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背景与目的:丁酸是膳食纤维在肠道菌的酵解作用下产生的一种短链脂肪酸。许多研究表明,丁酸钠能够抑制包括肝癌、卵巢癌及结肠癌等多种肿瘤细胞的增殖、诱导其分化。本实验研究丁酸钠对人胃癌AGS细胞增殖、分化的影响,并探讨其可能的作用机制。方法:用不同浓度的丁酸钠(0, 1.0, 2.0, 4.0 mmol/L)处理对数生长期的AGS细胞,继续培养不同时间(24, 48, 72 h)后收集细胞。采用MTT法检测细胞增殖率变化、光学倒置显微镜和透射电子显微镜观察其形态结构改变、流式细胞仪检测细胞周期分布的变化,并采用RT-PCR和Western blot分别检测细胞周期蛋白激酶抑制剂P21的mRNA和蛋白水平的表达变化。结果: 1、与对照组比较,经不同浓度丁酸钠(1.0, 2.0, 4.0 mmol/L)处理AGS细胞后,AGS细胞增殖受到显著抑制,且有浓度-时间依赖趋势;当4.0 mmol/L丁酸钠作用至72 h时,增殖抑制率达81.54%(P<0.01)。2、经丁酸钠处理后,AGS细胞形态发生明显改变:细胞表面的微绒毛减少,细胞核形态较规则,核质比减小,核仁数目减少且形态变得较规则,细胞质内线粒体数目明显增多。3、经1.0, 2.0, 4.0 mmol/L的丁酸钠分别处理24 h后,AGS细胞S期比例明显减少,分别从处理前的57.1%降至44.3%、29.0%、21.6%(P均<0.01);而G0/G1期比例则逐渐增加,分别从处理前的31.6%增至33.5%(P>0.05)、45.8%、54.5%(P<0.01);同时伴有细胞DNA倍体的变化:处理前AGS细胞DNA倍体为四倍体或近四倍体,而经不同丁酸钠处理24 h后,AGS细胞中出现了DNA二倍体和近二倍体。4、经不同浓度的丁酸钠处理24 h后,细胞周期蛋白激酶抑制剂P21在mRNA和蛋白水平的表达均明显上调,与对照组比较有统计学意义(P<0.05);且随着丁酸钠作用浓度的增加,P21上调水平亦有逐渐增加趋势。结论:丁酸钠可能通过上调胃癌AGS细胞中细胞周期蛋白激酶抑制剂P21mRNA和蛋白水平的表达,将细胞周期阻滞于G0/G1期,从而抑制AGS细胞的增殖、诱导其分化,一定程度地逆转其恶性表型。