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一氧化氮(nitric oxide,NO)是一种无色、微溶于水、脂溶性较强的气体分子,在生物体内可以自由地通过生物膜,作为一种重要的生物活性分子,NO参与体内一系列生理和病理过程,相关研究显示NO具有抗肿瘤功效。硝酸甘油(glyceryl trinitrate,GTN)作为有机硝酸酯类扩血管药物已有百余年的应用史,近年的研究发现,GTN作为NO供体在体内可转化为NO,进而合成S-亚硝基硫醇(S-nitrosothiols,RSNO)或氧化为亚硝酸盐。利用GTN在体内代谢特性,本研究以细胞培养和动物实验模型,探索了GTN对肿瘤细胞生长繁殖的影响及其机制,结果显示其具有潜在的抗肿瘤功效。 1.GTN在细胞培养体系及动物体内经消化道吸收后代谢产生亚硝酸盐。将不同浓度的GTN加入1640培养液,放置于37℃ 5%CO2孵箱中48h后加Griess试剂,于540 nm测亚硝酸盐。发现GTN浓度依赖性代谢产生亚硝酸盐。以实验兔为动物模型,应用电生理监测仪动态检测血压,血气分析仪检测高铁血红蛋白(Methemoglobin,MetHb),全自动生化分析仪检测丙氨酸氨基转移酶(Alanine transferase,ALT),比色法检测硝酸盐、亚硝酸盐、还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)。结果发现GTN经消化道吸收后代谢产生亚硝酸盐,并导致红细胞GSH降低,此代谢过程具有潜硕士学位论文在抑制肿瘤细胞生长效能。Me tHb、ALT未见明显变化,说明GTN在代谢过程中未导致明显肝脏功能损伤.2.GTN可有效抑制肿瘤细胞的生长繁殖,并导致肿瘤细胞生长周期改变.取对数分裂期的人宫颈癌细胞株(human cervicalearcinoma ce一line,Hela)细胞,用0.125%的胰蛋白酶消化处理进行细胞计数、加入%孔板,调节细胞数为3 xl少/孔.分别加入不同浓度的GTN.将%孔板放置于37℃,5%C02孵箱中培养48h后,取上清液测亚硝酸盐,以四甲基偶氮吐蓝(3一(4,5一d imethylthiazol一2一yl)一2,5一dyphenyltetrazoliumbromide,MTT)方法测细胞的生长活性。发现高浓度GTN可导致细胞不贴壁,并引起细胞死亡。MTT检测结果显示,高浓度GTN可明显抑制肿瘤细胞的生长。同时利用对数分裂期的He la细胞,在培养体系中加入1.75X10一恤GTN,48h后消化细胞,70%冷乙醇4℃固定,澳化乙吮(Ethidium bromide,EB)染色,用流式细胞仪检测细胞周期。结果显示GTN可改变肿瘤细胞周期各时相的分布,表现为GZM期细胞所占比例增加,S期细胞所占比例下降。3.GTN代谢可导致肿瘤细胞内GSH被氧化,抑制肿瘤细胞Bcl一2墓因蛋白表达和诱导肿瘤细胞凋亡.GSH的检测参照文献报道的二硫双硝基苯甲酸(2一nitr。benzoic,DTNB)法并加以改进。在培养体系中加入1.75X10一‘M GTN,48h后消化细胞,调整细胞浓度为3X10‘,离心弃上清,加1.67%偏磷酸沉淀剂150川,混匀,超速离心,取上清60林l加入96孔板,每孔加0.3M Na:Hpo;液200林1,0.04%DTNB液25川,混匀,用酶标仪405nm波长比色.GTN可引起肿瘤细胞的硕士学位论文GSH明显下降(P<0.05)。 在培养体系中加入1.75X10一俪GTN,48h后消化细胞,调整细胞浓度为10‘,按试剂盒操作说明加细胞破膜剂,稳定剂,FITc标记的抗人Bcl一2抗体,用流式细胞仪检测荧光指数。结果显示,GTN作用后的肿瘤细胞荧光指数下降,GTN可抑制B。1一2基因蛋白的表达。在培养体系中加入1.7sxlo一‘M eTN,48h后消化细胞,用^nnexinV联合碘化丙咤(Propidium Iodide,Pl)染色细胞,用流式细胞仪检测细胞凋亡指数(APoPt。5 1 5 index,.AI)。肿瘤细胞在GTN的作用下,细胞的凋亡指数明显增高(杯0.05),GTN可诱导细胞凋亡.4.动物实验证明GTN能够抑制小鼠移植性肿瘤的生长.将GTN灌胃处理后的5180肉瘤细胞接种到昆明小鼠腋窝皮下,用高低浓度的GTN灌胃后观察抑瘤率并检测小鼠血液的生化指标。结果显示GTN灌胃能明显抑制小鼠5 1 80实体瘤的生长,同时消耗GSH,使血糖浓度升高,尿素浓度下降。GTN对小鼠移植性肿瘤具有抑制作用,并提高荷瘤小鼠的生存质量.结论: 通过本系列研究表明,GTN作为N0供体,在生物体内代谢氧化还原性琉基,同时生成亚硝酸盐.此过程可通过抑制B。1一2基因的表达、诱导细胞凋亡、改变细胞周期等机制而抑制肿瘤细胞的生长繁殖,且动物实验证明其具有抑制5180实体瘤移植后生长的功效,具有潜在抗肿瘤功效.