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目的:宫颈癌是女性最常见的恶性肿瘤之一。近年来,宫颈癌的发病率,尤其是年轻妇女的发病率明显增加。随着新辅助化疗的发展和医学模式的转变,化疗已成为宫颈癌治疗中不可或缺少的治疗手段。在宫颈癌的化疗中,使用一些毒性小的天然抗肿瘤药物,充分发挥其治疗作用,减少对正常细胞的损伤,成为当前研究的一大热点。大蒜素(Allicin)是大蒜中主要生物活性成分的总称。近年来,体外实验证实大蒜素能够通过诱导肿瘤细胞凋亡抑制肿瘤的发生。
本研究以人宫颈腺癌Hela、鳞癌Caski细胞株为对象,通过检测用药前后Caspase-3、8、9的表达和活性变化,探讨大蒜素对宫颈癌细胞生长的影响及其作用机理。从而为大蒜素应用于临床肿瘤的辅助治疗提供充分的实验室依据。
方法:
1.细胞培育:常规复苏冻存的Hela、Caski细胞接种于100ml培养瓶中,加入青、链霉素,使青霉素浓度为100IU/ml,链霉素浓度为100ug/ml, 37℃、5%CO<,2>饱和湿度培养箱内松盖培育。以0.25%胰蛋白酶消化传代。
2.细胞增殖实验:取对数生长的Hela、Caski 细胞,制成浓度为6×10<4>个/ml的细胞悬液,接种到96孔培养板中,每孔100ul,置于37℃ CO<,2>培养箱中培养,培养24h后,换培养液,加入含有不同浓度大蒜素(6.25,12.5,25,50,75,100 mg/L)的培养基。设空白对照孔(只加培养基)。每一浓度均设 6个平行孔。继续培养24、48和72小时后,每孔加入10ul浓度为5mg/ml的MTT溶液,放回培养箱继续孵育4小时。吸净上清液,每孔加入二甲基亚砜100ul,振荡器上振荡8-10min,用酶标光度仪在波长为492nm时测定每孔的吸光度(OD)值。每个实验均重复3次。
3.Caspase抑制剂对大蒜素诱导Hela、Caski细胞凋亡的影响:将Hela、Caski细胞以6.0×10<4>个/ml接种于96孔培养板中,每孔100ul,置于37℃CO<,2>培养箱中培养,培养24h后,弃上清,加入Caspase-3抑制剂z-DEVD-fmk(20μmol/L)、Caspase-8抑制剂z-IETD-fmk (20μmol/L)、Caspase-9抑制剂z-LEHD-fmk(20μmol/L),60min后,各孔加入大蒜素(浓度为Hela50mg/L、Caski12.5mg/L),设6个平行孔,于37℃,5%CO2条件下继续培养24h后,进行MTT检测。
4.用Caspase活性检测试剂盒检测大蒜素对Hela、Caski细胞株Caspase-3、8、9活性的影响:将浓度为4.5×104个/ml细胞接种于接种于培养瓶。待细胞生长至对数生长期,换培养液,分为对照组(仅加培养基)、大蒜素组(加入含不同浓度的大蒜素的培基),培养48h后,收集细胞,按照说明书操作,用分光光度计测定OD<,405>。通过OD<,实验组>/OD<,对照组>的比值检测大蒜素对两种细胞Caspase-3、8、9活化程度的影响。实验重复三次。
5.RT-PCR方法检测大蒜素对Hela、Caski细胞株Caspase-3、8、9表达的影响: (1)细胞株RNA的提取:细胞经大蒜素处理12h后,取1×10<6>个/ml细胞行裂解、按TrizoI Reagnt试剂盒说明提取各组细胞的总RNA。(2)cDNA的合成(3)PCR的扩增(4)琼脂糖凝胶电泳,凝胶成像系统观察Caspase-3、8、9与β-actin基因扩增产物电泳条带的吸光度比值,表示Caspase-3、8、9的相对表达水平。统计学方法:细胞吸光度值(OD)和Caspase-3、8、9表达用X±s表达,多组间比较,采用方差分析。
结论:
(1)大蒜素对宫颈癌Hela和Caski细胞的生长有明显的抑制作用,且随时间和剂量增加抑制率明显上升。
(2)大蒜素对Caski细胞的促凋亡作用较Hela细胞敏感。
(3)本研究应用Caspase活性检测试剂盒和半定量RT-PCR技术,检测大蒜素应用前后Hela和Caski细胞Caspase-3、8、9 mRNA表达水平和活性的变化,证实大蒜素在转录水平上调Caspase-3、8、9 mRNA的表达、并激活Caspase-3、8、9蛋白酶诱导细胞凋亡。因此通过作用于启动型Caspase酶Caspase-8、9及执行型Caspase-3循半胱氨酸蛋白酶(Caspase)通路诱导细胞凋亡是大蒜素促调亡的重要机制。上述结论为大蒜素应用于宫颈癌的辅助治疗提供充分的实验室依据。