近年来我国学者应用三氧化二砷(As2O3)作为抗肿瘤药物临床治疗急性早幼粒细胞白血病,得到了满意的疗效,表现出完全缓解率高,副作用小、无骨髓抑制等特点。本实验以体外培养的人胃癌细胞株BGC823为研究对象,观察亚砷酸钠对BGC823细胞的生物学行为的影响,探讨其作用机制,以期为亚砷酸钠可能的临床应用提供实验依据。
本实验MTT法结果显示不同浓度的亚砷酸钠(2.50~40.00μmol/L)均可有效抑制BGC823细胞的生长,且呈时间、浓度依赖性。Chen等[4]报道(As2O3)治疗急性早幼粒细胞白血病(APL)患者临床血药浓度为0.5~3.0μmol/L,峰浓度为4.2~6.7μmol/L,亚砷酸钠作用BGC823细胞72h的IC50为4.86μmol/L,与上述临床浓度相近。推测临床用于治疗APL所使用的浓度,可能对胃癌的治疗有效。
本实验流式细胞仪检测结果显示,亚砷酸钠作用BGC823细胞后,细胞周期被阻滞于G2/M期。提示亚砷酸钠可通过使细胞阻滞于G2/M期改变细胞周期进程,减少细胞分裂,抑制细胞生长或诱导细胞凋亡。研究表明由于使用的细胞种类或药物浓度不同,As2O3对细胞周期的影响也不完全相同。As2O3可使不同种类细胞阻滞于G1、S或G2/M期。而As2O3是如何参与以细胞周期素(cyclin)细胞周期依赖性蛋白激酶(CDK)为核心的细胞周期调控机制,阻滞细胞周期进程还有待进一步研究阐明。
近来研究显示砷剂抗肿瘤的机制与其抑制活性氧(reactive oxygen species,ROS)的清除有关。很多证据表明ROS的升高可能作为第二信使通过促进线粒体通透性转运孔的开放,上调促凋亡蛋白bax的表达,激活Caspase等作用诱导细胞凋亡。ROS的清除主要依赖于谷胱甘肽还原系统。而砷剂作用的生化基础就在于与谷胱甘肽还原系统化合物的巯基结合,抑制巯基酶的活性,抑制ROS的清除[5]。同一种信号作用于细胞会因信号的强度、细胞的种类不同有不同的反应,或凋亡、或耐受、或坏死[6、7] 。目前大多数研究证明,这种效应的强度和细胞型别依赖性与ROS有关。细胞固有ROS水平不同或产生的ROS的量可不同,不同水平的ROS通过影响Caspase激活、活性及ATP水平决定细胞命运,细胞可出现不同的死亡方式,低的发生凋亡,高的发生坏死[8]。本实验光镜、电镜下形态学观察显示亚砷酸钠不仅能诱导BGC823细胞凋亡,也能促使BGC823细胞坏死,提示亚砷酸钠可能通过抑制BGC823细胞ROS的清除,使ROS含量增加,由于细胞个体异质性, ROS水平不同,细胞出现不同的死亡方式。本实验免疫细胞化学检测显示亚砷酸钠可上调BGC823细胞Caspase3蛋白的表达。Caspase3蛋白是凋亡信号传导途径中外源性和内源性途径的共同的效应Caspase蛋白,是凋亡最重要的执行分子[9]。Caspase3蛋白表达的增加可能与细胞的凋亡、坏死过程有关,但Caspase3蛋白表达的上调是否与ROS增加有关,还有待进一步的实验研究。
(编辑:刘辉)










