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肺癌是人体常见的恶性肿瘤之一,近年来,我国肺癌的发病率及病死率持续升高,严重威胁人类健康。鸦胆子油乳为苦木科植物鸦胆子的干燥成熟果实提取制备的油乳剂。研究表明,鸦胆子油乳具有抗肿瘤及增效减毒和免疫保护作用。可用于联合放疗或化疗药物治疗癌性胸腔积液、恶性腹腔积液、急性髓细胞白血病、晚期胃癌、中晚期前列腺癌、食管癌、原发性肝癌等多种恶性肿瘤,并能提高患者生存质量。但目前尚未见用该制剂对大细胞肺癌作用及其机制的报道。
本实验采用体外细胞培养法,研究鸦胆子油乳对大细胞肺癌细胞NCI-H460的抑制作用及其作用机制。研究结果可为鸦胆子油乳在癌症的辅助治疗方面的临床应用提供实验基础和科学依据。
方法:
一、细胞培养
依据张卓然[1]主编《培养细胞学与细胞培养技术》中介绍的细胞培养方法培养NCI-H460细胞;用冷冻休克法对培养的细胞生长进行同步化处理。
二、细胞抑制率的检测
收集经同步化处理后培养的NCI-H460细胞,调整细胞悬液浓度,定量转移到96孔培养板中,加入不同浓度药物,继续培养24h、48h和72h后每空加入MTT和二甲基亚砜(DMSO),常规方法用酶标仪在550nm处测吸光度(OD值),计算药物作用不同时间对NCI-H460细胞的抑制率。
三、凋亡细胞形态学检测
不同浓度鸦胆子油乳作用于细胞48h后,吉姆萨染色,光学显微镜下观察凋亡细胞形态。
四、细胞凋亡率的检测
细胞加入鸦胆子油乳,继续孵育48h,收集不同药物浓度处理的NCI-H460细胞,流式细胞仪检测凋亡率。
五、Caspase-3活性检测
不同浓度鸦胆子油乳作用于细胞48h后,酶标法检测NCI-H460细胞Caspase-3酶活性。
结果:
一、药物对细胞抑制率的检测结果
不同浓度的鸦胆子油乳作用24h、48h、72h后,对大细胞肺癌细胞NCI-H460有很强的抑制作用。细胞的抑制率与时间和药物浓度有关,随着作用时间的延长和药物浓度的增加,细胞毒性作用增强,存在时间、剂量依赖性。
二、细胞形态学改变
吉姆萨染色后,用光学显微镜观察细胞凋亡形态,对照组细胞细胞轮廓清楚,胞核胞浆对比明显,细胞核较规则,核质均匀;不同浓度药物作用48h后,可以看到细胞外形不规则,细胞核裂解为碎块,核碎片大小不等散于胞浆内等细胞凋亡特征。
三、细胞凋亡率的检测结果
不同浓度鸦胆子油乳作用48h后,流式细胞仪检测细胞凋亡率。显示总体凋亡率升高,早期与晚期共同凋亡率较空白对照组差异具有显著性。
四、Caspase-3活性检测结果
不同浓度鸦胆子油乳作用48h后,酶标法检测NCI-H460细胞Caspase-3酶活性。Caspase-3酶活性呈剂量依赖性增高,且与空白对照组比较差异具有显著性。
讨论:
本文首次用体外实验研究鸦胆子油乳对大细胞肺癌细胞NCI-H460的抑制作用及其作用机制。结果表明,鸦胆子油乳在体外能明显抑制NCI-H460细胞的增殖,并呈时间剂量依赖性。
本研究表明鸦胆子油乳作用48h后,吉姆萨染色,在光学显微镜下可观察到NCI-H460细胞核碎裂等典型凋亡形态,从形态学上证实鸦胆子油乳对NCI-H460细胞具有诱导凋亡的作用。流式细胞仪检测凋亡率,显示总体凋亡率升高,早期与晚期共同凋亡率与空白对照组比较差异具有显著性。进一步证明鸦胆子油乳可以诱导NCI-H460细胞凋亡。
不同浓度鸦胆子油乳作用48h后,酶标法检测NCI-H460细胞Caspase-3酶活性呈剂量依赖性增高,且与空白对照组比较差异具有显著性。认为Caspase-3酶活化可能参与了鸦胆子油乳诱导NCI-H460细胞的凋亡的过程。
结论:
1.鸦胆子油乳能够抑制NCI-H460细胞的增殖,具有时间、剂量依赖性;
2.诱导细胞凋亡可能是鸦胆子油乳抑制NCI-H460细胞增殖的作用机制;
3.Caspase-3酶活化可能参与了鸦胆子油乳诱导NCI-H460细胞凋亡的调控。