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研究背景和研究目的:肺癌是当今世界第一癌症杀手,在中国,其发病率与死亡率高居榜首,成为严重威胁人类健康和生命的一种疾病。按组织学类型可将肺癌分为小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)和非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)两大类。其中非小细胞肺癌(NSCLC)占肺癌的80%以上,而且就诊时多为Ⅲ~Ⅳ期,失去了手术机会,而在可手术的患者中,术后复发、转移率高达50%以上,且对放疗很不敏感。因此,全身化疗是治疗非小细胞肺癌的重要手段。目前所用化疗药物在化疗初期效果明显,可有效诱导肺癌细胞凋亡,但毒副作用严重且易产生耐药性,从而导致化疗失败。因此,寻找高效、毒副作用小、能克服耐药的新型化疗药物成为当前肺癌治疗亟待解决的主要问题之一。综上所述,本课题研究目的在于:以非小细胞肺癌A549细胞为研究对象,对合成的有机锡小分子化合物FPLDBT的体外抗肿瘤活性进行研究,进而探讨其对体外培养的非小细胞肺癌A549细胞的生长抑制作用及凋亡的分子机制,希望通过这些研究可以为治疗肺癌和开发新型肺癌化疗药物提供一定的理论依据,做出积极的贡献。研究方法:1.MTT法检测细胞存活率,对FPLDBT进行初步筛选。2.细胞凋亡情况的检测:—倒置相差显微镜观察细胞形态变化;—Hoechst 33258荧光染色,并结合荧光显微镜观察细胞核片段化;—吖啶橙(AO)荧光染色,结合荧光显微镜观察进一步检测细胞凋亡情况;—活性氧(ROS)水平的变化,用荧光分光光度计检测细胞内活性氧的含量;—用Nucleosome ELISA试剂盒检测细胞凋亡率。3.细胞周期影响的检测:—流式细胞技术检测FPLDBT对细胞周期的影响。4.FPLDBT对caspase-3,-4激活情况的检测,方法如下:—用caspase-3,-4酶活性检测试剂盒分析caspase-3,-4酶活性变化;—用caspases抑制剂检测caspase-3,-4对FPLDBT细胞生长的影响。研究结果:1.FPLDBT抗凋亡活性检测结果(MTT法检测细胞存活率结果)—FPLDBT对A549细胞存活率的影响:结果显示:在48小时内,FPLDBT显著降低了A549细胞的存活率,对A549有显著生长抑制作用,并呈现明显的剂量效应。2.FPLDBT诱导A549细胞凋亡的研究结果—倒置相差显微镜观察细胞形态变化:结果表明:0.8μM/L的FPLDBT处理A549细胞48小时后,倒置相差显微镜下观察发现,细胞皱缩,空泡化明显,产生凋亡小体,并从皿底脱落死亡,细胞呈现出典型的凋亡形态学特征;而0.1% DMSO溶剂对照组与对照组相比,细胞形态无明显变化。—Hoechst 33258染色结合荧光显微镜检测细胞核片段化结果:结果显示:0.8μM/L的FPLDBT处理A549细胞48小时后,荧光显微镜下观察发现,细胞核呈蓝色,出现核片段化现象,凋亡小体清晰可见,呈现典型的凋亡形态学特征;而DMSO溶剂对照组与对照组相比,细胞核呈均匀亮蓝色,形态无明显变化。—吖啶橙(AO)染色结合荧光显微镜检测染色质凝集结果:结果显示:0.8μM/L的FPLDBT处理A549细胞48小时后,荧光显微镜下观察发现,染色质凝集及边缘化,并有凋亡小体出现,呈现典型的凋亡形态学特征;而DMSO溶剂对照组与对照组相比,染色质无明显变化。—A549细胞内活性氧含量的测定:结果表明:0.8μM/L的FPLDBT处理A549细胞48小时后,结合荧光分光光度计检测其细胞内活性氧的含量发现,与对照组细胞相比,细胞内活性氧含量显著增加。—Nucleosome ELISA检测核小体水平变化结果:结果表明:0.8μM/L的FPLDBT处理A549细胞48小时后,Nucleosome ELISA试剂盒检测发现,与对照组细胞相比,细胞内核小体水平显著升高。3.FPLDBT对A549细胞周期的影响—流式细胞技术检测细胞周期分布结果:结果显示:通过流式细胞仪检测细胞周期分布发现,与对照组相比,0.8μM/L的FPLDBT作用48小时后可将绝大部分A549细胞周期阻滞在G1期,不能进入S期。4.FPLDBT诱导A549细胞凋亡的相关分子机制研究结果—caspases酶活性检测:结果表明:在细胞凋亡过程中,FPLDBT同时激活了caspase-3,-4,其中对caspase-4的激活程度强于caspase-3。—caspases抑制剂对FPLDBT诱导A549细胞凋亡的影响:加入caspases抑制剂后,凋亡ELISA试剂盒检测细胞凋亡率,发现:与FPLDBT处理的细胞相比,caspase-4 inhibitor(Z-LEVD-FMK)显著阻滞了FPLDBT诱导的凋亡,而caspase-3 inhibitor(Z-DEVD-FMK)虽然也抑制了FPLDBT诱导的凋亡,但程度较弱。研究结论:1.FPLDBT以浓度依赖的方式显著降低了A549细胞的存活率,抑制了A549细胞的增殖。2.FPLDBT可使细胞周期阻滞在G1期。3.FPLDBT可有效诱导A549细胞凋亡,此凋亡过程由ROS和caspases共同参与。4.根据caspases在FPLDBT诱导A549细胞的凋亡过程中所起的作用,我们推测此凋亡过程以内质网凋亡途径为主。