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体外三维培养卵巢癌A2780细胞及其多药耐药机制的实验研究

2022-02-16 来源:易榕旅网
维普资讯 http://www.cqvip.com 河南职工医学院学报 ・222・ Journal of Henan Medical College for Staff and Workers Vo1.20 No.3 Jun。2008 体外三维培养卵巢癌A 2 780细胞及其 多药耐药机制的实验研究 高爱莲 (尉氏县计划生育指导站,河南尉氏475001 1) [摘要] 目的法建立卵巢癌A 2 780细胞形成的多细胞团簇模型,探讨凋亡在卵巢癌细胞群集耐药中的作用。方 以三维培养方法获得人卵巢癌A 2 780多细胞球体(MCS)模型,单层细胞(MC)为对照;MTT法和liquid over— lay技术检测细胞的药物敏感性;流式细胞术检测细胞周期和凋亡的变化;RT.PCR分析凋亡相关基因caspase一3和 bc1.2的表达变化。结果 细胞在培养2 d后即可形成由多个细胞组成的细胞团,培养5 d后,形成有多层细胞结构 的细胞球;与A 2 780/MC相比,A 2 780/MCS细胞药物敏感性及细胞凋亡率均显著下降,差异有显著性;而与 A 2 780/MC相比,凋亡诱导基因caspase一3在A 2 780/MCS细胞中明显下降,凋亡抑制基因bcl一2明显增高(P< 0.05)。结论 卵巢癌细胞群集耐药可能与肿瘤细胞凋亡相关基因caspase一3和bcl一2的表达相关。 [关键词] 多细胞团簇;卵巢肿瘤;easpase一3;bcl一2 [中图分类号] R 969.4 [文献标识码] B [文章编号] 1008—9276(2008)03—0224—04 Study on Three・dimensional Culture A2780 Cell of Ovarian Carcinoma and Drug Resistance Mechanism GA0 Ai—lian (Family Planning Centre of Weishi County,Weishi Henan 47500 1 1,China) [Abstract] Objective To explore an optimal model of muhicellular aggregates of ovarian cancer cell line A2780 and investigate the possible mechanism of ovary cancer multicellular drug resistance。Methods Three—dimensional culture was used to form MCS of human ovarian cancer cell line A2780。Monolayer A2780 cell was cultured as con— trol。Drug sensitivity of monolayer cells(MC)and multicellular spheroids(MCS)were tested by MTT staining and radial outgrowth assay respectively.The apoptosis eficifency was determined by flow cytometry(FCM).The ex— pression of caspase一3 and bcl一2 in A2780/MC and A2780/MCS were detected by RT—PCR.Results A2780/MC was compacted into mass after 2 days in three—dimensional cell culture mode1.and M CS had more than two layers of cells growing within 5 days.Compared with A2780/MC,A2780/MCS were more resistant to the anticancer drug, and the apoptosis rate was significantly lower than those of A2780/MC.The expression of caspase-3 in A2780/ MCS cells was sharply higher than that of A2780/Mc cells,but the expression of bcl一2 was significantly lower than that of A2780/Mc cells(P<0.05).Conclusion The drug resistance of MCS may be associated with the expres— sion of apoptosis correlated gene caspase一3 and bcl一2. [Key words] muhicellular aggregates;ovarian carcinoma;caspase一3;bcl一2 实体瘤对放化疗的敏感性下降是影响肿瘤治疗 效果的主要原因之一。既往在肿瘤体外耐药研究中 通常采用单层培养模型,该模型耐药的基本单位是 单个瘤细胞,明显忽略了肿瘤生长的微环境和瘤细 距…。在三维培养时,肿瘤细胞耐药性比单层细胞 明显增强,而与在体肿瘤相近,即群集耐药(multi- cellular drug resistance)。诱导凋亡是化疗药物作用 的重要机制,抑制凋亡直接影响到化疗敏感性 , 而caspase一3和bcl-2是最重要的凋亡相关蛋白。为 此,笔者探讨了在卵巢癌细胞群集耐药与凋亡相关 蛋白caspase一3及bcl一2改变的可能关系。 、 胞间的相互作用,肿瘤细胞脱落后,长成实体瘤或以 多细胞的形式悬浮于腹水中。研究发现,在体肿瘤 对化疗的敏感性与单层培养的肿瘤细胞常有较大差 收稿日期:2007—10—27 作者简介:高爱莲(1970一),女,河南省尉氏县人,硕士在读,主治医师,从事妇产科临床工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 高爱莲 体外三维培养卵巢癌A 2 780细胞及其多药耐药机制的实验研究 ‘223・ 验组,A 2 780/MC组和A 2 780/MCS组,加终浓度 1材料与方法 2.0 mmol・L 和10.0 mmol・L 紫杉醇作用后继续 1.1 材料 主要试剂:人卵巢癌敏感细胞株 培养24 h,消化收集2组细胞制备成单细胞悬液,用 A 2 780购自武汉大学菌种保藏中心。PI、四甲基偶 100 IxL PBS重悬细胞,加入PI染色试剂300 IxL,室温 氮唑盐(MTT)、琼脂糖为Sigma公司产品;RT—PCR 避光孵育15 min,流式细胞仪(FACS Calibur,Becton 试剂盒购自TOYOBO公司,紫杉醇购自北京四环医 —Dickinson公司)检测,以Cell Quest分析。 药科技股份有限公司。 1.2.4 紫杉醇作用前后RT.PCR检测细胞内 1.2 方法 caspase.3,bcl一2的mRNA水平Trizol试剂提取细 1.2.1 多细胞球体模型的建立 本实验采用三维 胞总RNA,并逆转录成eDNA,取1 L行PCR反应。 培养方法(three.dimensional culture)获得多细胞球 Caspase一3引物序列:上游为:5 .CGT GTA TTG 体。首先用无血清培养液DMEM将琼脂糖稀释成 TGT CCA TGC TCA C.3 ;下游为5 一CCA TCA TTG 1.5%的溶液,高压灭菌后在12孔板上铺一浅层,冷 ACA GTT ACT TGC TCC.3 ,扩增片断长度为 却后调整细胞浓度种板,A 2 780细胞(6×10。・ 27l bp;Bel一2引物序列:上游为:5 一CGA CGA CTT ml )0.5 ml轻轻振荡,24 h后部分换液,48 h后可 CTC CCG CCG CTA CCG C.3 ,下游为:5 .CCG 见由多个细胞组成的细胞团,5 d后多细胞球体 CAT GCT GGG GCC GTA CAG TTC C.3 ,扩增片段 形成。 长度为318 bp。B—actin上游序列为:5 .AAG AGA 1.2.2 A 2 780/MC和A 2 780/MCS药物敏感性的 GGC ATC CTC ACC CT 3 ;下游序列为:5 一GGA 测定 A 2 780/MC细胞的药物敏感性测定采用 AGG AAG GCT GGA AG-3 ,扩增片段长度为618 MTT法 。三维培养的A 2 780/MCS细胞药敏测 bp。循环条件为:94℃变性4 rain 45 S,之后94℃ 定采用radial outgrowth测定法 ,主要步骤如下:① 变性45 S,55℃变性1 min,72℃变性1 min,共30 接种细胞:取直径基本相同的A 2 780/MCS接种于 个循环,最后72℃延伸5 min。取3Ixl PCR产物进 已用2%琼脂糖铺底的96孔培养板中,静置培养过 行1.5 g・L 琼脂糖凝胶电泳,紫外照相并进行扫 夜;②加药:各孔中加入不同浓度的紫杉醇100 Ixl 描分析,实验重复3次。 (终浓度100、200、300、400、500 mg・L ),并设不 1.3统计学方法用SPSS 13统计软件进行处理, 加紫杉醇的对照孔,3孔平行,继续培养24 h;③转 采用t检验和X 检验,P<0.05有统计学意义。 孔培养:A 2 780/MCS转入未用琼脂糖铺底的96 孔培养板中,洗涤2次,继续培养72 h,使细胞从球 2 结果 体向外围生长;④固定、染色:小心吸弃培养液,加入 2.1 三维细胞培养模型生长状况 培养24 h后, 5 mg・ml 亚甲基蓝溶液150 l/孔,固定并染色细 细胞部分聚集成由数个细胞组成的细胞团;细胞呈 胞;⑤测定:PBS洗3次,测定细胞从球体向外围生 球形,透明,折光性好。培养2—5 d后,培养液内可 长的距离并记录。计算抑制率和半数抑制浓度 见大量的由多个细胞组成的细胞团,细胞团大小不 (IC50)。 一,所含细胞数由近百个到数十个不等,细胞问的粘 1.2.3 紫杉醇作用后细胞凋亡率的检测 分2个实 附力较弱,轻轻吹打即分离,见图1。 一 一 图1 三维细胞培养模型生长状况(×200) A:培养2 d多细胞球体形成情况;B:培养3 d多细胞球体形成情况;C:培养5 d多细胞球体形成情况 2.2 药物敏感性的比较 A 2 780/MCS的药物敏 可见三维培养细胞对紫杉醇的耐药性增加。 感性比A 2 780/MC明显降低。A 2 780/MC和A 2 2.3 紫杉醇作用后细胞凋亡率的改变 紫杉醇2 780/MCS的紫杉醇IC50值分别为(0.405±0.072) mmol・L 和10 mmol・L 作用后24 h,A 2 780/ 和(1.226±0.064),二者有显著性差异(P<0.01), MCS细胞的凋亡率分别为(2.18±1.63)%和(5.23 维普资讯 http://www.cqvip.com

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第3期 高爱莲 体外三维培养卵巢癌A 2 780细胞及其多药耐药机制的实验研究 ・225・ 巢癌细胞群集耐药过程中细胞凋亡受抑制的一种潜 tumors and spheroids[J].Method ̄Cell Biol,2001,64:21l一233. 在机制。Bcl一2通过抑制细胞凋亡,增加不稳定性基 [2] 司徒镇强,吴军正.细胞培养[M].修订版,西安:世界图书出 因,干扰DNA修复过程,使得肿瘤细胞进一步分化, 版公司西安分公司,2004. [3] Walker J,Martin C,Callaghan R1 Inhibition of POglycop rotein 延长其生存时间,从而导致耐药产生。A 2 780/ function by XR9576 in a solid tumourmodel can restore anticancer MCS细胞的药物敏感性显著下降,二者在药物处理 drug efifcacy[J].Eur J Cancer,2004,40(4):594—601. 后的生长分数有显著性差异,卵巢癌细胞群集耐药 [4] Ding Z。Yang X,Pater A,et a1.Resistance to apoptosis is correla。 可能与肿瘤细胞内bel一2的过度表达和caspase一3 ted with the reduced caspase一3 activation and enhanced expression of antiapoptotic proteins in human cervical muhidrug—resisitant 的表达下降有关。 cells[J].Biochem&Biophy Res Com,2000,270:415—420. 另外,A 2 780/MCS细胞问黏附广泛而紧密。 [5] Kojima H,Endo K,Moriyama H,et a1.Abrogation of mitochon— 而细胞问黏附对细胞(包括肿瘤细胞)的性质起重 drial cytochrome e release and caspase23 activation in acquired 要作用,特别是凋亡。介导细胞间黏附的细胞黏附 muhidrug resistance[J],J Biol Chem,1998,273:l6 647一 分子具有抗凋亡作用,其中可能有NF—KB信号转导 l6 650. 通路的参与 ,而NF—KB也可通过上调bel一2而达 [6] Reyes Reyes M,Mora N,Zentella A,et al,Ph0spha【idylin0sit0l 3 kinasemediates integrindepen—dent NF・-kappaB and MAPK acti・- 到抗凋亡的目的 ,提示NF—KB在群集耐药中作用 ration through separate signaling pathways[J].J Cell Sci,2001, 的机制可能是上调Bcl一2而抗化疗药物诱导的凋 l14(Pt 8):1 579一l 589. 亡,有必要在今后进行这方面的深入研究。 [7] Han S,Sidell N.RU486一induced growth inhibition of human en— dometrial cells involves the nuclear factor—kappa B signaling 参考文献: pathway[J].J Clin Endocri nol Metab,2003,88(2):7l3—719. [1]T Durand R E,Olive P L.Resistance of tumor cells to chemo—and ra_ [责任编校:杨红梅] diotherapy modulated by the three—dimensional architecture of solid (上接第2l6页) heart study[J].Lancet,1986,2:533—537. 相关,提示其对病理状态下的凝血平衡具有重要作 [3] 康文英,王鸿利,熊立凡,等.中国汉族人群凝血因子VII基因 用 。在本实验中,H7等位基因在对照组中的分 中三个多态位点的研究[J].中华血液学杂志,2002,8(23): 435—437. 布明显高于静脉血栓组(P<0.05,OR=0.7l3,95% [4] Marchetti G,Gemmati D,Patracchini P,et a1.PCR detection of CI:0.5l5~0.989),提示H7等位基因可能是河南 a repeat polymorphism within the F7 gene[J].Nucleic Acids 汉族人群深静脉血栓发病的一个遗传保护因子。欧 Res.1991,19:4 570—4 574. 洲人群中H7等位基因的分布频率为31.4%,而在 [5]Junker R,Heinrich J,Schuher H,et a1.Coagulation factorⅦand 上海地区人群中H7的分布频率为47% ,本实验 the risk of coronary heart disease in healthy men[J].Arterioseler Thromb Vasc Biol,1997,17(8):1 539一l 543. 中,河南地区H7等位基因的分布频率为51.8%,明 [6] Mukherjee M,Dawson G,Sembhi K,et a1.Triglyceride depend— 显高于欧洲人群。Herrmann FH等研究发现了H4 enee of factor VII coagulant activity in deep venous thrombosis 和H9等位基因,本实验中,检测到了比较少见的 [J].Thromb Haemost,1996,76(4):500—501. H5等位基因¨ ,并在国内首次发现了H4等位基 [7] 徐丹梅.凝血因子VII基因多态性及其临床意义[J].血栓与 因,没有发现罕见的H9等位基因。进一步说明了 止血学,2002,2(8):87—89. [8]lacoviello L,Di Castelnuovo A,De Knijff P,et a1.Polymorphism in IVS7多态性等位基因分布的复杂性,可能存在种族 the coagulation factor Vll gene and the risk of myocardical infarc— 或地域的差异,仍需要扩大样本量进行更深入的 tion[J].N Engl J Med,1998,338:79—85. 研究。 [9] Kang Wen—ying,Wang Hong—li,Xiong Li—fan,et a1.Polymorphisms 致谢:本实验在河南省医学分子重点实验室 of the coagulation facor Vll gene and its plasma levels in relation to acute cerebral infarction differences in allelic ̄equencices between 完成。 Chinese and European populations[J].Chinese Medical Journal, 参考文献: 2004,l17(1)7l一74. [10]Herrmann FH,Salazar—Sanchez L,Schuster G,et a1.Prevalence [1]Hagen FS,Gray CL,Hara P,et a1.Characterization of a cDNA of eight moleculra markers associated with thrombotic diseases in coding for human factor VII[J].Proc Natl Acad Sci USA,1986, six Amerindian tribes and two Afircan groups of Costa Rica[J]. 83:2 4l2—2 416. Am J Hum Biol,2004,l6(1):82—86. [2] Meade TW,Mellow S,Brozovic M, et a1.Hemostatic function and [责任编校:杨红梅] ischemic heart disease:principal results of the Northwiek park 

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