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目的:检测硒代胱氨酸对人脑胶质瘤细胞增殖的作用,并阐明其凋亡信号通路探讨其机制。方法:1用四唑盐(MTT)比色法检测硒代胱氨酸对人脑胶质瘤细胞U87、U251及SWO-38细胞增殖的抑制率,筛选出对硒代胱氨酸相对敏感的脑胶质瘤细胞株;用倒置显微镜观察硒代胱氨酸作用后的胶质瘤细胞形态;2用流式细胞术和TUNEL-DAPI染色分析检测对硒代胱氨酸的敏感脑胶质瘤细胞株细胞周期和凋亡情况;3用JC-1染色流式细胞术检测硒代胱氨酸对敏感脑胶质瘤细胞株线粒体膜电位的影响,用细胞免疫荧光检测Cleaved caspase-3,Cleaved caspase-9,用Western bloting法检测凋亡相关蛋白如Caspase-3、Caspase-9、Caspase-7、PARP等和Bcl-2家族蛋白表达水平的变化。结果:(1)硒代胱氨酸对不同人脑胶质瘤细胞增殖的影响MTT结果显示,硒代胱氨酸在10μM作用于U87、U251及SWO-38细胞24小时后,与阴性对照相比,三株胶质瘤细胞的增殖明显受到抑制。随着硒代胱氨酸剂量的增加和作用时间的延长,脑胶质瘤细胞的生长抑制率也随之上升,表明硒代胱氨酸以剂量和时间依赖方式抑制脑胶质瘤细胞的增殖。硒代胱氨酸对SWO-38细胞的生长抑制作用相对较强。(2)硒代胱氨酸对SWO-38细胞周期和凋亡的影响不同剂量(5,10和20μΜ)硒代胱氨酸处理SWO-38细胞24小时后通过流式细胞术检测细胞周期变化。结果显示,硒代胱氨酸显著地诱导细胞出现Sub-G1凋亡峰,S期细胞百分比显著增加,同时观察到G2/M期下降,而G0/G1期的变化不大。硒代胱氨酸阻止细胞从S期进入G2/M期,而导致S期阻滞。这些结果说明硒代胱氨酸主要通过诱导细胞凋亡而抑制肿瘤细胞增殖。TUNEL法检测结果表明,在不同的浓度(5,10,20μΜ)硒代胱氨酸治疗48小时后,SWO-38细胞在荧光显微镜下可观察到典型的细胞凋亡的形态学变化,如DNA断裂及染色质固缩,进一步确认了细胞凋亡的发生。硒代胱氨酸以剂量依赖的方式诱导Sub-G1细胞群,分别用5μΜ和20μΜ硒代胱氨酸处理24h后,Sub-G1细胞群分别达到7.27%和15.44%。硒代胱氨酸以剂量依赖的方式诱导SWO-38胶质瘤细胞凋亡。(3)硒代胱氨酸诱导SWO-38细胞凋亡的机制细胞免疫荧光结果和Western bloting证明硒代胱氨酸诱导SWO-38细胞凋亡伴随着激活caspase-3、9及PARP的切割,提示硒代胱氨酸激活了SWO-38细胞的线粒体凋亡途径。JC-1染色流式细胞仪检测硒代胱氨酸对SWO-38细胞线粒体膜电位的影响,结果表明,硒代胱氨酸降低了SWO-38细胞线粒体膜电位。Western bloting结果显示,硒代胱氨酸处理后,下调了SWO-38细胞Bcl-2、Bcl-xL和Mcl-1蛋白的表达,上调了Bax、Bak、Bim蛋白的表达。硒代胱氨酸通过调节Bcl-2家族蛋白成员的表达,使线粒体膜电位下降,从而改变线粒体膜通透性。结论:(1)硒代胱氨酸以剂量依赖和时间依赖的方式抑制人脑胶质瘤细胞U87、U251、SWO-38细胞的增殖;(2)硒代胱氨酸通过激活线粒体途径诱导SWO-38细胞凋亡。硒代胱氨酸的抗肿瘤机制通过改变Bcl-2家族蛋白成员的表达,使线粒体膜电位下降,改变线粒体膜通透性导致一些凋亡因子和细胞色素C的释放,从而激活了caspase-9和caspase-3。