重量；对肿瘤组织进行HE染色及VEGF免疫组化分析,Western Blot分析PI3K/Akt信号蛋白的表达。结果：0.1～10.0μmol/L洛克沙胂处理血管内皮细胞,能够增加MTT试验中的OD值,增殖试验中的BrdU阳性细胞数、划痕试验中的迁移距离,以及管形成中的管数；增加细胞中PI3K/Akt蛋白的磷酸化水平、VEGF的表达。与PBS对照组比较,1.0 μmol/L组差异显著(P<0.05),0.1 μmol/L和10.0 μmol/L组无显著性差异。P13K抑制剂LY294002能够显著地降低1.0 μmol/L洛克沙胂引起的细胞活力、BrdU阳性细胞数、迁移距离,以及管形成中管数的增加；显著地降低由1.0 μmol/L洛克沙胂增加的细胞中PI3K/Akt蛋白的磷酸化水平以及VEGF的表达。LY294002和1.0 μmol/L Rox共处理组与1.0 μmol/L Rox组比较,差异极显著(P<0.01)。洛克沙胂促进内皮细胞的生长、迁移和体外血管样结构的形成,PI3K/Akt信号在洛克沙肿体外促内皮细胞生长及管形成中发挥调节作用。小鼠黑色素移植瘤的试验中,结果表明不同剂量(1～25 mg/kg)洛克沙胂能够增加B16F10移植瘤的重量和体积,增加了肿瘤组织中VEGF的表达和PI3K/Akt蛋白的磷酸化水平。与对照组比较,25 mg/Kg组差异显著(P<0.05),1 mg/Kg和5 mg/Kg组差异不显著。洛克沙胂对小鼠B16F10移植瘤的生长及肿瘤血管的生长具有促进作用,PI3K/Akt信号在洛克沙胂促小鼠移植瘤生长中发挥作用。结论：洛克沙胂能够促进血管内皮细胞生长及血管形成,促进小鼠B16F10移植瘤的生长。PI3K/Akt信号在洛克沙胂促体内外血管形成中发挥调节作用。