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本课题是载药骨水泥局部治疗骨肉瘤研究系列课题的前期研究,通过细胞大小、形态、增殖、分裂、移行、粘附以及死亡、凋亡等细胞毒性观察,研究三氧化二砷(Arsenic Trioxide, As203)抗骨肉瘤MG-63的作用并确定As2O3抗骨肉瘤MG-63细胞的有效浓度；研究抗坏血酸(ascorbic acid, AA,即维生素C)协同As2O3抗人骨肉瘤MG-63细胞的作用,并确定AA协同As2O3抗骨肉瘤MG-63的最佳浓度；通过Illumina人全基因芯片表达谱分析及PCR验证,为寻找AA协同As2O3抗人骨肉瘤的可能途径提供参考依据。第一部分AA协同As2O3抗人骨肉瘤MG-63细胞的体外疗效研究目的研究AA和As2O3抗人骨肉瘤MG-63的协同作用。方法以人骨肉瘤细胞MG-63为体外模型,用62.5u M AA与1μM As203单独或联合处理细胞,利用新型连续活细胞图像采集和分析平台Cell-IQ (continuous live cell imaging and analysis platform, Cell-IQ)实时观察细胞的生长情况和形态学的变化。结果我们的研究显示1μM As203和62.5μM AA单独处理都可抑制骨肉瘤细胞MG-63的生长并诱导细胞死亡。当1μM As203和62.5μM AA联合处理细胞后,较单独处理组细胞抑制及促凋亡效果更明显。结论AA和As2O3抗人骨肉瘤MG-63可起到协同作用,这一结果为临床治疗骨肉瘤的疗效提供了新的思路和实验依据。第二部分AA协同As2O3抗人骨肉瘤MG-63细胞的机制研究目的扰动是药物间相互作用是生命体中的系统性问题的关键特点,特别是癌症研究中。研究AA和As2O3抗人骨肉瘤MG-63的协同作用的可能机制。方法利用经As2O3和从处理的人类癌细胞系MG-63,我们期望知道药物互作在宏观水平对该细胞系转录组的影响。我们首先利用混合线形模型模拟As2O3和AA的互作。利用该模型,我们得出了As203影响AA或从影响As2O3起作用的基因集。其次,我们利用SVD (Singular Value Decomposition)方法分析了单个和协同作用下的基因表达模式的癌细胞系MG-63的基因表达谱。我们从基因表达谱找到了一些不同的代表了药物交互作用的基因模式。为解释这些不同的基因表达模式,我们也对找到的模式进行了转录调控子网络的分析。另外,我们利用GO (Gene Ontology)和信号通路数据库考察了As2O3协同作用的基因的功能相关性。结果我们利用了两种分析方法分析了对照组及As203单独处理,AA单独处理,和As2O3+AA协同处理后人类癌细胞系MG-63的转录组。我们考察了这些基因集的功能相关性。结论这些有利于增进了解As22O3+AA协同处理后癌细胞凋亡的机理。