基于差异蛋白质组学解析紫色杆菌素抑制结肠癌细胞HT29的作用机制

【目的】对紫色杆菌素作用后的结肠癌细胞HT29进行差异蛋白质组学分析,探究其影响的代谢通路,揭示其抑制癌细胞生长的作用机制,为新型抗癌药物的开发提供一定的参考。【方法】以不同剂量的紫色杆菌素处理HT29 24、48、72 h,通过MTT试验以及透射电镜分析其对结肠癌细胞的有效抑制剂量及抑制情况。在此基础上,对提取的3个处理组的蛋白进行同位素标记,利用反相液相色谱（RP-LC）联用串联质谱（AB SCIEX Triple TOF5600）获得样品中的多肽及其相对丰度信息,通过数据库（NCBI.Human.protein database）搜索比对,鉴定差异表达蛋白。利用GO分析、KEGG信号通路分析,解析紫色杆菌素抑癌作用代谢途径。【结果】紫色杆菌素对HT29的抑制作用呈一定的时间、剂量依赖性。当紫色杆菌素对HT29的抑制率达50%时,仅为阳性药物5-Fu剂量的1/6,具有更明显的抑制效果。电镜下观察显示,随着紫色杆菌素剂量增大,细胞内部线粒体出现空泡结构,质膜出泡;当浓度达30 mg·L~（-1）时,细胞膜消失,染色质边集。通过差异蛋白质组学分析,共鉴定出4 258个蛋白,表达差异在2倍以上的蛋白共为757个。其中高剂量组处理差异蛋白数为492个,低剂量组处理的差异蛋白数为112个,阳性对照组差异蛋白数为336个。KEGG分析显示这些差异蛋白共参与50条信号通路。其中有10条信号通路具有显著性（P〈0.05）,主要参与核糖体循环途径、三羧酸循环途径和RNA降解途径等。【结论】紫色杆菌素主要通过影响HT29细胞生命活动中的蛋白转录和翻译水平进而发挥抑制作用。