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高能X射线照射对人肺腺癌细胞体外表达β微管蛋白Ⅲ的影响

来源:齐鲁医学杂志 作者:殷红梅,刘希光,王玉芳,陆海军 2011-6-30
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摘要: 【摘要】 目的 探讨高能X射线照射对人肺腺癌细胞体外表达β微管蛋白Ⅲ 的影响。方法 将人肺腺癌细胞A549置于RPMI 1640培养液中培养,分别接受2、4、8 Gy高能X线照射后,继续培养24、48 h后收集细胞上清液,采用双抗体夹心ELIAS法检测β微管蛋白Ⅲ表达水平。结果 各组组内β微管蛋白Ⅲ表达水平比较差异......


【摘要】    目的 探讨高能X射线照射对人肺腺癌细胞体外表达β微管蛋白Ⅲ 的影响。方法 将人肺腺癌细胞A549置于RPMI 1640培养液中培养,分别接受2、4、8 Gy高能X线照射后,继续培养24、48 h后收集细胞上清液,采用双抗体夹心ELIAS法检测β微管蛋白Ⅲ表达水平。结果 各组组内β微管蛋白Ⅲ表达水平比较差异有显著意义(F=227.81、554.03,q=4.00~52.59,P<0.01)。两组间β微管蛋白Ⅲ表达水平比较差异有显著意义(t=-11.13~-4.50,P<0.05、0.01)。结论 肺腺癌细胞中β微管蛋白Ⅲ表达水平随射线照射剂量和检测时间的不同而发生变化,推测其具有剂量依赖性和时间依赖性,这可能是临床肿瘤放疗后耐药的机制之一。

【关键词】  X线 肺腺癌细胞 微管蛋白

  EFFECTS OF HIGHENERGY XRAY EXPOSURE ON βⅢTUBULIN EXPRESSION OF A549 CELL LINES OF LUNG ADENOCARCINOMA

  YIN HONGMEI, LIU XIGUANG, WANG YUFANG, et al

   (Tumor Centre, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266071, China);

  [ABSTRACT] Objective To investigate the effects of highenergy Xray exposure on βⅢtubulin in vitro expression of the cells of human lung adenocarcinoma (HLA). Methods A549 HLA cells were maintained in RPMI 1640 medium and exposed to highenergy Xray doses of 0, 2, 4 and 8 Gy, and then cultured for 24 and 48 hours. The βⅢtubulin protein levels of the medium were measured by enzyme linked immunoassays.  Results The results showed that the differences of the expressions within each group (F=227.81,554.03;q=4.00-52.59;P<0.01), and between  the 24and  48hour  groups (t=-11.13--4.5,P<0.05,0.01) were significant.  Conclusion The expression of βⅢtubulin in the cells of the cancer changes along with dose of Xray exposure and the time of detection.  It is speculated that the expression of βⅢtubulin is doseand timedependent, which might one of the mechanisims of postradioterapy drug resistence.

  [KEY WORDS] Xrays; lung adenocarcinma cell; microtubulin
   
  目前,放化疗已经成为肺癌治疗的主要手段。研究证实,肺癌组织中β微管蛋白Ⅲ的表达水平与紫杉类及长春瑞滨类药物的疗效呈负相关[1]。本研究对经高能X射线照射后肺癌细胞中β微管蛋白Ⅲ表达水平的变化进行了观察,以探讨肿瘤放疗后耐药的机制。现将结果报告如下。

  1  材料和方法

  1.1  材料来源
   
  人肺腺癌细胞A549购自中国科学院上海细胞库。该细胞系的培养条件:使用含体积分数0.10的新生牛血清的RPMI 1640培养基,在含体积分数为0.05 CO2、空气相对湿度95%、温度37 ℃的二氧化碳培养箱中进行培养,每3~4 d传代一次。

  1.2  照射方法
   
  取对数生长期的A549细胞进行射线照射,照射源为Varian 23Ex1型直线加速器(美国),照射条件:X射线,300 cGy/min,照射剂量分别为2、4、8 Gy,照射野12 cm×12 cm大小。照射前由物理师测量剂量率,对培养瓶进行衰减校正。照射时,培养瓶置于照射野中心。 照射后继续培养细胞,分别于24、48 h后终止培养,胰酶消化,离心收集上清液,置于-20 ℃冻存待测。每个辐射剂量1个时间点设3个平行样本,以未接受辐射处理的A549细胞上清液作为对照。

  1.3  β微管蛋白Ⅲ的检测
   
  采用双抗体夹心ELISA 法测定细胞上清液中β微管蛋白Ⅲ水平。试剂盒购自上海晶天生物科技有限公司。

  1.4  统计分析
   
  所得数据采用SPSS 12.0及PPMS 1.5[2]统计软件进行统计分析。  

  2  结果
   
  两组组内β微管蛋白Ⅲ表达水平比较差异有显著性(F=187.06、554.03,q=4.00~52.59,P<0.01)。两组间β微管蛋白Ⅲ表达水平比较差异有显著意义(t=-11.13~-4.50,P<0.05、0.01)。见表1。  表1  高能X射线照射对A549细胞体外表达β微管蛋白Ⅲ的影响(略)    

  3  讨论
   
  细胞内微管蛋白分为α、β两个亚型,是细胞骨架的重要组成部分,它担负着维持细胞形态,进行物质交换,传递信息,参与有丝分裂等的重要功能。人类细胞中存在着6种β微管蛋白同型体,其中β微管蛋白Ⅲ与作用于微管的化疗药物敏感性有最密切的关系[3]。王峻等[4]通过对NSCLC病人肿瘤组织中β微管蛋白Ⅲ的表达水平与病人对长春碱类药物的代表长春瑞滨(NVB)的敏感性之间的关系进行研究,发现对NVB敏感的病人,其组织内β微管蛋白Ⅲ低表达,而对该药无效的病人β微管蛋白Ⅲ高表达。DUMONTET等[5]对19例非小细胞肺癌病人β微管蛋白Ⅲ表达与预后关系的研究显示,β微管蛋白Ⅲ高水平表达病人的无病生存期为41 d,明显低于β微管蛋白Ⅲ低表达者的288 d。在9例高表达β微管蛋白Ⅲ病人中仅有2例对化疗敏感(22%),而在低水平表达的病人中化疗敏感率为60%(6/10),提示接受以紫杉醇为基础化疗方案化疗的非小细胞肺癌病人β微管蛋白Ⅲ表达增高可能表示预后不良,而β微管蛋白Ⅲ表达降低则对紫杉醇敏感性增加。
   
  目前,国内外关于高能X线对肿瘤细胞β微管蛋白Ⅲ表达影响的研究报道较少[5]。本文结果显示,与未接受照射的细胞比较,人肺腺癌A549接受不同剂量X射线照射后β微管蛋白Ⅲ的表达量不同,且随着照射剂量的增加及检测时间的延长,其表达呈增加趋势,推测X射线照射后A549细胞中β微管蛋白Ⅲ的表达呈剂量和时间依赖性,这可能是临床肿瘤放疗后耐药的机制之一。由于本文设置的剂量点及检测时间点有限,尚不足以证实上述结论,有待进一步实验研究。

【参考文献】
    [1]SEVE P, MACKEY J, ISAAC S, et al. Class Ⅲ betatubulin expression in tumor cells predicts response and outcome in patients with nonsmall cell lung cancer receiving paclitaxel[J]. Mol Cancer Ther, 2005,4(12):20012007.

  [2]周晓斌,纪新强,徐莉. PPMS 1.5统计软件的功能及其应用[J]. 青岛大学医学院学报, 2009,45(1):9193.

  [3]BHATTACHARYA R, CABRAL F. A ubiquitous betatubulin disrupts microtubule assembly and inhibits cell proliferation [J]. Oncogene, 2003,22(23):35483553.

  [4]王峻,蒲骁麟,俞明峰,等. βtubulinⅢ 的表达与长春瑞滨治疗非小细胞肺癌疗效的关系[J]. 临床肿瘤学杂志, 2008,13(3):205208.

  [5]DUMONTUT C, ISAAC S, SOUQUEI P J. Expression of class Ⅲ batetubulin in nonsmall cell lung cancer is correlated with resistance to taxane chemotherapy[J]. Bull Cancer, 2005,92:(2):2530.


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