平阳霉素对人脐静脉内皮细胞的凋亡作用机制

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血管瘤是最常见的良性血管病变,分为毛细血管瘤、海绵状血管瘤、蔓状血管瘤和混合性血管瘤。头颈部体表及腔内血管瘤,严重影响患者的容貌和器官功能,甚至并发大出血或呼吸道梗阻而危及患者生命,需要及时治疗。目前国内外对血管瘤的治疗主要包括口服药物、局部药物注射、激光、手术切除等,然而单纯的激光或手术治疗很难将血管瘤完整的切除,并且可能会对患者的容貌和头面部器官的功能造成一定的影响。局部注射治疗操作简单、疗效显著,成为近年来国内外血管瘤治疗最为推崇的治疗手段之一,其中比较常用的药物有平阳霉素、聚桂醇、普萘洛尔等。平阳霉素是由我国学者自主研制并投入临床应用的抗肿瘤药物,其化学名称为N-[3-(4-氨基丁酸)氨基]丙氨基博来霉素A5,是博来霉素类抗肿瘤抗生素药物的新品种。据报道,平阳霉素瘤体内注射治疗头颈部体表及腔内血管瘤副作用小、疗效显著;地塞米松联合平阳霉素瘤体内注射,具有疗效增强作用。然而平阳霉素、平阳霉素联合地塞米治疗血管瘤的确切机制仍然不清楚。  研究发现平阳霉素能够诱导血管内皮细胞凋亡,细胞凋亡的途径有内质网应激凋亡途径、死亡受体信号途径和线粒体途径,平阳霉素诱导内皮细胞凋亡是通过哪种途径进行的,仍未见国内外相关文献报道。  血管瘤是由过度增生的血管内皮细胞引起的,HUVEC为人脐静脉血管内皮细胞,具有干细胞的潜能。我们以体外培养的HUVEC作为模型,通过流式细胞仪和蛋白免疫印迹研究平阳霉素诱导HUVEC细胞凋亡的机制,以及平阳霉素联合地塞米松对HUVEC细胞增殖及凋亡的影响,为其在临床上治疗血管瘤提供理论依据。  第一部分平阳霉素诱导HUVEC细胞凋亡的作用机制  目的:检测不同浓度平阳霉素(Pingyangmycin,PYM)作用24小时对人脐静脉血管内皮细胞HUVEC细胞的生长抑制及凋亡的影响,探讨平阳霉素诱导HUVEC细胞凋亡最佳浓度及有关作用机制。  方法:用不同浓度的平阳霉素作用HUVEC细胞24小时,以细胞增殖-毒性8检测试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)检测比较0.1、1、10、100、1000μg/ml平阳霉素作用24小时后对HUVEC细胞的抑制作用,用膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素/碘化丙啶细胞凋亡检测试剂盒(Annexin-Ⅴ FITC/PI apoptosis kit)检测不同浓度PYM对HUVEC细胞凋亡作用的影响,蛋白质印迹法(Western blot)检测不同浓度平阳霉素作用HUVEC细胞后内质网应激蛋白GRP78和CHOP的表达。  结果:CCK-8结果显示随平阳霉素浓度的升高,对HUVEC细胞的抑制作用越明显(P<0.05);然平阳霉素药物浓度100μg/ml和1000μg/ml组相比,差异无显著性统计学意义(P>0.05)。流式细胞检测显示0.1、1、10、100μg/ml平阳霉素作用24小时后细胞凋亡率分别为(5.37±1.63)%、(12.7±1.57)%、(24.7±6.99)%、(23.6±0.80)%,坏死率分别为(4.87±2.09)%、(7.32±3.88)%、(39.1±6.18)%、(66.3±0.40)%,随药物浓度增加而增高,过高浓度细胞坏死占主导,和对照组相比,差异具有显著性统计学意义(P<0.05);Western blot结果显示平阳霉素各浓度作用24 h后促进内质网应激蛋白GRP78和CHOP的表达。  结论:平阳霉素在体外能明显抑制HUVEC细胞生长并促进其凋亡,当平阳霉素浓度达到100μg/ml时,细胞以坏死为主;平阳霉素可能通过内质网应激途径诱导HUVEC细胞凋亡。  第二部分平阳霉素联合地塞米松对HUVEC细胞增殖和凋亡的影响  目的:探讨平阳霉素(Pingyangmycin,PYM)联合地塞米松(dexamethasone,DEX)对人脐静脉血管内皮细胞系HUVEC细胞增殖和凋亡的的影响,为临床上平阳霉素联合地塞米松治疗血管瘤提供理论依据。  方法:设置平阳霉素组、地塞米松组、平阳霉素联合地塞米松组(联合组A、B、C、D),分别作用于体外培养HUVEC细胞24小时,倒置显微镜观察细胞形态;细胞增殖-毒性8(cell counting kit-8,CCK-8)检测各组对HUVEC细胞增殖的影响;流式细胞仪检测HUVEC细胞的凋亡率;Western blot检测HUVEC细胞凋亡蛋白caspase-3的表达情况。  结果:平阳霉素(0.1、1、10、100μg/ml)、地塞米松(0.1、1、10、100μg/ml)均能使贴壁细胞密度下降,变圆、变形的漂浮细胞增多,平阳霉素、地塞米松对HUVEC细胞的生长增殖均有明显的抑制作用,且呈浓度依赖性;当低浓度平阳霉素(≤10μg/ml)联合地塞米松具有协同效应。流式细胞仪检测结果显示,与平阳霉素单独作用比较,1μg/ml平阳霉素联合地塞米松(0.1、1、10、100μg/ml)细胞凋亡率逐渐增加,差异有显著性统计学意义(P<0.05);Western blot检测结果显示,与平阳霉素单独作用比较,1μg/ml平阳霉素联合地塞米松(0.1、1、10、100μg/ml)作用细胞后caspase-3表达逐渐增加,差异有显著性统计学意义(P<0.05)。  结论:平阳霉素、地塞米松对HUVEC细胞增殖均具有抑制作用;低浓度平阳霉素联合地塞米松对HUVEC细胞的增殖抑制作用大于平阳霉素单独应用,可能是低浓度平阳霉素时HUVEC以细胞凋亡为主,高浓度时细胞以坏死为主。
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