二乙酰己二胺诱导人小细胞肺癌NCI-H446细胞凋亡及其机制研究

来源 :温州医学院 温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangfei871010
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肺癌是一种严重威胁人们健康和生命的疾病,是我国高发肿瘤之一,小细胞肺癌占肺癌20%,由于其分化差,生长迅速,浸润和转移快,绝大多数患者于确诊时已伴有淋巴结或远处转移且无手术治疗的指征,故死亡率很高。二十世纪六十年代以来,小细胞肺癌被看做是一种对化疗、放疗具有独特敏感性的肺癌亚型。尽管80%~90%的局限期与约70%的广泛期患者接受细胞毒药物化疗后肿瘤得以缓解,但缓解期通常不持久(在现有的治疗条件下,中位生存期局限期为16个月至24个月,广泛期为6个月至12个月,罕有患者能长期生存),绝大部分患者经初治后即对化疗产生耐药,且高达95%的患者最终将因疾病复发或转移而死亡,即使从临床实验中也尚未观察到更大的生存获益。寻找新的高效低毒的药物,已是摆在我国和全世界医药工作者面前的急需解决的一道难题。二乙酰己二胺(CAHB)作为六亚甲基二乙酰胺(HMBA)的类似物,毒性相对低,有望成为新一代治疗抗肿瘤有效药物。其作用机制可能与一般化疗药物不同,因此探讨CAHB对小细胞肺癌细胞株的作用,为临床治疗提供理论依据有着较大的意义。 一、目的 体外研究CAHB对人小细胞肺癌细胞株NCI-H446细胞的作用以及可能的作用机制。 二、方法 1.以人小细胞肺癌细胞NCI-H446细胞株为体外模型,用CAHB处理该细胞,利用四甲基偶氮唑蓝比色法(MTT法)检测CAHB对NCI-H446细胞的增殖抑制作用; 2.收集各诱导组及空白对照组细胞,制细胞薄片,经瑞氏染色作细胞形态学分析; 3.采用流式细胞仪分析细胞AnnexinⅤ单阳性细胞百分率的改变: 4.采用DNA凝胶电泳检测细胞凋亡; 5.利用RT-PCR技术检测凋亡相关基因P53、Survivin、Bcl-2、PTEN的表达变化; 6.流式细胞仪测定Caspase3蛋白活性。 三、结果 1.MTT结果显示随着CAHB药物浓度的增加(20,40,80,160,240mmo/L)和作用时间的延长,NCI-H446细胞的增殖明显受到抑制。 2.光学显微镜观察,随着CAHB药物浓度的增加出现凋亡细胞的典型形态学特征改变:表现为胞浆空泡,核染色质向核一侧固缩呈现半月形,并可见凋亡小体。在20 mmol/L24h基本无凋亡,80 mmol/L24h可见部分凋亡,至72h内,凋亡现象明显。240mmol/L作用6h即开始呈现凋亡,16h~20h达凋亡高峰(明显凋亡),320mmol/L作用6h开始出现坏死。 3.流式细胞仪分析细胞AnnexinⅤ单阳性细胞百分率:NCI-H446细胞经40mmol/L、80mmol/L和160 mmol/LCAHB诱导24 h后,流式检测AnnexinⅤ+/PI-表达,其阳性率分别达到3.81%、2.36%和7.93%。实验表明,在同一作用时间,NCI-H446细胞凋亡比率随CAHB作用浓度升高而呈上升趋势。 4.NCI-H446经CAHB(80 mmol/L、160mmol/L和240 mmol/L)诱导24h小时在80 mmol/L、160mmol/L组DNA形成梯形条带。240 mmol/L组也在24h后经琼脂糖凝胶电泳基可见到DNA梯形条带,在同一时间点,随着浓度增加,DNA梯形条带强度增强,提示凋亡现象越明显。 5.CAHB(20,40,80,160,240mmol/L)诱导NCI-H446细胞24h后,Quantity One半定量分析NCI-H446细胞P53、Bcl-2、Survivin、PTEN mRNA表达水平。未处理的NCI-H446细胞均有Bcl-2、survivin的mRNA表达,随药物浓度增加表达下降,而P53、PTEN的mRNA表达水平,随药物浓度增加而上升。 6.CAHB(40,80,160mmol/L)诱导NCI-H446细胞24h后,流式细胞仪显示NCI-H446细胞Caspase3蛋白活性增高,且其作用随CAHB浓度的增加,Caspase3活化进一步增强,活化百分率分别为15.36%,31.45%,53.22%。 四、结论 1.CAHB能抑制NCI-H446细胞的生长,具有浓度和时间依赖性; 2.能诱导NCI-H446细胞凋亡,经CAHB处理后NCI-H446细胞表现出凋亡细胞典型的形态学特征改变; 3.AnnexinⅤ单阳性细胞百分率随作用时间延长和药物浓度增加而呈上升趋势;分析NCI-H446细胞大都属于晚期凋亡,这可能与药物诱导浓度过高有关; 4.NCI-H446经CAHB诱导24h后基因组DNA电泳图所具有的DNA梯状条带,表明有凋亡发生; 5.在细胞凋亡过程中抑癌基因P53、PTEN基因上调,而抗凋亡基因Bcl-2、Survivin基因下调,可能是其诱导细胞凋亡的机制之一; 6.适宜浓度的CAHB诱导NCI-H446细胞凋亡,可以增加细胞中Caspase3蛋白的活性,且其作用随CAHB浓度的增加,Caspase3活化进一步增强,表明凋亡是通过Caspase3的激活来实现的。
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