基因芯片对三氧化二砷诱导人肝癌细胞凋亡的研究

【摘要】： 目的：细胞凋亡(APO)是按一定规律和程序进行的，许多因素均可诱导细胞凋亡。肿瘤的发生与细胞凋亡关系密切，因此，通过诱导肿瘤细胞凋亡来探索肿瘤治疗已成为目前研究的热点。本研究运用三氧化二砷(Arsenic Trioxide，As_2O_3)在体外诱导人肝癌细胞BEL-7402发生凋亡，并使用基因芯片(Gene chip，or DNA microarray)对凋亡细胞进行基因表达谱研究，旨在于分子水平了解As_2O_3诱导人肝癌细胞BEL-7402发生凋亡之机制，为今后临床上进一步运用As_2O_3治疗原发性肝癌(Primary hepatocarcinoma)奠定基础。 方法：取对数生长期人肝癌细胞BEL-7402，经As_2O_3处理后，用MTT、琼脂糖凝胶电泳、原位末端转移酶技术(TUNEL)、透射电镜及流式细胞仪等方法研究细胞凋亡。然后对发生凋亡的BEL-7402细胞进行基因芯片检测，了解凋亡时的基因表达谱。 结果：As_2O_3在体外对BEL-7402细胞生长具有显著抑制作用，随着作用时间的延长和As_2O_3剂量的增加，抑制作用随之增强。在本实验条件下，As_2O_3诱导50％以上BEL-7402细胞发生凋亡的浓度为2umol/L。经As_2O_3作用后的BEL-7402细胞，在琼脂糖电泳中出现了典型的DNA凋亡条带，用流式细胞仪检测出了典型的凋亡峰，电镜下观察到了典型的凋亡细胞形态学改变：如细胞核仁消失，染色质浓缩、碎裂，聚于核膜边缘并形成凋亡小体。在基因芯片检测中，共有69条基因发生了差异性表达，其中 中南大学 博士学位论文 有5条属于与凋亡相关的基因，它们 分别是：HIPZ，UBEZD3，APPf－l， BCL 10，TRAF－3，除HIPZ 为表达降低 外，其他均为表达增加基因。 结论：AS刃。在体外能显著抑制人肝癌细胞BEL广402生长，这种抑制 作用是通过诱导BEL刁402细胞发生细胞凋亡而实现的。经AS刀。作用的 BEL广402细胞能发生典型的细胞凋亡，在本实验条件下，AS刃。诱导50％ 以上既L－7402细胞发生凋亡的浓度为Zumol／L。BEL－7402细胞发生凋亡 后，有5条与凋亡相关的基因发生了差异性表达，其中HIPZ表达降低， UBEZD3，Apaf－l，BCL10，TRAF－3表达增加。根据实验结果，作者认为， AS几作为凋亡信号，在诱导BEL刁402细胞发主凋亡时，启动了细胞凋亡 的两条途径，即死亡受体途径与线粒体途径，由此致casp3活化而引发 casp级联反应，最后导致细胞凋亡发生。在本试验中，作者率先对As从 诱导凋亡肝癌细胞BEL刁402进行了基因芯片研究，填补了国内外在此研 究上的空白，为今后进一步在分子水平上研究细胞凋亡和临床探索肝癌 治疗新途径打下了良好的基础。