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沒食子酸對人類前列腺癌PC-3細胞影響之研究

為了解決Sigma F10 PTT的問題，作者劉國慶 這樣論述：

前列腺癌是台灣男性人口中重要的癌症之ㄧ，根據我國行政院衛生署2010年的統計資料顯示前列腺癌排名2009年國人十大癌症死亡原因的第七位。目前雖有外科手術、放射線療法、化學藥物療法或組合療法應用於前列腺癌的治療，但有效的成功療法仍待發展中。許多流行病學研究顯示食用天然蔬菜與水果可以降低癌症形成的風險。沒食子酸(Gallic acid, GA)，學名為3,4,5-三羥基苯甲酸(3,4, 5-trihydroxybenzoic acid)為一種存在於沒食子(五倍子)、橡樹皮、漆樹、金縷梅、茶葉及其他植物中的天然植物酚。先前學者研究發現沒食子酸藉由誘發細胞凋亡或抑制惡性轉型作用對癌細胞產生細胞毒殺效

應，且同時不會傷害正常細胞。 因此本研究將透過一系列的體外實驗(in vitro)來探討沒食子酸對人類前列腺癌PC-3細胞的影響。應用MTT〔3-(4,5-dimethylthiazol -2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide)〕的細胞毒殺試驗檢測沒食子酸對人類前列腺癌PC-3細胞增生的影響。倒立相位差顯微鏡觀察細胞形態的變化。以流式細胞儀(Flow cytometer)分析沒食子酸對細胞存活率的改變、細胞週期、鈣離子(Ca2+)的檢測、活性氧家族(ROS)含量的變化、粒線體膜電位(MMP)是否減少等以分析細胞凋亡狀態。利用膠體電泳及螢光顯微鏡觀察DA

PI (4,6-diamidine-2-phenylindole)染色來分析去氧核醣核酸(DNA)損傷的狀況。結果發現沒食子酸可以造成人類前列腺癌PC-3細胞的細胞毒性效應，它造成PC-3細胞形態的改變，並抑制其細胞增生，且會導致細胞週期停滯、鈣離子釋放、ROS增加、粒線體膜電位下降，及膠體電泳DNA呈現片段現象，DAPI螢光染色結果出現DNA損傷與細胞染色質濃縮(condensation)情形，以上數據顯示沒食子酸會誘發人類前列腺癌PC-3細胞發生細胞凋亡的現象。然而因為沒有報告顯示沒食子酸可以抑制人類前列腺癌細胞的侵襲性及移行力，故本研究應用一系列活體外(in vitro)實驗以探討沒食子

酸對人類前列腺癌PC-3細胞的侵襲性及移行力之影響。利用Boyden氏移行分析(Boyden氏chamber transwell assay)檢測PC-3細胞的侵襲性及移行力，以西方點墨法(Western blotting)、即時聚合酶鏈反應(real time PCR)及明膠酵素輿圖術(gelatin zymography)檢測蛋白質含量、基因表現及體外基質金屬蛋白質水解酶-2與-9 (matrix metalloproteinase-2 and -9﹐MMP-2 and -9)的活性。結果顯示沒食子酸會抑制PC-3細胞的侵襲性及移行力，這些效果是呈現劑量依賴型(dose-dependent

)的方式。西方點墨法分析顯示沒食子酸可以抑制PC-3細胞內MMP-2及-9、SOS1、生長因子受體結合蛋白-2 (GRB2)、蛋白質激酶C(PKC) 及B 細胞核因子κ輕鏈加強子蛋白65( NF-κB p65)、Jun基因N-端激酶(JNK)、胞外訊號調節激酶1/2(ERK1/2) 及p 38蛋白質(p38)和磷酸化AKT(酥胺酸-308)〔(phosphor-AKT (Thr 308)〕及磷酸化AKT(絲胺酸-473)〔phosphor-AKT (Ser-473)〕等蛋白質的表現量，但會提高磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)及AKT的量，並抑制MMP-2及-9的活性。基於以上所見，我們認為沒食子酸

是乃透過降低阻斷p38﹐JNK﹐PKC及PI3K /Akt的訊號傳遞路徑和抑制NF-κB而導致PC-3細胞內MMP-2及-9受到抑制。我們在之前的研究發現沒食子酸可以造成人類癌細胞的細胞毒性效應包括誘發細胞凋亡及抑制細胞侵襲性和移行力，然而因沒食子酸影響所導致的人類前列腺癌PC-3細胞內DNA損傷與修補基因表現情形並不清楚。故本研究將探討沒食子酸是否會造成人類前列腺癌PC-3細胞內DNA損傷並抑制其修補基因的表現。流式細胞儀分析結果顯示沒食子酸會依劑量依賴型方式降低活細胞的百分比。彗星試驗結果顯現當PC-3細胞暴露於各種不同劑量之沒食子酸後，會導致於單細胞電泳時呈現較長的DNA移行痕跡(mig

ration smear) ，狀如彗星尾巴(Comet tail) 。這些發現指出沒食子酸所導致PC-3細胞的DNA損傷也可藉由DNA膠質電泳(DNA gel electrophoresis)來確認。即時聚合酶鏈反應亦顯示100 μM之沒食子酸可抑制PC-3細胞內共濟失調毛細管擴張症突變基因(ATM)、共濟失調毛細管擴張症突變與Rad3相關基因(ATR) 、早發型乳癌基因-1 (BRCA-1) 、14-3-3蛋白質σ (14-3-3σ) 、DNA-依賴型絲胺酸/酥胺酸蛋白質激酶(DNA-PK) 及O6-甲基鳥糞嘌呤-DNA-甲基轉移酶 (MGMT) 之mRNA的表現量。綜合上述結果，本研究顯示

沒食子酸會造成DNA損傷並抑制DNA修補基因。此兩種效應可能就是活體外沒食子酸抑制PC-3細胞生長的因素。