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背景:当前,非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)死亡率呈现逐年递增趋势,居恶性肿瘤死因之首。但由于肺癌肿瘤组织中存有高耐药导致顺铂(diamminedichloroplatinum,DDP)化疗失败,成为临床迫切解决的课题。“肿瘤干细胞假说”理论认为肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs)是肿瘤组织中的极少数具有干细胞特性的细胞群体,尚未充分分化的原始细胞,具有自我更新和多向分化潜能。单个CSCs即具有致瘤性,可能是肿瘤再发的始动细胞。本课题前期研究已成功分离出肺腺癌CSCs,相比非CSCs具有低线粒体DNA拷贝数、胞内低活性氧(reactive oxygen species,ROS)浓度、低葡萄糖及低耗氧等独特的能量代谢特征,同时认为维持CSCs胞内低ROS浓度与其自我更新、多向分化及高致瘤性密切相关。鉴于ROS在肿瘤放疗促凋亡的重要作用,我们认为CSCs胞内ROS浓度的高低亦可影响肿瘤化疗药物的疗效,促CSCs胞内ROS蓄积的联合化疗或可成为肿瘤综合治疗新策略。因此,本研究拟人肺腺癌A549细胞经无血清培养基(serum-free medium,SFM)培养A549干细胞球,探讨A549细胞与A549干细胞球间的谷胱甘肽-硫-转移酶π(glutathione-S-transferase-π,GST-π)表达及胞内ROS浓度差异情况;同时针对该两种细胞分别以空白对照组、顺铂组、GST-π抑制剂丁硫氨酸-亚砜亚胺(DL-buthionine-S,R-sulfoximine,BSO)联合DDP组及N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)联合DDP组干预,并检测各组与之对应的ROS浓度及凋亡率。目的:1、比较A549单细胞克隆不同形态的胞内ROS浓度。2、比较A549细胞和A549干细胞球不同药物组合干预后GST-π的表达、胞内ROS浓度及凋亡率的差异,同时探讨三者的相关性。方法:1、采用荧光显微镜检测A549单细胞克隆不同形态的胞内ROS浓度。2、通过Western Blot检测A549细胞和A549干细胞球不同药物组合干预24h后GST-π蛋白表达水平。3、利用流式细胞术检测A549细胞和A549干细胞球不同药物组合干预24h后胞内ROS浓度及凋亡率。结果:1、A549紧密型克隆细胞胞内ROS浓度明显低于松散型(24.13±1.79vs77.89±6.71P<0.01)。2、A549干细胞球较A549细胞高表达GST-π蛋白(1.45±0.07vs1.25±0.06P<0.05),同时维持胞内低ROS浓度(272.67±16.04vs326.33±12.34P<0.01);顺铂干预后前者胞内ROS浓度上升幅度较后者小(585±12.12vs768.67±9.02P<0.01),凋亡增加幅度亦较后者小(13.74±1.51vs23.23±1.08P<0.01)。3、A549细胞及A549干细胞球经过NAC联合顺铂与单用顺铂干预后相比,两种细胞均表现胞内ROS浓度显著下降(A549细胞547.67±9.07vs768.67±9.02P<0.01,A549干细胞球452.33±16.16vs585.00±12.12P<0.01),凋亡亦较单用顺铂减少(A549细胞12.47±1.50vs23.23±1.08P<0.01,A549干细胞球8.43±1.10vs13.74±1.51P<0.01)。4、A549干细胞球及A549细胞经过BSO联合顺铂干预后相比,前者更低表达GST-π蛋白(0.51±0.05vs0.83±0.05P<0.05)、胞内ROS浓度明显蓄积(1651.00±28.62vs1486.67±10.02P<0.01)、并伴有凋亡增幅明显(34.20±2.01vs29.05±1.08P<0.01)。结论:1、 A549干细胞球高表达GST-π蛋白并维持胞内低ROS浓度,可能是LCSCs化疗耐药的原因之一。2、抗氧化剂NAC能够有效清除肿瘤胞内ROS,抑制顺铂凋亡效应。3、BSO抑制GST-π表达,并触发ROS大量蓄积,介导氧化应激促进A549干细胞球化疗凋亡,能够起到化疗增敏效应。