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内源性NO在人宫颈癌Hela细胞株合成对顺铂敏感性的影响

  本文是一篇专业的医学论文,主要对内源性NO在人宫颈癌Hela细胞株合成对顺铂敏感性的影响的介绍,详情请看下面的介绍。
 
  目前一氧化氮(Nitric Oxide,NO)对调节肿瘤细胞化疗敏感性的研究已取得一定进展 。有实验[2]表明,恶性肿瘤组织缺氧所致的NO的合成减少与肿瘤细胞耐药之间有着密切的关系,在发展迅速的肿瘤组织中给予一定量外源性促NO释放的药物后可使肿瘤细胞化疗后的生存率大为下降。顺铂(Cisplatin,DDP)是宫颈癌化疗中的经典药物,较其它化疗药物疗效显着[3]。实验通过观察人宫颈癌Hela细胞在细胞因子γ-干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)的诱导下内源性NO的产生情况,并进一步研究产生的NO是否可以提高Hela细胞对DDP敏感性以达到降低宫颈癌化疗耐药的目的。
 
  1 材料与方法
 
  1.1 材料
 
  人宫颈癌Hela细胞株,DDP,重组人干扰素-γ(Recombinant Human Interferon-γ,IFN-γ),RPMI Medium 1640培养基,标准胎牛血清,一氧化氮测试盒(硝酸还原酶法),MTT细胞增殖-毒性检测试剂盒,NG-甲基-L-精氨酸(L-NMMA),L-精氨酸(L- arginine,L-Arg)。
 
  1.2 实验方法
 
  1.2.1 人宫颈癌Hela细胞培养。将Hela细胞置于5%的CO2培养箱中37 ℃恒温培养,培养液为PH7.2~7.4的RPMI 1640培养液,内含10%胎牛血清、青霉素100 U/mL及链霉素100 U/mL。利用倒置显微镜下观察到细胞呈贴壁状态生长状态良好,用0.25%胰蛋白酶消化传代2~3次/周,当细胞呈对数生长期时用于后续的实验。
 
  1.2.2 IFN-γ诱导人宫颈癌Hela细胞合成内源性NO。将Hela细胞按照1×106/mL密度接种于6孔培养板中,分别用含和不含1nM IFN-γ的培养液2 mL分别继续培养两组的Hela细胞。采用一氧化氮测试盒与紫外分光光度计在2 h、4 h、8 h、16 h、24 h后分别测定实验组与对照组培养液中NO的含量。再次将6孔培养板的Hela细胞中随机加入含不同浓度(10~13 M、10~12 M、10~11 M、10~10 M、10~9 M、10~8 M)的2 mL IFN-γ培养液,培养8 h。再次检测各孔细胞培养液中NO的含量。
 
  1.2.3 MTT法测试经IFN-γ处理后的Hela细胞在不同浓度DDP下的生存率。将Hela细胞按照5×104/mL密度接种于96孔培养板中,100 μL/孔。随机将各孔分成实验组A(用IFN-γ处理)、实验组B(不用IFN-γ处理)、无处理因素的对照组C以及无细胞培养基的对照组D,分别向A组各小组(A组:A1、A2、A3、A4)中加入含有IFN-γ 1nM和不等浓度(0.5 μM、1 μM 、2 μM、4 μM)DDP的培养液100 μL,分别向B组各小组(B组:B1、B2、B3、B4)中加入含不等浓度(0.5 μM、1 μM 、2 μM 、4 μM)DDP的培养液100 μL。使用MTT法计算各实验组中Hela细胞的生存率。
 
  1.2.4 经IFN-γ处理的Hela细胞加入L-Arg或L-NMMA后在DDP作用下生存率变化。按照5×104/mL的密度接种在96孔培养板中,100 μL/孔。将各孔分为实验组G、H、I、J组:G组每100 μL培养液含1nM IFN-γ、0.5 mM L-NMMA和2 μM DDP;H组每100 μL培养液含1nM IFN-γ、10 mM L-Arg 和2 μM DDP;I组每100 μL培养液含1nM IFN-γ、0.5 mM L-NMMA、10mM L-Arg和2 μM DDP;J组每100 μL培养液含0.5 mM L-NMMA、10 mM L-Arg和2 μM DDP;利用MTT法算出各实验组Hela细胞的生存率。
 
  1.2.5 统计方法 采用SPSS13.0统计学软件对所得的数据进行分析处理,两个独立的样本组间的均数比较用t检验,多组间的均数比较采用方差分析。
 
  2 结果
 
  2.1 实验组中的Hela细胞在加入IFN-γ作用4 hNO产量明显上升(97.328 μM),IFN-γ作用8 h后NO产量达到高峰(152.335 μM),其后随时间延长NO产量逐渐下降;而未加IFN-γ的对照组Hela细胞自始至终NO的产量无明显变化(P<0.05)。见图1。经不同浓度的IFN-γ处理Hela细胞8 h后,NO的生成量在一定范围内随IFN-γ浓度升高而上升。见图2。
 
  2.2 以MTT法分别检测实验组与对照组Hela细胞的生存率,当DDP浓度为0.5 μM和1 μM时,实验组Hela细胞的生存率明显低于对照组(P<0.05),但高浓度的DDP作用下,两组的Hela细胞生存率比较差异无统计学意义。见图3。
 
  2.3 加入IFN-γ和NO合成促进剂L-Arg组(H组)Hela细胞经DDP作用后的生存率明显下降(P<0.05),而加入NOS的抑制剂L-NMMA组(G组)及未加IFN-γ组(J组)Hela细胞在DDP作用后的生存率较高。
 
  3 讨论
 
  在NOS作用下由精氨酸脱氨基可产生NO,因其性质不稳定而较容易通过弥散出入质膜直接进入相邻的细胞,在局部发挥作用。NOS至少有3种亚型:NOSI (nNOS,神经元型),NOSII (iNOS,炎性/免疫诱导型),NOSIII(eNOS,内皮细胞型),其中NOSII为诱导型(iNOS),NOSI、NOSIII为结构型(cNOS)[4]。在某些细胞因子如γ-干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-1(IL-1)等的诱导下,血管平滑肌细胞、巨噬细胞、心肌细胞、肝细胞或肿瘤细胞内产生iNOS[5],而细胞内的精氨酸在iNOS的催化下通过脱氨基作用可持续产生大量的NO[6]。
 
  研究结果表明,在加入IFN-γ的实验组中Hela细胞NO的产生量比不加IFN-γ的对照组显着增加,并且NO的生成量与IFN-γ的浓度与作用时间密切相关,由此可见在IFN-γ诱导下Hela细胞能够合成大量内源性的NO。当DDP浓度为0.5μM和1 μM时,实验组Hela细胞的生存率明显低于对照组(P<0.05),但在高浓度DDP的作用下,两组的Hela细胞生存率差异无统计学意义(P>0.05),说明在IFN-γ诱导下Hela细胞合成的内源性NO在一定程度上提高了细胞对DDP敏感性。通过加入iNOS抑制剂L-NMMA和NO的合成原料L-Arg来调整内源性NO的产量,得出结论:Hela细胞在DDP下的生存率在前者最高而后者降低,而导致结果不同的原因在于其生成的NO量不同,从而进一步证明了内源性NO具有调节Hela细胞对DDP敏感性的效应。
 
  相似的研究表明 NO可增强许多化疗药物的化学敏感性。魏雪敏等[7]为了探讨NO对宫颈癌细胞增殖与凋亡的影响,选用人宫颈腺癌细胞株HeLa细胞和宫颈鳞癌细胞株Caski细胞,在培养基中加入不同浓度NO供体--硝普钠(SNP)后培养,证明了NO能抑制宫颈癌细胞的生长,促进其凋亡。在Muir等[8]的实验中,在低氧浓度下选用人乳腺癌细胞系MDA-MB-231,采用三维立体培养孵育细胞并用NO抑制剂处理细胞,然后检测抗肿瘤药物耐药性,结果显示在缺氧状态下肿瘤细胞的耐药性被NO抑制剂所加强,其机理可能为可提高肿瘤细胞化学敏感性内源性NO受到了抑制。相似的结论在Cook等人的实验中也得到体现[9],将人乳腺癌细胞系MCF-7与可溶性NO释放药物孵育培养后加入美法仑,MCF-7细胞的生存率由未加NO释放剂时的55%降低到15%。
 
  综上所述,无论是外源性还是内源性NO都已经成为了降低肿瘤细胞对化疗药物耐药性的关键因子。能够予药物促进肿瘤细胞自身合成内源性NO与给予外源性NO相比更具有可行性,因此,对其机制的进一步研究显得尤为重要,期望找到更多促使肿瘤细胞产生内源性NO的方法以达到提高肿瘤化疗敏感性的目的。
 
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