姜黃素對胃癌細胞放療增敏作用的研究＊

西電集團醫院普外科（西安710077） 吳 宏 閆國誠 王雙全 王 凱 牟亞剛 張 毅

臨床上一些腫瘤對放療敏感性較差，而放射劑量的增加多會伴隨較為嚴重的副作用。通過有效放射增敏劑來提高腫瘤細胞的放射敏感性，改善放療效果，降低放射劑量是解決這一問題的有效手段之一。姜黃素是從姜科植物的根莖中提取出的一種酚類色素，具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤和降血脂等多種作用，能夠誘導腫瘤細胞的凋亡［1］、抑制腫瘤細胞的轉移和侵襲［2］并能夠逆轉腫瘤細胞耐藥、增強放、化療敏感性［3－5］。本研究以胃癌細胞株SGC－7901為研究對象，旨在探討姜黃素是否對胃癌細胞株SGC－7901有放射增敏作用，為胃癌的放化療綜合治療提供有益的實驗依據。

材料與方法

1 藥物與細胞培養 姜黃素購自SIGMA公司，以二甲基亞砜（DMSO）溶解制成10mmol／L的儲存液備用。人胃癌細胞株（SGC－7901）為本實驗保有，細胞培養采用DMEM培養基（10%胎牛血清、青霉素80U／ml、鏈霉素100U／ml），置于37℃，5%CO2培養箱中培養。

2 MTT實驗 96孔培養板中每孔接種1×104細胞，培養至貼壁，更換為含姜黃素的培養液200μl，使終濃度分別為0、5、10、15、20、40、60、80μmol／L，每一濃度設5個復孔，并設空白調零組，培養24h，培養結束后每孔加入MTT試劑20μl，繼續培養4h。酶標儀檢測吸光度值，并計算抑制率。

3 Annexin V熒光染色檢測細胞凋亡 參照朱青［6］等的實驗方法檢測姜黃素對細胞凋亡的影響。細胞分為3組，姜黃素濃度分別為0、5、10μmol／L。取生長指數期細胞，分別加入姜黃素后繼續培養24h，胰酶消化并收集細胞，離心10min，棄上清液。4℃預冷PBS洗滌2遍，按試劑盒說明書操作，檢測細胞凋亡情況。重復實驗3次。

4 姜黃素對胃癌細胞細胞周期的影響 實驗分組情況：空白對照組（DMSO），單純藥物組（DMSO和姜黃素），單純照射組（DMSO和照射）和姜黃素加照射組（DMSO、姜黃素和照射），利用文獻［7］等的方法檢測姜黃素和放射治療對細胞周期的影響。

結 果

1 姜黃素對胃癌細胞株SGC－7901的抑制作用及濃度選擇 姜黃素能夠抑制胃癌細胞株SGC－7901的增殖，且這種作用隨著濃度的升高而增強（見表1）。在低于10μmol／L濃度時，姜黃素對胃癌細胞的抑制率低于10%，根據放療增敏劑的篩選原則，故本實驗選用5、10μmol／L濃度為放療增敏濃度。

2 姜黃素對胃癌細胞的放療增敏作用 姜黃素預處理后的存活分數均低于單純照射組 （F濃度＝5.63，P＜0.05，表2）。

3 姜黃素對胃癌細胞株SGC－7901凋亡的影響姜黃素能夠誘導胃癌細胞株SGC－7901的凋亡，這種作用隨著藥物濃度的增加而增強。5和10μmol／L姜黃素處理后，細胞的凋亡率是8.9±0.67% 和11.9±0.93%（附圖）。與對照相比具有統計學差異（P＜0.05），且10μmol／L姜黃素干預組凋亡率高于5μmol／L組（P＜0.05）。

4 姜黃素對細胞周期分布的影響 見表3。單純藥物組和單純照射組細胞的G2／M其細胞的較對照明顯升高（P＜0.05）。而姜黃素加照射組G2／M期細胞比例明顯高于姜黃素組和單純照射組（P＜0.05）。

表1 姜黃素對人胃癌細胞株SGC－7901增殖的抑制作用（μmol／L，24h）

表2 姜黃素對不同劑量X射線照射后胃癌細胞株SGC－7901存活分數的影響

附圖 三組細胞的凋亡率及對三組細胞的凋亡的統計結果

表3 各組細胞周期分布情況

討 論

既往研究發現，姜黃素具有抗腫瘤［8］作用，也有研究發現姜黃素具有放療增敏作用［3－5］，但是在胃癌的相關研究中尚未見相關報道，本研究發現，姜黃素能夠明顯提高胃癌細胞株SGC－7901的放療敏感性，且具有明顯的療效關系。本研究的結果表明姜黃素作用細胞24h后，在相同X射線照射劑量下，實驗組集落數和細胞存活分數較空白對照組降低，高濃度實驗組的降低更為明顯。

腫瘤細胞的放射敏感性與與凋亡密切相關，研究表明凋亡在放射治療中發揮至關重要的作用，促進細胞凋亡的藥物往往具有放療增敏的作用［9］。本研究發現姜黃素能夠促進胃癌細胞株SGC－7901的凋亡，且這種作用隨著藥物濃度的增加而增強。

除凋亡外，細胞的周期分布也與細胞的放療敏感性密切相關。各周期的細胞的敏感性從高到低排列如下：G2后期和 M 期，G1／S邊界，S后期及G1早期。研究發現促使腫瘤G1／S期細胞向G2／M期的轉換，是提高腫瘤放射敏感性的重要途徑之一［10］。本研究發現，單純的姜黃素或放射干預均會引起細胞中G2／M期比例增高，與對照組相比這種差異具有統計學意義。姜黃素聯合放射干預后，細胞中G2／M的比例進一步增高，與姜黃素和放射單純干預組相比這種差異具有統計學意義。說明姜黃素對胃癌細胞的周期分布有明顯影響，具有G2／M期阻滯作用。這提示姜黃素對胃癌細胞株SGC－7901的放療增敏作用可能與其能夠促進細胞的G1／S期向G2／M期的轉換相關。

本研究證實姜黃素對人胃癌細胞株SGC－7901具有明顯的放療增敏作用，細胞對射線誘導凋亡的敏感性提高、細胞周期G2／M期阻滯作用在其作用機制中發揮了重要的作用。

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