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研究背景及目的 肿瘤抑制物的研究已经进行了多年。目前已知有多种物质对肿瘤具有抑制作用,除了传统的化疗药物外,肝素和氢化可的松,生长抑素,非甾体类抗炎药物等都对肿瘤有抑制作用;此外也发现某些中药如:斑蟊酸钠、苦参素、华蟾素和川芎素,薏苡仁等有抑制肿瘤的作用。 羟基磷灰石由于其良好的生物相容性,曾被作为骨组织的替代材料,广泛应用于骨缺损修复的临床。Kano等,于1992年通过湿热法制备出羟基磷灰石微晶,不经过烧结而是直接将这种羟基磷灰石微晶制备成羟基磷灰石溶胶(HAP-Sol),其晶体颗粒直径<100nm。目前,一般认为颗粒直径小于100nm的材料属于纳米材料。最初研制出的HAP-Sol容易发生聚集沉淀,后人对其进行了改进,利用Ca(OH)2饱和溶液在超声波作用下制备出稳定的HAP-Sol。1996年,武汉理工大学的李世普教授发现HAP-Sol对某些恶性肿瘤细胞具有抑制作用,并进行了初步研究。他先后对W-256癌肉瘤细胞、艾氏腹水瘤细胞、A549肺癌细胞进行试验观察,应用MTT法发现有抑制作用。然而,对于产生这种现象的原因(机制)研究较少,且研究的方法也比较简单,并存在许多疑问:是否是HAP-Sol对细胞培养液的PH产生影响,进而导致细胞死亡?是否存在凋亡?此外,HAP-Sol对人舌癌细胞的作用国内外尚未见有文献报道。故本研究拟采用人舌癌细胞株Tca8113为试验对象,并以成骨细胞和L929成纤维细胞做为对照,通过对增殖活性和凋亡相关因子的检测,研究HAP-Sol 纳米羟基磷灰石溶胶对人舌癌细胞凋亡诱导作用研究 对人舌癌在体内外的特异性作用,并探讨可能机制。 研究方法 纳米羟基磷灰石溶胶(HAP-S。1)以不同浓度加人RPMI 1640培养基中,观察PH值的 改变,利用MTT法选出实验允许浓度,以排除PH的影响。不同浓度的HAP-S。l与人舌癌 Tea81 13细胞体外混合培养干6孔板中,不同时间倒置显微镜观察细胞形态,并以原代培 养的成骨细胞和 L929成纤维细胞为对照;取处理后不同时间的肿瘤细胞,胎盼蓝染色, 细胞计数绘制细胞生长曲线;Berry硝酸铅法进行酸性磷酸酶染色,观察不同浓度,不同时 间处理后的细胞溶酶体活性;肿瘤细胞DNA抽提,琼脂糖凝胶电泳,观察细胞凋亡的梯带 (DNA Ladder);Hoechst33342荧光染色,观察DNA断裂情况;改良H苯胺法定量测定DNA断 裂百分率;透射电镜不同处理时间后细胞的超微结构变化;以及采用火焰原子吸收法测定 不同条件下肿瘤细胞内钙离子的变化。实验中设立RPMll640为空白对照及普通羟基磷灰 石为阴性对照。体外试验确认有抑制作用后,进行动物体内抑瘤实验:建立裸鼠的Tea8113 移植瘤模型,采用瘤腔直接注射法,注射HAP-SOI,记录注射后不同时间肿瘤的长短径, 计算肿瘤抑制率;实验结束时取肿瘤标本做常规HE切片及Caspase3免疫组织化学染色和 酸性磷酸酶染色,观察组织中肿瘤细胞凋亡情况。 实验结果 70ill的HAP-SOI引起的PH变化对细胞增殖的影响无法忽略,故实验中最高采用剂量 为60ul(每3ml培养液中)。不同浓度的HAP-Sol处理后舌癌细胞增殖受到明显抑制,且 具有剂量依赖性,浓度越高抑制作用越明显,处理时间越长抑制作用也越明显,即具有时 间依赖性;而原代培养的成骨细胞及L929成纤维细胞受影响较小,细胞形态无明显变化, 增殖活性无受抑现象,说明HAP-S*作用具有肿瘤特异性;普通羟基磷灰石组及空白组没 有发现生长抑制现象;经过HAP-Sd处理后的肿瘤细胞,酸性磷酸酶染色呈阳性,时间越 久、剂量越大染色越明显;实验组肿瘤细胞的DNA琼脂糖凝胶电泳可见“梯状”条带,而 成骨细胞、成纤维细胞以及空白对照组均为单一的一条DNA条带,未见明显“梯子”,同 时实验组的 DNA断裂百分率也随时间和剂量的增大而增高;Hoechst33342荧光染色显示对 照组细胞呈现均匀弥散的荧光,而实验组则为高亮的斑块状荧光;透射电镜下可见实验组 细胞内溶酶体增生,染色质浓聚,核膜邹缩,凋亡小体形成等典型凋亡改变,溶酶体内可 见被吞噬的HAP-S*颗粒;原子吸收法测定发现实验组细胞内钙离子浓度与处理后一天明 3 浙江大学硕士毕业论文2003年 显增高,其后缓慢下降,与对照组相比较有统计学意义。裸鼠移植瘤实验证明,HAP-SOI 直接注射具有肿瘤抑制作用,与剂量成正相关;肿瘤标本HE切片上可见大片坏死及可疑 凋亡细胞,凋亡/死亡细胞均围绕?