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背景:子宫颈癌是妇女最常见的恶性肿瘤之一,近数十年来基于宫颈细胞学筛查的广泛应用,使宫颈癌在癌前病变阶段就能够被早期发现,从而进行干预及治疗,现如今晚期宫颈癌发病率和死亡率已有明显下降,但是,其发病呈年轻化趋势。光动力学治疗(photodynamic therapy,PDT)是用于宫颈癌治疗的一种微创治疗方法,阳离子卟啉(TMPyP4),即四-(N-甲基-4-吡啶基)卟啉,是一类卟啉类衍生物,能够选择性地在肿瘤组织中聚集,在正常组织中却代谢很快,因此长期以来在肿瘤治疗、尤其在PDT方面备受人们的关注。研究表明微型染色体维持蛋白(minichromosome maintenance proteins, MCMs)是一组蛋白家族,它可以用来作为一种细胞增殖的特异标记;碳酸酐酶IX(carbonic anhydrase Ⅸ, CA-Ⅸ)属于碳酸酐酶家族,它可以调节细胞的生长;核因子kappa B (nuclear factor kappa B, NF-κB)是一种多向性核转录因子,调控肿瘤的发生发展、浸润转移等;多肿瘤抑制基因P16是一种细胞周期调控因子,负调节细胞增殖及分裂。本研究旨在体外细胞实验研究阳离子卟啉(TMPyP4)介导的光动力学疗法(TMPyP4-PDT)对人类宫颈癌Caski细胞系的杀伤作用,观察TMPyP4-PDT对宫颈癌Caski细胞系MCM2、CA-Ⅸ、NF-κB和P16表达的影响,探讨其可能的作用机制。目的:观察TMPyP4-PDT对体外培养的人宫颈癌Caski细胞系的杀伤效应及其对MCM2、CA-Ⅸ、NF-κB和P16表达的影响,探讨其可能的作用机制。方法:选择人子宫颈癌Caski细胞系,实验分为单纯TMPyP4组、单纯PDT组、TMPyP4-PDT组和正常对照组。在培养过程中对Caski细胞系进行干预,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测TMPyP4-PDT对Caski细胞系增殖的抑制作用;光镜下观察各组细胞HE染色的形态学变化;采用Annexin V-PI双标记法检测TMPyP4-PDT对Caski细胞系的凋亡作用;荧光实时PCR相对定量法检测人宫颈癌Caski细胞系正常对照组及TMPyP4-PDT组干预后MCM2、CA-Ⅸ、NF-κ B和P16的表达情况。结果:1.当光照剂量一定时,单纯TMPyP4组对细胞增殖有明显的抑制作用(P<0.01),且呈剂量依赖性(3μ M:8.6%,6μM:18.5%,15μM:32.2%,30μM:41.6%,60μM:48%);单纯PDT组对细胞增殖无明显抑制作用(P>0.05);TMPyP4-PDT组对细胞增殖的抑制作用随着TMPyP4浓度及光照剂量的增加而增强(P<0.01)。2.倒置光学显微镜下观察到单纯PDT组活细胞多,未见到核固缩、核碎裂样改变;单纯TMPyP4组及TMPyP4-PDT组细胞出现胞质空泡化、细胞体积缩小、细胞核碎裂及凋亡小体形成等。3.流式细胞术检测结果显示,在激光能量密度为4J/cm2的条件下,3、6、15、30和60u M TMPyP4作用4h,Caski细胞凋亡百分比分别为(5.67±0.35)%、(13.50±0.62)%、(22.83±2.35)%、(34.47±1.88)%和(46.43±1.46)%。4.在激光能量密度为4J/cm2的条件下,3、6、15、30和60u M TMPyP4作用4h,Caski细胞MCM2、CⅨ和NF-κB mRNA表达水平明显降低,与正常对照组比较,差异有统计学意义(P<0.01);P16mRNA表达水平升高,其差异有统计学意义(P<0.01)。结论:TMPyP4-PDT对人宫颈癌Caski细胞系有明显的杀伤作用,且呈剂量依赖性;TMPyP4-PDT可诱导宫颈癌Caski细胞系凋亡,且随着药物作用浓度的提高,凋亡作用逐渐增强。TMPyP4-PDT作用于肿瘤细胞一段时间后,可能通过正性调节P16基因以及负性调节MCM2、CA-Ⅸ和NF-κB等基因的表达从而抑制肿瘤细胞的增殖和转移。