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【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 HIGHENERGY XRAY EXPOSURE ON βⅢTUBULIN EXPRESSION OF A549 CELL LINES OF LUNG ADENOCARCINOMA
YIN HONGMEI, LIU XIGUANG, WANG YUFANG, et al
(Tumor Centre, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266071, China);
[ABSTRACT] Objective To investigate the effects of highenergy Xray exposure on βⅢtubulin in vitro expression of the cells of human lung adenocarcinoma (HLA). Methods A549 HLA cells were maintained in RPMI 1640 medium and exposed to highenergy Xray doses of 0, 2, 4 and 8 Gy, and then cultured for 24 and 48 hours. The βⅢtubulin 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 24and 48hour groups (t=-11.13--4.5,P<0.05,0.01) were significant. Conclusion The expression of βⅢtubulin in the cells of the cancer changes along with dose of Xray exposure and the time of detection. It is speculated that the expression of βⅢtubulin is doseand timedependent, which might one of the mechanisims of postradioterapy drug resistence.
[KEY WORDS] Xrays; 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 23Ex1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 betatubulin expression in tumor cells predicts response and outcome in patients with nonsmall cell lung cancer receiving paclitaxel[J]. Mol Cancer Ther, 2005,4(12):20012007.
[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):9193.
[3]BHATTACHARYA R, CABRAL F. A ubiquitous betatubulin disrupts microtubule assembly and inhibits cell proliferation [J]. Oncogene, 2003,22(23):35483553.
[4]王峻,蒲骁麟,俞明峰,等. βtubulinⅢ 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):205208.
[5]DUMONTUT C, ISAAC S, SOUQUEI P J. Expression of class Ⅲ batetubulin in nonsmall cell lung cancer is correlated with resistance to taxane chemotherapy[J]. Bull Cancer, 2005,92:(2):2530.