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目的:食管癌是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一。在我国河北的南部地区,食管鳞癌的发生率是世界最高的,为199/100,000。虽然外科手术以及术后放疗、化疗是治疗食管癌的有效手段,但术后5年生存率也只能达到30%左右。因此有必要寻求新的预防和治疗食管癌的有效方法。最近流行病学调查和实验研究证实非甾体类抗炎药(nonsteroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)如aspirin和NS-398等具有化学预防和治疗食管癌的作用。但关于NSAIDs具体的抗癌机制尚未完全阐明。目前认为NSAIDs主要通过抑制环氧合酶(cyclooxygenases,COXs)及前列腺素(prostaglandins,PGs)发挥其药理学作用。COXs在体内以两种同工酶形式存在,即COX-1和COX-2。COX-1固有表达于多种正常哺乳动物组织细胞,主要参与细胞正常的生理功能;而COX-2 mRNA和蛋白在正常组织中无表达,但在包括食管癌在内的多种肿瘤中却有高表达。COX-2和PGs均在肿瘤发生、发展中起重要作用,并直接参与肿瘤细胞的增殖和凋亡。因此NSAIDs作为COX-2的抑制剂可能通过抑制COX-2活性和/或表达,进一步抑制PGs合成发挥抗肿瘤作用。一些研究证实在COX-2基因启动子区域含有能与细胞核因子κB(nuclear factor κ gene binding,NF-κB)相结合的特异的DNA序列,并且NF-κB可调节<WP=5>COX-2的表达。多种肿瘤细胞中均能检测到有高活性NF-κB存在,并且活化的NF-κB在肿瘤发展中起重要作用,如促进细胞转化、促进肿瘤细胞增殖,抑制肿瘤细胞凋亡等。但在食管癌中是否有持续活化的NF-κB存在,以及NSAIDs是否可通过抑制NF-κB活性发挥抗食管癌作用均未见报道。本研究以体外培养人食管低分化鳞癌细胞株TE13细胞为研究对象;研究两种NSAIDs,非选择性的COX-2抑制剂aspirin和选择性的COX-2抑制剂NS-398,对TE13细胞NF-κB活性、COX-2表达、PGs合成、细胞增殖和凋亡的影响,以探讨其抗肿瘤机制。方法:体外培养人食管癌细胞株TE13细胞,然后用不同剂量的aspirin和NS-398处理细胞一定时间。细胞增殖用MTT还原法检测,细胞调亡用透射电镜和流式细胞学(flow cytometry,FCM)检测。用反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)检测COX-2 mRNA表达,Western blot检测COX-2蛋白表达。放射免疫测定(Radioimmunoassay,RIA)检测PGF1α合成。用电泳迁移率改变分析(Electrophoretic Mobility Shift Assay,EMSA)检测细胞NF-κB活性,Western blot检测细胞胞浆IκB蛋白水平。COX-2 mRNA表达水平,COX-2蛋白表达水平,IκB蛋白水平用Gel-Pro凝胶分析软件进行半定量分析。所有数据均用±s表示,用SPSS统计分析软件进行统计学分析,各组均数的比较行单因素方差分析(ANOVA),用最小显著差法(least significant difference, LSD)作两两比较,P<0.05为有显著性差异。结果:<WP=6>1 NSAIDs对食管癌TE13细胞增殖及凋亡的影响1.1 aspirin 和NS-398抑制TE13细胞增殖MTT还原法检测显示aspirin 和NS-398处理TE13细胞72 h后均可剂量依赖性地抑制TE13细胞增殖。对照组的增殖率被看作为100%。在1,4,8 mmol/L浓度的aspirin作用下细胞的增殖率明显降低,分别为55.1593±19.1479%, 49.7030±10.9529%, 38.0840%±19.2731%(P<0.05)。在10-9,10-8,10-6,10-4 mol/L浓度的NS-398作用下细胞的增殖率降低,分别为50.2218±14.8091%, 35.5440±18.2149%, 15.7832%±4.9604%, 4.9432±3.5938%(P<0.05)。1.2 aspirin 和NS-398诱导TE13细胞凋亡1.2.1透射电镜下观察细胞具有凋亡的形态学变化 aspirin 和NS-398孵育TE13细胞72 h均可诱导TE13细胞凋亡。对照组细胞的形态学表现为:细胞核增大,畸形明显,可见大而明显的核仁,细胞核/细胞质比例失调,常染色质增多,异染色质减少。在4mmol/L的aspirin组可见细胞核固缩,异染色质边集在核膜下,并呈半月形改变。在10-6 mol/L的 NS-398组可见细胞核固缩,核碎裂发生。1.2.2 FCM检测细胞凋亡百分率(apoptosis percentage, AP) aspirin 和NS-398孵育TE13细胞24 h均可剂量依赖性地诱导TE13细胞发生凋亡。在1,4,8 mmol/L浓度下aspirin诱导的AP分别为13.7667±2.3180%, 13.9333±2.9143%, 14.6333±1.8502%,与对照组的4.5667±3.1786%相比较较具有显著性差异(P<0.05)。在10-9,10-8,10-6,10-4 mol/L浓度下NS-398诱导的AP分别为5.4000±1.0817%, 6.0000±0.7810%, 11.3000±0.2646%, 17.4667±<WP=7>2.3861%,与对照组的2.6333±1.5695%相比较具有显著性差异(P<0.05)。2 NSAIDs对食管癌TE13细胞COX-2表达及PGs合成的影响2.1 aspirin 和NS-398抑制TE13细胞COX-2 mRNA表达 RT-PCR结果显示TE13细胞中有一定的COX-2 mRNA表达,并且aspirin 和NS-398孵育细胞24 h均可剂量依赖性地抑制TE13细胞COX-2 mRNA表达(P<0.05)。在1,4,8 mmol/L浓度下aspirin的抑制率分别为19.14%,31.12%,43.04%(P<0.05)。在10-9,10-8,10-6,10-4 mol/L浓度下NS-398的抑制率分别30.65%,31.81%,46.39%,82.33%(P<0.05)。2.2 aspirin 和NS-398抑制TE13细胞COX-2蛋白表达Western