合肥工业大学食品科学与工程学院副院长
《Current Topics in Nutraceutical Research》副主编
博士,教授/博士生导师。先后于安徽农业大学、中国农业科学院和中国科学技术大学获得学士、硕士和博士学位,于Kansas State University开展高级访问研究。先后获得国务院政府特殊津贴专家、教育部新世纪优秀人才、安徽省第四批优秀青年基金获得者(现安徽省杰出青年基金)、黄山学者特聘教授等。目前,兼任安徽省农林特产食品加工产业技术创新战略联盟理事长、合肥市营养学会理事长、安徽省农产品加工技术协会副会长。国家自然科学基金、教育部科技项目、国家留学基金委基金、浙江省自然科学基金等评审专家;国家科技进步奖、教育部科技进步奖等评审专家;《Food Chemistry》、《Gene》等国内外20余期刊审稿专家。先后获得国家科学技术进步二等奖、中国农业科学院科技进步二等奖、农业部科学技术进步一等奖、安徽省科技进步三等奖、辽宁省自然科学三等奖。主要研究方向为农林特产功能性食品的营养和加工和真核生物功能基因表达调控等方面。
报告题目:
铜陵白姜姜酚的抗癌活性及机理
摘 要:
铜陵白姜属于安徽省铜陵市地方品种,拥有独特的风味和成分。我们针对铜陵白姜姜酚的提取、纯化、抗癌活性等方面开展了相应的研究,明确6-姜酚和10-姜酚诱导宫颈癌Hela细胞的凋亡机理,明确6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚之间的协同抗癌效果。本报告的研究对于丰富姜酚的抗癌机理具有重要意义,为把铜陵白姜开发成特殊医学用途的配方食品,提供了理论依据。
提取纯化得到6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚三种组分。三种姜酚的抗氧化活性均呈现浓度依赖性模式,浓度越高,抗氧化能力越强。随着侧链的延长,三种姜酚的还原能力、DPPH自由基的清除能力、ABTS+自由基的清除能力、羟基自由基的清除能力和超氧阴离子的清除能力逐渐降低,即6-姜酚>8-姜酚>10-姜酚;但是脂质抗氧化能力,却随着侧链的延长而升高,即10-姜酚>8-姜酚>6-姜酚。6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚对Hela细胞增殖的半数抑制浓度(IC50)分别为96.00、45.04、29.19 μmol/L。
利用宫颈癌Hela细胞作为研究对象,6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚的两两组合对Hela细胞的抑制效果不尽相同。6-姜酚+8-姜酚联合使用在较低的结合浓度下,具有明显的协同促进作用,但在高浓度条件下,协同效果不太明显;6-姜酚+10-姜酚联合处理Hela细胞,在较低浓度时表现为拮抗效果,在高浓度条件下,出现稳定的协同促进作用;8-姜酚+10-姜酚联合处理Hela细胞,呈现极为显着的协同促进作用。
10-姜酚对Hela细胞产生一定的细胞毒性,并伴随细胞形态的改变。10-姜酚有效诱导Hela细胞周期停滞在G0/G1期。10-姜酚有效降低Hela细胞CyclinA和Cyclin D1基因的mRNA和蛋白表达水平,其变化量高于6-姜酚的处理效果;CyclinB1基因的mRNA和蛋白表达水平并没有明显降低。10-姜酚主要通过调控CyclinD1基因达到诱导Hela细胞周期阻滞的效果,同样在IC50浓度情况下,10-姜酚对Hela细胞周期的阻滞效果强于6-姜酚。10-姜酚可以显着上调Hela细胞DeathReceptor信号通路中DR3和DR5蛋白的表达量,诱导Caspase-3、Caspase-8和Caspase-9蛋白磷酸化激活,其中p-Caspase-8上升最为明显。10-姜酚可以下调线粒体信号通路中Bid、Bcl-2和Bad蛋白的表达量,显着上调Bax和细胞色素C的表达量。NF-kβ通路中PKCε和NF-kβ蛋白的表达量随10-姜酚处理浓度的递增均显着降低,分别相当于对照的0.61和0.64倍。10-姜酚有效抑制Hela细胞PI3K/AKT/AMPK/mTOR通路中PI3K蛋白的磷酸化,并引发其下游效应因子AKT和P70S6K蛋白的磷酸化降低,最终诱导p-mTOR蛋白表达量的降低,p-AMPK蛋白表达量的显着上升。因此,10-姜酚通过调控Death Receptor信号通路、线粒体信号通路、NF-kβ通路、PI3K/AKT/AMPK/mTOR信号通路中相关基因的表达,促进Hela细胞凋亡。