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        咪達(dá)唑侖對(duì)人肺癌A549細(xì)胞裸鼠移植瘤的抑制效應(yīng)及機(jī)制

        2020-04-21 09:05:04焦晶華王宇恒孫曉峰
        實(shí)用臨床醫(yī)藥雜志 2020年4期
        關(guān)鍵詞:咪達(dá)唑侖陽性細(xì)胞染色

        焦晶華,王宇恒,孫曉峰

        (沈陽醫(yī)學(xué)院附屬中心醫(yī)院 麻醉科,遼寧 沈陽,110024)

        肺癌是世界范圍內(nèi)較為常見的癌癥,其發(fā)病率和致死率均居首位,嚴(yán)重危害人類的健康[1]。非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)占肺癌的80%~85%,手術(shù)仍是治療NSCLC的首選方案。NSCLC術(shù)后復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移十分常見,通常需要配合化療,但化療產(chǎn)生的副作用和效果的不確定性是影響患者生存質(zhì)量的主要原因。咪達(dá)唑侖是γ-氨基丁酸A(GABAA)受體激動(dòng)劑,廣泛用于術(shù)前鎮(zhèn)靜。既往研究[2]揭示咪達(dá)唑侖等麻醉藥物可能影響癌細(xì)胞的生物活性,具有作為潛在的癌癥治療性藥物的可能性,作者前期體外研究發(fā)現(xiàn)咪達(dá)唑侖可以顯著抑制A549細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡,但咪達(dá)唑侖對(duì)肺癌細(xì)胞的體內(nèi)作用及機(jī)制尚不清楚。本研究分析咪達(dá)唑侖對(duì)人NSCLC-A549細(xì)胞的體內(nèi)研究結(jié)果,現(xiàn)報(bào)告如下。

        1 資料與方法

        1.1 材料

        人肺腺癌A549細(xì)胞;BALB/c雄性裸鼠20只,6~8周齡,體質(zhì)量18~22 g,無特定病原體(SPF)級(jí)環(huán)境飼養(yǎng)。RPMI 1640培養(yǎng)基等購(gòu)自Hyclone公司;咪達(dá)唑侖購(gòu)自江蘇恩華藥業(yè)有限公司;細(xì)胞核和細(xì)胞漿蛋白抽提試劑盒、BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒(增強(qiáng)型)、Ki-67抗體、SDS.PAGE凝膠配制試劑盒均購(gòu)自碧云天生物工程有限公司;二甲基亞砜、β-actin抗體購(gòu)自Sigma公司。

        1.2 動(dòng)物模型建立

        將A549細(xì)胞于DMEM/Ham′s F-12培養(yǎng)基中培養(yǎng),0.25%胰酶消化傳代;取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞消化,離心,收集底部細(xì)胞,將細(xì)胞濃度調(diào)整為1.0×107/mL,抽取細(xì)胞懸液0.2 mL接種于BALB/c裸鼠腋部皮下,構(gòu)建裸鼠肺癌移植瘤模型。

        1.3 分組及給藥

        接種后密切觀察裸鼠生長(zhǎng)情況和移植瘤變化,待移植瘤長(zhǎng)徑大于5.0 mm時(shí)判定為成瘤。共12只裸鼠成瘤成功,按移植瘤體積隨機(jī)分為咪達(dá)唑侖組與對(duì)照組,每組6只。咪達(dá)唑侖組腹腔注射0.5 mL(0.8 mg/kg)咪達(dá)唑侖,每日同一時(shí)間給藥1次,連續(xù)20 d;對(duì)照組腹腔注射0.5 mL生理鹽水,用法同咪達(dá)唑侖組。連續(xù)記錄裸鼠體質(zhì)量,腫瘤體積。20 d后處死裸鼠,剝離移植瘤并稱濕重,石蠟包埋,切片以備免疫組化(IHC)分析用。留取部分新鮮腫瘤組織,研磨用于提取蛋白,蘇木精-伊紅染色法(HE染色)觀察腫瘤病理學(xué)變化;TUNEL法檢測(cè)腫瘤細(xì)胞凋亡。抑瘤率(%)=(對(duì)照組平均瘤重-咪達(dá)唑侖組平均瘤重)/對(duì)照組平均瘤重×100%。移植瘤體積按公式V=(π/6)×(L×W2)計(jì)算,其中V指腫瘤體積,L指腫瘤長(zhǎng)徑,W指腫瘤寬徑。

        1.4 IHC檢測(cè)移植瘤組織中Ki 67的表達(dá)

        采用兔兩步法進(jìn)行IHC染色,以0.01 mol/L PBS作為陰性對(duì)照;20%羊血清孵育;添加一抗,孵育2 h;PBS沖洗;添加Envision;PBS沖洗;滴加3′3-DAB,10 min后顯微鏡觀察至組織顯色;隨機(jī)采集5個(gè)不重疊視野(放大倍率100倍),導(dǎo)入MIQAS免疫組化分析系統(tǒng),棕黃色顆粒為Ki-67陽性表達(dá),其定位于細(xì)胞核[3],計(jì)數(shù)Ki-67陽性細(xì)胞和總細(xì)胞[4],陽性細(xì)胞率(%)= Ki-67陽性細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù)×100%。

        1.5 Western-blot檢測(cè)信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白3(STAT3)的表達(dá)

        磨碎移植瘤組織,加入裂解液靜置30 min,離心,收集上清,采用分光光度計(jì)測(cè)定,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,電泳,蛋白條帶轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜,抗STAT3抗體(1∶200)雜交,洗膜,37 ℃二抗(1∶5 000)雜交2 h。顯影,拍照。

        1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

        應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,連續(xù)變量用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,以α=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn),雙尾檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié) 果

        2.1 咪達(dá)唑侖對(duì)移植瘤生長(zhǎng)的抑制作用

        20 d時(shí),咪達(dá)唑侖組移植瘤體積為(0.52±0.12) cm3,顯著小于對(duì)照組的(0.84±0.25) cm3(P<0.01);20 d時(shí),咪達(dá)唑侖組移植瘤質(zhì)量為(0.51±0.21) g,顯著低于對(duì)照組的(0.79±0.31) g (P<0.05)。20 d時(shí)咪達(dá)唑侖組抑瘤率為33.3%。見圖1。

        2.2 HE染色結(jié)果

        HE染色結(jié)果顯示,對(duì)照組瘤細(xì)胞排列紊亂,核異型性明顯,染色深,核分裂像增多。咪達(dá)唑侖組可見瘤細(xì)胞核濃縮,排列松散,胞質(zhì)呈嗜酸性。見圖2。

        2.3 TUNEL染色

        對(duì)照組瘤細(xì)胞凋亡指數(shù)為(6.87±2.35) %,咪達(dá)唑侖組瘤細(xì)胞凋亡指數(shù)為(14.58±4.01) %,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見圖3。

        2.4 移植瘤組織Ki-67的變化

        咪達(dá)唑侖組Ki-67陽性細(xì)胞率為(55.44±6.16) %,低于對(duì)照組(81.34±4.13) %,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

        A:對(duì)照組;B:咪達(dá)唑侖組。

        圖2 對(duì)照組與咪達(dá)唑侖組HE染色結(jié)果(放大倍數(shù)100倍)

        A:對(duì)照組;B:咪達(dá)唑侖組。

        圖3 對(duì)照組與咪達(dá)唑侖組瘤細(xì)胞凋亡情況(放大倍數(shù)400倍)

        2.5 裸鼠肺癌移植瘤腫瘤組織STAT3蛋白的表達(dá)

        采用Western-blot技術(shù)檢測(cè)2組腫瘤組織中STAT3蛋白的表達(dá),與對(duì)照組相比,咪達(dá)唑侖組STAT3蛋白水平顯著下調(diào)(P<0.05)。見圖4。

        3 討 論

        研究[5]提示麻醉藥物可能具有潛在的抗腫瘤效應(yīng),作者前期的體外研究已發(fā)現(xiàn)咪達(dá)唑侖可以顯著抑制肺癌細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡,但是其在體內(nèi)模型的效應(yīng)尚不清楚。為了評(píng)價(jià)咪達(dá)唑侖在體內(nèi)對(duì)肺癌組織的作用效果,本研究采用國(guó)際上較為常用且相對(duì)簡(jiǎn)單的移植瘤BALB/c裸鼠模型加以證實(shí)[6],BALB/c裸鼠腋部皮下可以為肺癌的生長(zhǎng)提供良好的介質(zhì),將A549細(xì)胞直接接種在此處有利于肺癌組織的生長(zhǎng);實(shí)驗(yàn)中設(shè)定的咪達(dá)唑侖給藥劑量0.8 mg/kg是參照文獻(xiàn)[7]及多次預(yù)實(shí)驗(yàn)后確定。

        本研究結(jié)果顯示,咪達(dá)唑侖干預(yù)后,A549肺癌移植瘤質(zhì)量和體積得到了顯著抑制,計(jì)算后抑瘤率為33.3%。HE染色可見對(duì)照組移植瘤細(xì)胞排列紊亂,核異型性明顯,染色深,核分裂像增多;咪達(dá)唑侖組可見瘤細(xì)胞核濃縮,排列松散,胞質(zhì)呈嗜酸性。這一結(jié)果表明在形態(tài)學(xué)上,咪達(dá)唑侖對(duì)A549肺癌移植瘤BALB/c裸鼠腫瘤組織有明顯的抑制作用。

        IHC技術(shù)在腫瘤診斷和鑒別診斷中具有重要作用,準(zhǔn)確率可達(dá)50%~75%[8-9]。在IHC技術(shù)中,通常以Ki-67作為細(xì)胞增殖的一種標(biāo)記[10],Ki-67即Ki-67抗原,編碼人類Ki-67蛋白的基因,通??梢栽诩?xì)胞周期的G1、S、G2、M期表達(dá),但在G0期缺如。作為一種與細(xì)胞增殖相關(guān)的核蛋白,與核糖體RNA轉(zhuǎn)錄相關(guān),參與許多腫瘤細(xì)胞分化、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的過程[11-17]。本研究利用IHC技術(shù)檢測(cè)裸鼠移植瘤組織中Ki-67的表達(dá),發(fā)現(xiàn)咪達(dá)唑侖可以顯著抑制肺癌移植瘤細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)移植瘤細(xì)胞凋亡,證實(shí)咪達(dá)唑侖可以在體內(nèi)抑制人肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。

        STAT家族是潛在的胞質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子標(biāo)記,可以為許多細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子提供轉(zhuǎn)導(dǎo)。STAT3是龐大的STAT家族中的主要成員之一,目前已知STAT3可以在多種腫瘤疾病或免疫性疾病中被激活。作者前期的體外研究[2]發(fā)現(xiàn),咪達(dá)唑侖可以影響STAT3相關(guān)通路的正常表達(dá),從而發(fā)揮抗肺癌的效應(yīng)。本研究仍選取STAT3作為靶向分子標(biāo)記,分析咪達(dá)唑侖體外抗腫瘤細(xì)胞的相關(guān)機(jī)制,與前期研究結(jié)果一樣,作者發(fā)現(xiàn)咪達(dá)唑侖可以顯著下調(diào)STAT3蛋白水平。

        本研究利用體外建模證實(shí)咪達(dá)唑侖可以抑制A549移植瘤,但本研究也有一定的局限性,如利用單一的給藥劑量(0.8 mg/kg)尚不足以分析咪達(dá)唑侖干預(yù)肺癌的劑量效應(yīng)關(guān)系;本研究的樣本量相對(duì)較小;本研究?jī)H建立了移植瘤一種模型,對(duì)于轉(zhuǎn)移瘤的效應(yīng)還有待于進(jìn)一步的證實(shí);本研究設(shè)計(jì)的對(duì)照組為生理鹽水,咪達(dá)唑侖抗肺癌的效應(yīng)是否優(yōu)于已知的抗腫瘤藥物同樣有待于進(jìn)一步研究。

        綜上所述,咪達(dá)唑侖可以影響STAT3的表達(dá),從而顯著抑制A549肺癌移植瘤BALB/c裸鼠腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。

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