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研究背景诱导分化概念的提出,改变了20世纪50年代曾流行的“一旦成为癌细胞,便永远是癌细胞”的观点。寻求应用高效低毒的诱导分化剂是这一策略的核心和目标。其意义旨在诱导分化剂的作用下,诱导幼稚的肿瘤细胞向成熟阶段分化,恢复或接近正常细胞的表型与功能。涎腺腺样囊性癌(Salivary adenoid cystic cell carcinoma SACC)在唾液腺恶性肿瘤中居首位,与其他肿瘤相比,该肿瘤具有侵袭性强、浸润性生长、早期易沿神经血管束向远处扩展和转移等特征。目前临床对于SACC的治疗仍以手术切除为主,但手术治疗难以彻底切除,术后复发率较高,且对放疗不敏感,传统的化疗药物效果不显著,因此,如何根治SACC是一直困扰医学界的难题,故探索更为有效的新疗法已成为SACC治疗最迫切的课题。利用从植物中提取的有效成分抑制肿瘤细胞的增殖和诱导分化以促进其凋亡成为目前研究的热点之一。脱落酸(abscisic acid ABA)、玉米素(zeatin ZT)作为植物中重要的生长调节激素,在化学结构上和功能上与维甲酸极为相似,抗肿瘤作用的研究国内外文献相继有报道,而对腺样囊性癌作用的研究未见报道。因此,本课题选用ABA、ZT诱导分化后对SACC-2细胞的形态、生长抑制、超微结构、相关蛋白表达等方面变化的研究,探讨ABA、ZT对SACC-2增殖和诱导分化方面的影响及可能的作用机制。目的观察天然植物激素ABA、ZT作用SACC-2癌细胞后,对SACC-2细胞抑制增殖的影响、促进诱导分化作用机制与凋亡的关系,及其与时间、浓度、剂量的相关性,为其治疗涎腺腺样囊性癌提供实验依据和理论基础。方法1采用MTT比色法、光学显微镜和流式细胞术从细胞增殖活力、DNA合成和周期分布等方面研究植物激素ABA、ZT对SACC-2细胞增殖的影响。2采用免疫细胞化学技术观察和流式细胞术检测诱导分化标志物RARα和细胞周期相关蛋白,探讨天然植物激素ABA、ZT影响SACC-2细胞诱导分化的分子生物学作用机制。3采用凋亡细胞形态学检测、透射电镜超微结构观察、流式细胞术等手段,从形态学、亚二倍体细胞比例和细胞凋亡的出现等方面研究植物激素ABA、ZT对SACC-2细胞凋亡的影响。4采用免疫细胞化学技术和流式细胞技术观察ABA和ZT植物激素对核增殖抗原PCNA、CDK2抗凋亡蛋白Bcl-2和促凋亡蛋白Bax表达的影响,探讨其影响细胞增殖和凋亡的分子生物学作用机制。结果1对细胞增殖、诱导分化的影响(1) ABA具有较强的抑制SACC-2癌细胞生长作用,在1×10-1mmol/L浓度下即可产生诱导分化效应,肿瘤细胞存在向正常细胞转化趋势。ZT在相同条件下比ABA较弱(P<0.05)。但两种植物激素在一定的剂量范围内均能抑制SACC-2细胞的增殖,并呈现出良好的剂量-效应和时间-效应关系。(2)不同浓度的ABA和ZT对SACC-2细胞增殖的影响不同。在≤1×10-1mmol/L的浓度12h范围内,ABA和ZT均有不同程度的促进SACC-2细胞增殖作用,随时间推移,逐渐呈现出抑制细胞增殖作用。2对细胞凋亡的影响SACC-2细胞在天然植物激素作用条件下,均出现典型的凋亡特征(凋亡小体的形成、亚二倍体细胞比值升高等),表明SACC-2细胞株对ABA、ZT植物激素的反应是敏感的。电镜下可观察到处于各个凋亡期的细胞,凋亡细胞特有凋亡小体出现。溶剂对照组细胞凋亡现象不明显,差异有统计学意义(P<0.05)。3对维甲酸受体α蛋白表达的影响免疫细胞化学结果显示,在ABA、ZT 1×10-1mmol/L浓度下与溶剂对照组相比,上调RXRα的表达,差异均具有统计学意义(p<0.05)。4对核增殖抗原PCNA、Bcl-2及Bax蛋白表达的影响与溶剂对照组相比,ABA、ZT作用SACC-2细胞可下调PCNA的表达,调节Bax和Bcl-2蛋白的表达比例而抑制SACC-2细胞的增殖,促进细胞的凋亡,差异具有统计学意义(P<0.05)。5对CDK2、Cyclin D1、P27蛋白表达的影响ABA和ZT使SACC-2细胞Cyclin D1、CDK2表达下降,p27蛋白表达升高,从而抑制CyclinD-CDK4、CyclinE-CDK2复合物的形成,并且p27有效地与cyclinD-CDK4、CyclinE-CDK2复合物结合,抑制cyclin E-CDK2和cyclin D-CDK4等G1期激酶复合物,阻止细胞通过G1/S期检查点,使细胞阻滞于G1期。G0/G1期细胞构成比分别为80.13%和77.23%,G2/M期细胞构成比分别为6.47%和7.64%,与对照组相比,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论1植物激素ABA、ZT对SACC-2细胞的增殖和凋亡有不同程度的影响,并有诱导肿瘤细胞转变为成熟的或接近成熟的正常细胞,恢复细胞的正常或接近正常的表型与功能。且存在较明显的剂量-效应及时间-效应关系,可作为SACC-2的诱导分化剂。2植物激素ABA、ZT在低浓度条件(≤1×10-1mmol/L)下显示促进增殖作用,但在高剂量(≥1×10-1mmol/L)下表现出较强抑制增殖作用,并可诱导细胞分化、诱导凋亡,此结果提示ABA、ZT的生物活性具有双向性。3 ABA、ZT对SACC-2细胞的诱导分化作用可能通过上调RXRα蛋白的表达而作用的,它是诱导分化的重要机制之一。4 ABA、ZT植物激素对SACC-2细胞增殖和凋亡的影响是通过调节核增殖抗原PCNA、凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax的表达而实现的。5 ABA、ZT能使SACC-2的细胞周期停滞于G0/G1期,可能通过影响细胞周期蛋白Cyclin D1以及细胞周期的调控因子CDK2、P27蛋白表达下降,调控SACC-2的增殖分化,阻滞细胞周期进程,从而起到抗肿瘤的作用。综上所述本实验应用细胞培养技术、流式细胞术、电镜、免疫组化等实验技术方法,首次观察到ABA、ZT植物激素对腺样囊性癌具有诱导分化作用,其作用通过影响细胞增殖、诱导分化和凋亡相关蛋白的表达而对肿瘤细胞的增殖和凋亡起不同程度的调节作用,证实了ABA、ZT植物激素对腺样囊性癌明显的抑制和诱导分化作用。有关研究国内、外尚未见报道。