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目的:以人鼻咽癌低分化细胞株(CNE-2)为对象,观察超声对拓扑替康(TopotecanTPT)热化疗作用的影响.
方法:
1.以体外培养鼻咽癌细胞株为靶细胞,接种于96孔培养板,以未加药的细胞作为阴性对照,以不含细胞的RPMI-1640培养液为空白对照,培养2小时贴壁。再加入不同浓度Topotecan,分别为0.1μg/ml、0.2g/ml、0.3g/ml、0.4μg/ml、0.5μg/ml,药物作用1小时后,用Hank’s液洗涤2次后加入等量RPMI-1640培养液再培养48小时。用WST-1法酶标仪测得波长在450nm的各浓度的吸光度值(OD值),计算出Topotecan对细胞株的抑制率,再通过相应浓度的抑制率,使用直线回归方程计算得到Topotecan的半数抑制浓度(IC50)。重复三次实验,取三次实验的平均值。
2.再使用所测得的IC50值的20%为药物浓度,采用恒温水浴加温法进行热化疗研究。实验分为Topotecan组、超声作用组、单纯热疗组、热疗+Topotecan组、超声+Topotecan组、超声+热疗+Topotecan组、空白对照组,超声使用1MHz和3MHz两种频率,处理完成后(药物作用90分钟)用Hank’s液洗涤2次再用RPMI-1640培养液洗涤1次,加入等量RPMI-1640培养液配成细胞悬液接种于96孔培养板培养48小时,用WST-1法在酶标仪上测得波长450 nm处的吸光度值,再计算得到不同组的生长抑制率(Growth inhibition ratio GIR)。重复三次实验,取平均值。使用SPSS软件方差分析对实验数据进行统计分析;3.选取对照组、单纯超声组、Topotecan组、热疗+Topotecan组、超声+Topotecan组、超声+热疗+Topotecan组细胞离心后用戊二醛固定送电镜观察细胞亚细结构变化。
结果:
1.三次重复实验,得到Topotecan对鼻咽癌细胞株的半数抑制浓度(IC50)为0.396μg/ml;
2.Topotecan组、热疗+Topotecan组、单纯热疗组、超声+热疗+Topotecan组(3MHz)、超声治疗组(3MHz)、超声治疗组(1MHz)、超声+Topotecan组(1MHz)、超声+Topotecan组(3MHz)、超声+热疗+Topotecan组(1MHz)的生长抑制率分别为:24.78%、40.69%、30.23%、47.52%、10.65%、15.11%、38.37%、31.48%、 60.32%,各组间进行完全随机的方差分析,进行方差齐性检验P>0.05,说明方差齐性,组间比较采用LSD法。依据生长抑制率结果可以看出超声联合Topotecan组效果强于Topotecan组,P<0.01差异具有显著统计学意义;超声联合热化疗组效果均强于热化疗组,P<0.01.差异具有显著统计学意义;两种频率超声之间比较,不论是与药物还是与热化疗联合,1MHz的效应要优于3MHz,组间比较P<0.01差异具有显著统计学意义;
3.电镜结果显示:对照组细胞主要表现为核大,核仁清楚,胞质中线粒体及内质网结构清楚,少量细胞可见双核;单纯超声组细胞表现为核/质比较正常有所减小,核膜、核仁清楚,胞质中线粒体及内质网结构欠清晰,电子密度较对照组显低;单纯药物组细胞核/质比明显减小,核中异染色质出现,线粒体有减少趋势;单纯热疗组细胞核/质比减小,染色质出现固缩,细胞核中有异染色质出现,少量细胞出现水肿;热疗+TPT组细胞主要表现为核中异染色质明显增多,线粒体有减少趋势,粗面内质网增多,少量细胞水肿;超声(1MHz)+TPT组细胞主要以水肿破坏为主,胞质中髓样改变明显,部分细胞染色质固缩边集;超声(3MHz)+TPT表现为少量细胞水肿,.胞核中染色质固缩,有异染色质和髓样结构出现;超声+热化疗组细胞损伤严重,出现大量的凋亡坏死细胞,细胞核裂解,髓样改变多见;
结论:
1.超声对Topotecan有增效作用;
2.超声对Topotecan的热化疗效应有明显的增强作用;
3.超声对Topotecan以及Topotecan热化疗效应的影响有频率差异性,1MHz作用优于3MHz;
4.电镜结果显示在TPT作用时间相同的前提下,重要细胞器的损害程度以超声联合热化疗组最严重,出现坏死或凋亡的细胞较多;超声(1MHz)+TPT和热化疗组细胞也出现了明显的损伤,两者受损细胞的形态存在差别。