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一、研究背景胃癌(gastric cancer,GC)是临床上常见的消化系统恶性肿瘤,具有较高的发病率和死亡率,严重威胁到了人类的生命健康。目前,胃癌的主要治疗方法仍然是手术切除联合化疗,但由于现有的化疗药物对肿瘤的特异性不强,在杀死肿瘤细胞的同时会对正常细胞造成损伤,从而带来严重的毒副作用。因此,降低或消除化疗药物产生的毒副作用一直是临床上亟待解决的重要问题。众所周知,化疗药物的毒副作用与使用的剂量成正相关,如果在保证疗效的情况下,将具有增效作用而本身无毒的化合物与化疗药物联用,便可减少化疗药物的使用剂量,从而减少其毒副作用。氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)是临床上治疗胃癌等消化道恶性肿瘤最常用的经典化疗药物之一,其疗效显著、价格低廉。但胃癌患者使用该药后,容易出现恶心、呕吐、腹泻、口腔炎、胃炎等较为严重的胃肠道毒副反应,以及骨髓抑制等症状,严重影响患者的生活质量。因此。积极探索对5-FU具有减毒或增效的中药或中药有效成分是一件有重要意义的工作。姜黄素(curcumin,CUR)是来源于中草药植物姜黄的一种酚类化合物,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种生物活性。近年来国内外多位研究者的体外实验研究表明,姜黄素对胃癌细胞具有生长抑制和诱导细胞凋亡的作用,另一方面,也有研究者通过一定剂量姜黄素与不同剂量5-FU联合作用于体外培养的胃癌SGC-7901细胞,结果显示姜黄素与5-FU具有协同抗肿瘤细胞的作用,姜黄素可以增强5-FU对SGC-7901细胞的生长抑制作用和凋亡诱导作用,较低剂量5-FU与一定剂量的姜黄素联用后可以达到较高剂量5-FU的作用效果,但两药联用诱导SGC-7901细胞发生凋亡的具体作用机制还有待揭示。二、研究目的本课题将在细胞水平上观察CUR联合5-FU对胃癌SGC-7901细胞的影响,研究并验证CUR与5-FU联用在抑制胃癌SGC-7901细胞的生长和诱导该细胞凋亡的协同作用,了解CUR与5-FU联用对Fas介导死亡受体信号通路的影响,以初步揭示其发挥作用的可能机制,为临床上进行胃癌化疗时应用CUR来降低化疗药物5-FU的使用剂量、减少5-FU的毒副作用提供初步的理论依据。三、实验方法将胃癌SGC-7901细胞株接种到含9%新生牛血清1640培养基的培养瓶或培养皿中,置入二氧化碳培养箱,在37°C、5%CO2的条件下培养细胞,待进入对数生长期时,分别给予不同浓度梯度的CUR和5-FU共培养,使药物作用细胞24 h或48 h。然后采用下列不同的方法检测药物对胃癌SGC-7901细胞生长与凋亡影响的相关指标。1.采用MTT方法检测CUR和5-FU系列浓度对SGC-7901细胞生长的影响,计算出两种药物对SGC-7901细胞的半数抑制浓度(半数抑制率)IC50。2.采用MTT法检测CUR和5-FU对SGC-7901细胞生长的抑制作用,并计算细胞生长抑制率。3.采用平板克隆实验检测CUR和5-FU对SGC-7901细胞分裂增殖与克隆形成的影响。并计算细胞克隆形成率。4.采用荧光染料AO/EB双染法,在荧光显微镜下观察CUR和5-FU联用诱导胃癌SGC-7901细胞发生凋亡的形态学改变及其影响效应,并计算细胞凋亡率。5.采用基于Annexin V-FITC/PI双染的流式细胞术检测CUR和5-FU联用对胃癌SGC-7901细胞凋亡的影响,并计算细胞凋亡率。6.采用Western blot方法检测CUR和5-FU联用对SGC-7901细胞的死亡受体介导的凋亡通路关键蛋白Fas、FADD、caspase-8和caspase-3的表达水平。四、结果1.MTT实验结果显示,CUR和5-FU对胃癌SGC-7901细胞的IC50分别为44.08μM和60.13μM。2.MTT实验结果显示,各实验组CUR和/或不同剂量的5-FU作用于SGC-7901细胞24 h、36 h和48 h后,与对照组相比,细胞生长抑制率均有显著性差异(P<0.05),且呈现出时间依赖效应;同时,CUR联合低剂量(L)5-FU组与中剂量(M)5-FU组相比、CUR联合中剂量(M)5-FU与高剂量(H)5-FU组相比,细胞的生长抑制率无显著性差异(P>0.05)。3.克隆形成实验结果显示,各实验组CUR和/或不同剂量的5-FU作用于SGC-7901细胞24 h后,与对照组相比,细胞克隆形成率均有显著性差异(P<0.05);同时,CUR联合低剂量(L)5-FU组与中剂量(M)5-FU组相比、CUR联合中剂量(M)5-FU与高剂量(H)5-FU组相比,细胞的克隆形成率无显著性差异(P>0.05)。4.AO/EB荧光染色及凋亡流式结果显示,各实验组CUR和/或不同剂量的5-FU作用于SGC-7901细胞24 h、48 h后,与对照组相比,细胞凋亡率均有显著性差异(P<0.05),且呈现出时间依赖效应;同时,CUR联合低剂量(L)5-FU组与中剂量(M)5-FU组相比、CUR联合中剂量(M)5-FU与高剂量(H)5-FU组相比,细胞的凋亡率无显著性差异(P>0.05)。5.Western blot实验结果显示,各实验组CUR和/或不同剂量的5-FU作用于SGC-7901细胞24 h后,与对照组相比,caspase-8、caspase-3、Fas、FADD的表达量有显著性差异(P<0.05);同时,CUR联合低剂量(L)5-FU组与中剂量(M)5-FU组相比、CUR联合中剂量(M)5-FU与高剂量(H)5-FU组相比,Fas、FADD、caspase-8、caspase-3的表达量无显著性差异(P>0.05)。五、结论1.姜黄素可以显著增强5-FU对体外培养的胃癌SGC-7901细胞生长与增殖的抑制作用,且呈剂量与时间的依赖性;2.姜黄素可以显著增强5-FU对体外培养的胃癌SGC-7901细胞凋亡的诱导作用;3.姜黄素与5-FU联用对体外培养的胃癌SGC-7901细胞的凋亡诱导作用的机理与细胞膜表面Fas介导的死亡受体信号通路有关,两药联用可以促进胃癌SGC-7901细胞Fas、FADD、caspase-8、caspase-3等凋亡相关蛋白表达上调,提示姜黄素与5-FU联用诱导SGC-7901细胞的凋亡可通过Fas信号通路实现。