高压氧对胶质瘤放射敏感性的影响及其机制初步研究

发布时间：2020-07-15 23:20

【摘要】：胶质瘤是起源于中枢神经胶质细胞的恶性肿瘤,是颅内最常见的原发性肿瘤。手术联合术后同步放化疗是目前胶质瘤治疗的标准方案,放射治疗能够提高胶质瘤的治愈率、中位生存时间、无进展生存期及总生存期。近年来随着放射治疗技术的进展和放射生物学的深入研究,放射治疗已成为胶质瘤治疗的重要手段之一。基于胶质瘤组织学类型、组织学分级的差异,其放射治疗效果不尽相同。例如,放射治疗对不同类型胶质瘤的致死效应差异显著,尤其III-IV级星形细胞胶质瘤,单纯放射治疗敏感性差、疗效欠佳,通常以同级别或更高级别的形式复发。研究表明胶质瘤内存在低氧分压的微环境,而低氧微环境是胶质瘤对放射治疗及化疗药物产生拮抗的重要因素。高压氧是改变肿瘤组织乏氧状态的有效手段,其能够增加血液中的氧浓度,增大氧在组织中的弥散半径,从而改善肿瘤组织的乏氧微环境。因此,本研究设想是否能通过高压氧改善肿瘤组织乏氧状态,以提高胶质瘤放射敏感性,从而改善胶质瘤患者预后,拟通过本实验进行验证。目的:观察高压氧联合X线照射对人脑胶质瘤U251细胞增值活性、细胞周期分布及细胞凋亡的影响,从而探讨高压氧在提高胶质瘤细胞放射敏感性中的价值。方法:人脑胶质瘤U251细胞株经传代培养后随机分为对照组、高压氧组、不同剂量X线照射组(0、2、4、6、8Gy)、高压氧+不同剂量X线照射组(0、2、4、6、8Gy),观察各组间细胞形态、细胞增殖活性、细胞周期分布及细胞凋亡的差异:(1)观察不同处理组细胞贴壁情况和细胞状态;(2)克隆形成实验观察各处理组细胞存活情况,通过线性二次方程拟合细胞存活曲线,并利用单击多靶模型计算放射生物学参数(D0、Dq、SER),以评价高压氧对胶质瘤U251细胞放射敏感性的影响;(3)CCK-8法检测高压氧和不同剂量X线照射对胶质瘤U251细胞增殖能力的影响;(4)流式细胞仪(FCM法)分析高压氧联合X线照射处理对胶质瘤U251细胞周期分布、细胞凋亡的影响。结果:(1)细胞培养24h、48h、72h后细胞计数在高压氧+X线照射组[(1.04±0.13)×10~6、(0.36±0.06)×10~6、(0.08±0.04)×10~6]显著低于单纯X线照射组[(1.94±0.09)×10~6、(0.79±0.09)×10~6、(0.43±0.10)×10~6](P0.05);(2)单纯X线照射(0、2、4、6、8Gy)组U251胶质瘤细胞存活分数(SF)分别为1.000±0.000、0.660±0.021、0.424±0.040、0.301±0.047及0.075±0.010,而高压氧+X线照射(0、2、4、6、8Gy)组U251胶质瘤细胞存活分数(SF)分别为0.750±0.023、0.319±0.025、0.235±0.020、0.109±0.025和0.019±0.015,高压氧联合不同剂量X线照射组细胞存活分数显著低于单纯不同剂量X线照射组(P0.05);X线照射组、“高压氧+X线照射组”的D_0、SF2分别为4.01、2.64和0.660、0.319,“高压氧+X线照射组”增敏比为SER(D_0)1.52、SER(Dq)2.02,提示高压氧能明显增强胶质瘤U251细胞的放射敏感性;(3)单纯X线照射(2、4、6、8Gy)组U251胶质瘤细胞增值抑制率分别为0.1026、0.1530、0.2157和0.2327,高压氧+X线照射(2、4、6、8Gy)组U251胶质瘤细胞增值抑制率分别为0.2039、0.2622、0.3143和0.3360,两组间比较有显著性差异(P0.05);(4)G2/M期细胞百分率在高压氧组(22.36±0.91)、高压氧+X线照射组(26.70±2.46)均显著高于对照组(11.56±2.01)(P0.05),而单纯X线照射组与对照组间G2/M期细胞百分率无统计学差异(P0.05);且G2/M期细胞百分率在高压氧+X线照射组显著高于X线照射组(P0.05),而高压氧+X线照射组与高压氧组间G2/M期细胞百分率无统计学差异(P0.05);(5)X线照射组、高压氧组、高压氧+X线照射组及对照组的U251胶质瘤细胞凋亡率分别为11.62、11.22、30.99和5.59,高压氧+X线照射组的细胞凋亡率均明显高于单纯X线照射组、单纯高压氧组及对照组。结论:(1)高压氧可使胶质瘤U251细胞活性降低并抑制其增殖;高压氧联合X线照射可提高放射线对胶质瘤U251细胞增殖的抑制率和细胞凋亡率,从而起到放射增敏的作用;(2)高压氧通过诱导胶质瘤U251细胞周期阻滞于G2/M期,而G2/M期细胞对放射线高度敏感,从而阐明了高压氧提高放射敏感性的初步机制。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R739.41;R730.44
【图文】：

A B图 3.1.1 胶质瘤 U251 细胞培养(A:胶质瘤 U251 细胞(×20)；B:胶质瘤 U251 细胞(×100)Figure 3.1.1 Glioma U251 cell culture(A:glioma U251 cells (×20); B:glioma U251 cells (×1003.2 胶质瘤 U251 细胞系不同条件培养后贴壁细胞计数

2细胞计数统计图

124、48、72h后不同处理组细胞状态Figure3.2.1Cellstateindifferenttreatmentgroupsafter24、48、72hours72h

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本文编号：2757153