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《吉林大学》 2004年
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氯化镧对人脑胶质瘤SHG-44细胞促凋亡作用的实验研究

闫晓明  
【摘要】:胶质瘤是原发于颅内神经上皮细胞的恶性肿瘤,其发病率占颅内肿瘤的44%左右。胶质瘤具有生长迅速、浸润性强、复发率高的特点,是严重危害人类健康的疾病之一。对胶质瘤的治疗包括手术、放疗、化疗等传统的综合治疗措施。近几年又有免疫治疗、基因治疗等新方法。传统的综合治疗虽有几十年的历史,但仍有各种严重的副作用,基因治疗等新方法受技术成熟性的影响,目前还没有广泛应用于临床。以最小的副作用换取最大治疗效果的药物治疗,仍是胶质瘤治疗的重要手段。 近年来,关于肿瘤凋亡的概念已得到广泛共识,肿瘤细胞的凋亡是一个多种因素作用的复杂过程。对肿瘤细胞凋亡及其机制的研究是肿瘤治疗方面的热点课题。多方面的研究证实,受不同外界因子的影响,胶质瘤细胞存在凋亡现象,本研究目的在于找到一种既能促进细胞胶质瘤细胞凋亡,又对人体正常组织细胞具有极小毒副作用的药物。 稀土元素是人体组织内的微量元素。氯化镧是稀土元素中轻稀土的化合物。毒理学研究表明氯化镧对人体正常组织细胞没有毒副作用。但稀土化合物具有多种生物活性,通过改变细胞膜的流动性、通透性、细胞膜表面ATP酶活性、细胞内外离子交换以及细胞有丝分裂、DNA合成等多种途径,对细胞的生长产生不同的影响。1987年我国召开的稀土医药专家 WP=73 座谈会上,一致认为稀土药用是个待开发的新领域。目前稀土化合物作为药物使用的临床实验和有关机制仍是世界上很重视的研究项目。作为临床药物稀土化合物具有以下几方面的作用:(1)抗炎、杀菌作用。(2)降血糖作用。(3)促进组织生长。(4)抗肿瘤、促凋亡、抗突变作用。其对胃癌及肺癌的促凋亡作用已得到证实。本研究观察了不同浓度氯化镧对人脑胶质瘤SHG-44细胞的增殖抑制作用及促凋亡作用,并探讨其可能的分子机制。另外,我国是稀土含量最丰富的国家。稀土储量占世界总储量的80%,稀土元素在医药领域的应用前景必将十分广阔。 本研究进行了以下几方面的工作:1、体外传代培养人脑胶质瘤SHG-44细胞获得成功,形成稳定的细胞系,用于各种研究。2、以0.01mmol/L,0.1mmol/L,1mmol/L三种不同终浓度的氯化镧药物作用于SHG-44细胞,通过细胞形态学观察,四氯唑(MTT)比色法、电子显微镜下细胞超微结构观察、流式细胞技术、末端脱氧核苷酸转移酶介导的dTUP切口末端标记(TUNEL)法证实经氯化镧作用后的胶质瘤细胞出现凋亡改变。3、实验中应用了免疫组织化学染色技术证实SHG-44细胞中PTEN、Bcl-2、Bax蛋白表达发生变化。4、应用原位杂交技术证实SHG-44细胞中PTEN、Bcl-2、Bax基因的mRNA水平的变化。 本研究的主要研究结果如下:(1)与对照组比较,各浓度治疗组 SHG-44细胞出现不程度增殖抑制及凋亡改变。在1mmol/L终浓度氯化镧作用下的SHG-44细胞出现了明显的增殖抑制及凋亡改变,光镜下观察细胞排列稀疏,大多数细胞表现为细胞体积缩小,呈细长多角形、梭形细胞,细胞大小形态趋向一致,HE染色见胞核深染胞质浓缩,染色质成团块状,浓缩至核膜下形成块状或新月状,部分成核碎片。(2)MTT法见随终浓 WP=74 度的增大,OD值降低,抑制率增高。1mmol/L终浓度氯化镧作用强抑制率达60%以上。(3)电镜下观察经氯化镧作用后的细胞超微结构改变:治疗后细胞呈现凋亡形态学改变,细胞体积变小(约为原细胞体积的70%)、变圆:细胞核内染色质离散,开始向核膜下集中;细胞表面微绒毛变细,细胞体及细胞核进一步缩小,核内染色质呈颗粒状或块状凝集于核膜下,内质网和粒体膜碎裂呈空泡状;微绒毛脱落、减少,核膜在核膜孔处断裂,将染色质分割成若干个核碎片,胞质内空泡增多,可见凋亡小体形成。而对照组细胞体积大,胞质少,核内染色质分布均匀;细胞表面有大量的微绒毛。 (4)流式细胞术见氯化镧作用后的细胞凋亡比例明显提高,G0/G1期细胞比例较对照组有明显提高,S期细胞比例下降。G0/G1期见显著的凋亡峰。TUNEL法检测结果与流式结果较接近。(5)免疫组化结果显示PTEN,Bax基因蛋白表达增强,阳性表达是棕黄色颗粒,而Bcl-2蛋白表达明显减弱。通过灰度值比较治疗组较对照组有显著差异。(6)原位杂交见PTEN、Bax mRNA表达上调,而Bcl-2 mRNA表达下调。经统计分析IOD值治疗组与对照组有显著差异。 本研究得出如下结论:1、稀土化合物氯化镧对人脑胶质瘤细胞具有显著的增殖抑制、促进凋亡作用。2、氯化镧通过上调抑癌基因PTEN、Bax起到诱导肿瘤细胞凋亡作用。PTEN、Bax在蛋白水平及mRNA水平均显著增强。3、氯化镧下调癌基因Bcl-2是其起到诱导肿瘤细胞凋亡的另一个机制,Bcl-2在蛋白水平及mRNA水平显著减弱。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:R739.41

【引证文献】
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