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目的:探讨甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,MMA)单体对A549肺癌细胞有无细胞毒性、毒性分级及表现形式。方法:1.体外增殖的A549肺癌细胞,以1×104/孔的密度培养于96孔培养板,使用MTT比色法连续7天测量细胞吸光值(optical density,OD),了解正常情况下细胞增殖特点及生长曲线。2.将体外培养的A549肺癌细胞以1×104/孔密度接种于96孔板,分9个MMA单体浓度组(0.01μg/mL、0.1μg/mL、1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、25μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、120μg/mL)进行培养,另设阴性对照组(不含MMA单体)。分别在加入MMA单体后30min及第1、3、5天采用MTT比色法测定其OD值,根据OD值计算细胞相对存活率。3.使用6孔培养板及清洁载玻片制作贴壁细胞爬片模型,设9个MMA单体浓度组(0.01μg/mL、0.1μg/mL、1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、25μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、120μg/mL)、阴性对照组(不含MMA单体)及纯MMA单体组。在加入不同浓度MMA单体24h后及加入纯MMA单体30s后进行细胞HE染色,观察不同浓度MMA单体接触细胞后的细胞形态学改变。4.以普通25mL培养瓶培养A549细胞,设置1μg/mL、10μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、120μg/mL 5个MMA单体浓度组及阴性对照组(不含MMA单体),在加入不同浓度单体24h后,将每组细胞分成3管(密度为5×105/管),使用AnnexinⅤ/PI双染法测试细胞凋亡、坏死的百分比,同时将细胞悬液滴加于载玻片,在荧光显微镜下进行观察。结果:1. A549细胞在铺板后前4天呈对数生长趋势,4-6天之间处于平台期,6天后开始下降。2.加入不同浓度MMA单体30min后,各浓度组间OD值差异无统计学意义(P>0.05)。第1、3、5天各浓度组间OD值差异均有统计学意义(P<0.05)。在各时间的OD值的统计中,0.01μg/mL、0.1μg/mL、1μg/mL、5μg/mL组OD值与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。25μg/mL、40μg/mL、80μg/mL及120μg/mLan组各时间点OD值随浓度升高呈下降趋势,与对照组OD值差异有统计学意义(P<0.05)。其中10μg/mL组与40μg/mL组、80μg/mL组及120μg/mL组差异有统计学意义(P<0.05),但与25μg/mL组差异无统计学意义。第5天25μg/mL组与80μg/mL组及120μg/mL组差异有统计学意义(P<0.05),但80μg/mL组与120μg/mL组差异无统计学意义。根据6级毒性分级法,各时间点OD值测量显示,MMA单体浓度在120μg/mL内对A549细胞的最大毒性分级为2级。其中第1天、第3天除120μg/mL组细胞毒性为2级外,剩余8组细胞毒性均在0-1级,第5天时40μg/mL、80μg/mL、120μg/mL组细胞毒性为2级,剩余6组细胞毒性均在0-1级。3.细胞HE染色显示A549细胞与MMA单体接触24h后,40μg/mL、80μg/mL、120μg/mL组可见部分细胞核结构不清,核浓缩。纯MMA单体与细胞直接接触30s后,可见大量细胞坏死,散在分布,大多数细胞无正常细胞形态,核结构不清,部分漂浮,细胞膜消失、胞浆溶解。④A549细胞与MMA单体接触24h后,各浓度组间细胞凋亡及坏死百分比差异有统计学意义(P<0.05)。1μg/mL组与对照组细胞凋亡及坏死百分比差异无统计学意义(P>0.05),细胞凋亡与坏死比例相近在10μg/mL时细胞坏死百分比达到对照组两倍,此后随单体浓度升高而逐渐升高,10μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、120μg/mL组细胞坏死比例均高于凋亡比例,在120μg/mL时细胞坏死及凋亡比例达最高值。荧光显微镜下可见:细胞散在分布,凋亡细胞呈现绿色荧光,坏死细胞呈现红色荧光。结论:1.低浓度MMA单体及与细胞短暂的接触时间不会对体外培养的A549细胞产生明显毒性作用。2.随单体浓度升高以及单体与细胞接触时间的延长,单体对细胞增殖的抑制逐渐明显。当单体浓度在40μg/mL范围内时对细胞生长相对安全,当浓度超过40μg/mL,细胞毒性随单体浓度及细胞与单体接触时间的延长而增加。当单体浓度在120μg/mL范围内时最大细胞毒性不超过2级。纯MMA单体接触肿瘤细胞可立即导致细胞坏死。3. MMA单体有诱导肿瘤细胞凋亡和坏死的作用,这种诱导作用随单体浓度增加而明显。单体浓度较低时与对照组差异不明显,同时细胞凋亡比例与坏死比例相近;随单体浓度升高,细胞凋亡比例与坏死比例升高,细胞坏死较凋亡明显。4. MMA单体的这种细胞毒作用及诱发凋亡和坏死的能力可能是PVP治疗椎体肿瘤的作用机制之一。