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目的肿瘤坏死因子相关诱导凋亡配体(TRAIL,tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand)可通过与受体的特异性结合而诱导肿瘤细胞和转化细胞凋亡,而对机体正常组织细胞无毒副作用。不同种类的肿瘤细胞对TRAIL的敏感性不同,但TRAIL与部分化疗药物、放射线对肿瘤细胞有协同杀伤作用,能够克服肿瘤细胞对TRAIL的抵抗性或提高对TRAIL的敏感性。本文拟探讨人喉癌Hep-2细胞对TRAIL的敏感性及凋亡机制,TRAIL与顺铂、紫杉醇、放射线联合应用对Hep-2细胞的杀伤效应及其调控机制。方法(1)不同浓度的TRAIL、顺铂、紫杉醇分别作用于人喉癌Hep-2细胞12h、24h、48h、72h后CCK-8法检测Hep-2细胞增殖抑制率;(2)以5μg/ml的顺铂、12nmol/L的紫杉醇、8Gy放射线作用于人喉癌Hep-2细胞24h后,流式细胞术检测Hep-2细胞表面TRAIL四个受体表达,RT-PCR检测Hep-2细胞内TRAIL四个受体mRNA表达;(3)以600ng/ml的TRAIL、5μg/ml的顺铂、12nmol/L的紫杉醇、8Gy放射线、TRAIL600ng/ml+顺铂5μg/ml、TRAIL600ng/ml+紫杉醇12nmol/L、TRAIL600ng/ml+放射线8Gy作用于人喉癌Hep-2细胞24h后,在相差显微镜下观察细胞形态,流式细胞术检测Hep-2细胞的凋亡率,Western Blot检测Hep-2细胞TRAIL四个受体、Caspase-3、Caspase-8及Caspase-9的表达;(4)分别以Z-IETD-FMK、Z-LETD-FMK抑制Caspase-8、Caspase-9的活性后,不同浓度的TRAIL、顺铂、紫杉醇分别作用于人喉癌Hep-2细胞24h,CCK-8法检测Hep-2细胞增殖抑制率。结果(1)分别经TRAIL、顺铂、紫杉醇处理后Hep-2细胞生长受到抑制,在一定浓度内呈时间和剂量依赖性,TRAIL 24h IC50为596.92 ng/ml,48h IC50为367.03ng/ml,顺铂24h IC50为5.09μg/ml,紫杉醇24h IC50为12.12nmol/L,48h IC50为7.13 nmol/L,Hep-2细胞对TRAIL诱导的凋亡不敏感。(2)顺铂、紫杉醇、放射线与TRAIL联合应用Hep-2细胞凋亡显著高于单药应用(P<0.05),具有协同杀伤效应。(3)对照组Hep-2细胞诱骗受体(DcR1,DcR2)mRNA及蛋白质水平表达均显著高于死亡受体(DR4,DR5)(P<0.05);顺铂、紫杉醇、放射线处理后Hep-2细胞死亡受体表达增高,以DR5更显著,DcR1下降(P<0.05),DcR2未见显著变化(P>0.05),提高了Hep-2细胞对TRAIL的敏感性。(4)以Z-IETD-FMK抑制Caspase-8活性后,TRAIL、顺铂、紫杉醇对Hep-2细胞的生长抑制率下降,但无统计学意义(P>0.05);以Z-LETD-FMK抑制Caspase-9活性后,TRAIL、顺铂、紫杉醇对Hep-2细胞的生长抑制率显著下降(P<0.05),证实TRAIL、顺铂、紫杉醇对Hep-2细胞均为通过内源性凋亡途径发挥作用。(5)TRAIL、顺铂、紫杉醇单药及放射线作用于Hep-2细胞24h后,Caspase-8表达量略有升高(p>0.05),但联合用药组显著增高(P<0.05),Caspase-9表达量均有显著升高(p<0.05),证实TRAIL、顺铂、紫杉醇对Hep-2细胞均为通过内源性凋亡途径发挥作用,而在联合用药组Caspase-3、Caspase-9环状反馈激活Caspase-8使其活化,增强了Hep-2细胞对TRAIL的敏感性,发挥协同效应。结论(1)人喉癌Hep-2细胞对TRAIL诱导的细胞凋亡不敏感,顺铂、紫杉醇对Hep-2细胞有较好的细胞毒性,在一定浓度范围内呈时间和剂量依赖性;顺铂、紫杉醇、放射线与TRAIL联合应用时显著提高对Hep-2细胞毒性,具有协同杀伤效应。(2)顺铂、紫杉醇、放射线作用于Hep-2细胞后使其死亡受体表达增高,DR5增高更显著,DcR1下降,可能是联合用药提高Hep-2细胞对TRAIL的敏感性,发挥协同效应的机制之一。(3)抑制Caspase-9活性能降低顺铂、紫杉醇、TRAIL对Hep-2细胞的生长抑制作用,表明TRAIL、顺铂、紫杉醇是通过激活内源性凋亡途径发挥作用的。(4)活化后的Caspase-9、Caspase-3通过环状反馈作用激活Caspase-8,增强了Hep-2细胞对TRAIL的敏感性,是顺铂、紫杉醇、放射线与TRAIL联合用药对Hep-2细胞发挥协同效应的机制之一。