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內(nèi)皮抑制素抗肝癌作用的細(xì)胞與小鼠模型實(shí)驗(yàn)探究一、引言1.1研究背景與意義在全球范圍內(nèi),癌癥始終是威脅人類生命健康的重大疾病之一,其發(fā)病率和死亡率長(zhǎng)期居高不下。據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2020年全球新增癌癥病例超過(guò)1900萬(wàn)例,死亡病例高達(dá)近1000萬(wàn)例。肝癌作為常見的惡性腫瘤,在癌癥相關(guān)死亡原因中位居前列。在中國(guó),肝癌的發(fā)病形勢(shì)尤為嚴(yán)峻,由于乙肝病毒感染率較高等因素,肝癌的發(fā)病率和死亡率均顯著高于世界平均水平。肝癌起病隱匿,多數(shù)患者確診時(shí)已處于中晚期,失去了手術(shù)切除的最佳時(shí)機(jī),對(duì)放化療的敏感性也較低,總體治療效果欠佳,5年生存率僅約12%。因此,迫切需要探索新的治療靶點(diǎn)和有效的治療方法,以提高肝癌患者的生存率和生活質(zhì)量。腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移依賴于新生血管的形成,這一過(guò)程為腫瘤細(xì)胞提供了必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣,并幫助腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán),從而發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。血管內(nèi)皮抑制素(Endostatin)作為一種內(nèi)源性的血管生成抑制劑,由O'Reilly等于1997年首次從荷瘤小鼠的血清和尿液中分離得到。它是膠原蛋白ⅩⅧ的C末端片段,相對(duì)分子質(zhì)量約為20kD,具有獨(dú)特的抗血管生成機(jī)制。內(nèi)皮抑制素能夠特異性地作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,通過(guò)多種信號(hào)通路抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和管腔形成,進(jìn)而阻斷腫瘤新生血管的生成。與傳統(tǒng)的化療藥物相比,內(nèi)皮抑制素具有低毒、不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)勢(shì),在腫瘤治療領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的潛力。目前,內(nèi)皮抑制素在多種腫瘤的治療研究中取得了一定進(jìn)展。在非小細(xì)胞肺癌的治療中,重組人血管內(nèi)皮抑制素(恩度)聯(lián)合化療已被證實(shí)能夠顯著提高患者的客觀緩解率和無(wú)進(jìn)展生存期。在結(jié)直腸癌、乳腺癌等腫瘤的研究中,內(nèi)皮抑制素也表現(xiàn)出了抑制腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的作用。然而,內(nèi)皮抑制素在肝癌治療中的應(yīng)用仍處于探索階段,其具體作用機(jī)制尚未完全明確。部分研究表明,內(nèi)皮抑制素可能通過(guò)下調(diào)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)等血管生成相關(guān)因子的表達(dá),抑制肝癌血管生成,但不同研究結(jié)果之間存在一定差異。此外,內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞的直接作用以及在體內(nèi)動(dòng)物模型中的抗腫瘤效果,還需要更多深入的研究加以驗(yàn)證。本研究旨在探討內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤的作用,具有重要的理論和實(shí)際意義。從理論層面來(lái)看,深入研究?jī)?nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移和侵襲等生物學(xué)行為的影響,以及在小鼠腫瘤模型中的作用機(jī)制,有助于進(jìn)一步揭示內(nèi)皮抑制素在肝癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用途徑,完善肝癌的發(fā)病機(jī)制理論,為后續(xù)研究提供新的思路和理論依據(jù)。從實(shí)際應(yīng)用角度而言,本研究結(jié)果有望為肝癌的臨床治療提供新的靶點(diǎn)和治療策略。若能明確內(nèi)皮抑制素在肝癌治療中的有效性和作用機(jī)制,可能會(huì)推動(dòng)其在肝癌臨床治療中的應(yīng)用,為肝癌患者帶來(lái)新的治療選擇,提高肝癌的治療效果,改善患者的預(yù)后和生活質(zhì)量,具有重要的臨床價(jià)值和社會(huì)意義。1.2研究目的本研究旨在深入探究?jī)?nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤的作用,為肝癌的治療提供新的理論依據(jù)和潛在治療策略。具體研究目的如下:明確內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)和存活的影響:通過(guò)體外實(shí)驗(yàn),使用不同濃度的內(nèi)皮抑制素處理肝癌細(xì)胞系,觀察細(xì)胞的增殖、凋亡、周期分布等生物學(xué)行為的變化。運(yùn)用細(xì)胞計(jì)數(shù)法、CCK-8法、流式細(xì)胞術(shù)等實(shí)驗(yàn)技術(shù),精確測(cè)定內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率、凋亡率以及細(xì)胞周期各時(shí)相比例的影響,分析內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)和存活的直接作用。探究?jī)?nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響:利用Transwell實(shí)驗(yàn)、劃痕愈合實(shí)驗(yàn)等方法,研究?jī)?nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的調(diào)控作用。通過(guò)檢測(cè)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等與腫瘤細(xì)胞遷移侵襲相關(guān)蛋白的表達(dá)變化,初步探討內(nèi)皮抑制素影響肝癌細(xì)胞遷移和侵襲的分子機(jī)制,為揭示肝癌轉(zhuǎn)移的潛在調(diào)控因素提供線索。驗(yàn)證內(nèi)皮抑制素在小鼠模型中的抗腫瘤作用并剖析其作用機(jī)制:構(gòu)建小鼠肝癌移植瘤模型,給予內(nèi)皮抑制素進(jìn)行干預(yù)治療,監(jiān)測(cè)腫瘤的生長(zhǎng)情況,計(jì)算腫瘤體積和重量的變化,評(píng)估內(nèi)皮抑制素在體內(nèi)的抗腫瘤效果。運(yùn)用免疫組化、Westernblot、實(shí)時(shí)熒光定量PCR等技術(shù),檢測(cè)腫瘤組織中血管生成相關(guān)因子(如VEGF、bFGF等)、腫瘤細(xì)胞增殖和凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)水平,以及相關(guān)信號(hào)通路關(guān)鍵蛋白的磷酸化狀態(tài),深入剖析內(nèi)皮抑制素在小鼠體內(nèi)發(fā)揮抗腫瘤作用的分子機(jī)制,為其臨床應(yīng)用提供理論支持。二、材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料2.1.1細(xì)胞株與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物本實(shí)驗(yàn)選用了兩種常見的肝癌細(xì)胞株,分別為HepG2細(xì)胞株和SMMC-7721細(xì)胞株。HepG2細(xì)胞來(lái)源于一名15歲白人少年的肝癌組織,具有上皮細(xì)胞形態(tài),貼壁生長(zhǎng)。該細(xì)胞能夠表達(dá)甲胎蛋白、白蛋白等多種血漿蛋白,且具有3-羥基-3-甲酰輔酶A還原酶和肝甘油三酯脂肪酶的活性,目前尚未證明其中含有HBV基因組,在肝臟生理研究等方面應(yīng)用廣泛。SMMC-7721細(xì)胞株則取自人肝癌組織,其異移植成功率較高,達(dá)100%,在肝癌的相關(guān)研究中是常用的細(xì)胞模型之一,有助于研究肝癌細(xì)胞的生物學(xué)特性和對(duì)藥物的反應(yīng)等。這兩種細(xì)胞株均購(gòu)自中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC),細(xì)胞復(fù)蘇后,用含10%胎牛血清(FBS)的RPMI-1640培養(yǎng)基,置于37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期更換培養(yǎng)基,待細(xì)胞生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)期時(shí)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選用6-8周齡的BALB/c雌性裸鼠,體重在18-22g之間。BALB/c裸鼠是由BALB/c近交系小鼠基因突變而來(lái),其最主要的特點(diǎn)是沒有胸腺,T淋巴細(xì)胞功能缺陷,不排斥異種動(dòng)物的組織,因此非常適合用于構(gòu)建人源腫瘤移植瘤模型。實(shí)驗(yàn)小鼠購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK(京)2020-0006。小鼠飼養(yǎng)于溫度為(23±2)℃、相對(duì)濕度為(50±10)%的無(wú)特定病原體(SPF)級(jí)動(dòng)物房?jī)?nèi),采用12h光照/12h黑暗的循環(huán)光照,自由攝食和飲水。在實(shí)驗(yàn)開始前,小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,以確保其生理狀態(tài)穩(wěn)定,減少實(shí)驗(yàn)誤差。2.1.2試劑與儀器實(shí)驗(yàn)所需的主要試劑包括:重組人血管內(nèi)皮抑制素(購(gòu)自江蘇先聲藥業(yè)有限公司,純度>95%,規(guī)格為15mg/支),用于干預(yù)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤;RPMI-1640培養(yǎng)基(美國(guó)Gibco公司產(chǎn)品),為細(xì)胞提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);胎牛血清(FBS,美國(guó)Gibco公司產(chǎn)品),添加到培養(yǎng)基中以促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng);胰蛋白酶(0.25%,含EDTA,美國(guó)Gibco公司產(chǎn)品),用于消化貼壁細(xì)胞,便于細(xì)胞傳代和實(shí)驗(yàn)操作;CCK-8試劑盒(日本同仁化學(xué)研究所產(chǎn)品),通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞的增殖活性來(lái)評(píng)估內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)的影響;AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測(cè)試劑盒(北京索萊寶科技有限公司產(chǎn)品),利用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)內(nèi)皮抑制素誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞凋亡情況;Transwell小室(美國(guó)Corning公司產(chǎn)品,孔徑8μm),配合Matrigel基質(zhì)膠(美國(guó)BD公司產(chǎn)品),用于進(jìn)行細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn);RNA提取試劑盒(天根生化科技(北京)有限公司產(chǎn)品),提取細(xì)胞和組織中的總RNA;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(寶日醫(yī)生物技術(shù)(北京)有限公司產(chǎn)品),將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,以便后續(xù)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)基因表達(dá);實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑盒(寶日醫(yī)生物技術(shù)(北京)有限公司產(chǎn)品),精確測(cè)定相關(guān)基因的mRNA表達(dá)水平;免疫組化試劑盒(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品),檢測(cè)腫瘤組織中相關(guān)蛋白的表達(dá)和定位;BCA蛋白定量試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品),測(cè)定細(xì)胞和組織樣本中的蛋白濃度;SDS凝膠配制試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品),用于制備聚丙烯酰胺凝膠,進(jìn)行蛋白質(zhì)電泳;ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品),配合Westernblot實(shí)驗(yàn),檢測(cè)蛋白表達(dá)水平。主要實(shí)驗(yàn)儀器如下:CO?培養(yǎng)箱(美國(guó)ThermoFisherScientific公司產(chǎn)品,型號(hào)為3111),為細(xì)胞培養(yǎng)提供穩(wěn)定的溫度、濕度和CO?濃度環(huán)境;超凈工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司產(chǎn)品,型號(hào)為SW-CJ-2FD),保證實(shí)驗(yàn)操作在無(wú)菌條件下進(jìn)行;倒置顯微鏡(日本Olympus公司產(chǎn)品,型號(hào)為CKX41),用于觀察細(xì)胞的形態(tài)和生長(zhǎng)狀態(tài);低速離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司產(chǎn)品,型號(hào)為TDZ5-WS),用于細(xì)胞和組織樣本的離心分離;酶標(biāo)儀(美國(guó)Bio-Tek公司產(chǎn)品,型號(hào)為Epoch2),檢測(cè)CCK-8實(shí)驗(yàn)中的吸光度值,分析細(xì)胞增殖情況;流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD公司產(chǎn)品,型號(hào)為FACSCalibur),進(jìn)行細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期分析;PCR儀(德國(guó)Eppendorf公司產(chǎn)品,型號(hào)為MastercyclernexusX2),用于逆轉(zhuǎn)錄和實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng);實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(美國(guó)AppliedBiosystems公司產(chǎn)品,型號(hào)為7500FastDx),精確檢測(cè)基因表達(dá)水平;垂直電泳儀和轉(zhuǎn)膜儀(美國(guó)Bio-Rad公司產(chǎn)品,型號(hào)分別為Mini-PROTEANTetra和Trans-BlotTurbo),進(jìn)行蛋白質(zhì)電泳和轉(zhuǎn)膜操作;化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(美國(guó)ProteinSimple公司產(chǎn)品,型號(hào)為FluorChemE),檢測(cè)Westernblot實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)發(fā)光信號(hào),分析蛋白表達(dá)情況;石蠟切片機(jī)(德國(guó)Leica公司產(chǎn)品,型號(hào)為RM2235),制作腫瘤組織的石蠟切片,用于免疫組化等實(shí)驗(yàn);顯微鏡成像系統(tǒng)(日本Olympus公司產(chǎn)品,型號(hào)為BX53),觀察和拍攝免疫組化切片的圖像。2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1肝癌細(xì)胞實(shí)驗(yàn)2.2.1.1細(xì)胞培養(yǎng)與處理將HepG2和SMMC-7721肝癌細(xì)胞從液氮中取出,迅速放入37℃水浴鍋中,輕輕晃動(dòng)使其快速解凍。在超凈工作臺(tái)內(nèi),將解凍后的細(xì)胞轉(zhuǎn)移至含有5mL完全培養(yǎng)基(RPMI-1640培養(yǎng)基添加10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素)的15mL離心管中,1000rpm離心5min,棄去上清液,再用5mL完全培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,將細(xì)胞懸液接種于T25細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,置于37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待細(xì)胞生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)期,用0.25%胰蛋白酶(含EDTA)消化細(xì)胞,按1:3的比例進(jìn)行傳代培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置內(nèi)皮抑制素處理組和對(duì)照組。處理組分別加入終濃度為0、25、50、100、200ng/mL的重組人血管內(nèi)皮抑制素,對(duì)照組則加入等體積的PBS緩沖液。每組設(shè)置3個(gè)復(fù)孔,將細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)24h、48h和72h,用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。2.2.1.2MTT法測(cè)定細(xì)胞存活率與生長(zhǎng)曲線MTT法的原理是利用活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能夠?qū)ⅫS色的MTT(3-(4,5)-dimethylthiahiazo(-z-y1)-3,5-di-phenytetrazoliumromide)還原為不溶性的藍(lán)紫色結(jié)晶甲瓚(Formazan),而死細(xì)胞中該酶無(wú)活性,無(wú)法還原MTT。甲瓚的生成量與活細(xì)胞數(shù)目成正比,通過(guò)檢測(cè)甲瓚的吸光度值,即可反映細(xì)胞的存活率。具體操作如下:取對(duì)數(shù)期生長(zhǎng)的肝癌細(xì)胞,用胰蛋白酶消化后,制備成單細(xì)胞懸液,用細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),調(diào)整細(xì)胞濃度為5×103個(gè)/mL。將細(xì)胞懸液接種于96孔板,每孔100μL,每組設(shè)置6個(gè)復(fù)孔。將96孔板置于培養(yǎng)箱中孵育24h,使細(xì)胞貼壁。吸出96孔板中的培養(yǎng)液,按照之前設(shè)置的分組,向處理組各孔中加入含有不同濃度內(nèi)皮抑制素的培養(yǎng)液100μL,對(duì)照組加入含等體積PBS的培養(yǎng)液100μL。將96孔板繼續(xù)放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h、48h和72h。在各時(shí)間點(diǎn)結(jié)束前4h,向每孔加入5mg/mL的MTT溶液10μL,繼續(xù)孵育4h。孵育結(jié)束后,小心吸出孔內(nèi)培養(yǎng)液,每孔加入150μLDMSO,振蕩10min,使甲瓚充分溶解。使用酶標(biāo)儀在490nm波長(zhǎng)處測(cè)定各孔的吸光度值(OD值)。計(jì)算細(xì)胞存活率,公式為:細(xì)胞存活率(%)=(實(shí)驗(yàn)組OD值/對(duì)照組OD值)×100%。以時(shí)間為橫坐標(biāo),細(xì)胞存活率為縱坐標(biāo),繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線。2.2.1.3Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力Transwell實(shí)驗(yàn)是一種常用的檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力的方法,其原理是利用Transwell小室將細(xì)胞培養(yǎng)板分為上下兩室,上室接種細(xì)胞,下室加入含有趨化因子的培養(yǎng)液,細(xì)胞可通過(guò)小室膜上的小孔向趨化因子濃度高的下室遷移或侵襲。通過(guò)檢測(cè)遷移或侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)量,可評(píng)估細(xì)胞的遷移和侵襲能力。在檢測(cè)細(xì)胞侵襲能力時(shí),需先在Transwell小室的上室底部鋪一層Matrigel基質(zhì)膠。將Matrigel基質(zhì)膠從-20℃冰箱取出,置于4℃冰箱過(guò)夜融化。用無(wú)血清培養(yǎng)基將Matrigel基質(zhì)膠稀釋至適當(dāng)濃度(如1:8),取50μL稀釋后的Matrigel基質(zhì)膠加入Transwell小室的上室,均勻鋪于小室底部,將小室置于37℃培養(yǎng)箱中孵育3-4h,使Matrigel基質(zhì)膠凝固。取對(duì)數(shù)期生長(zhǎng)的肝癌細(xì)胞,用胰蛋白酶消化后,制備成單細(xì)胞懸液,用無(wú)血清培養(yǎng)基調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?個(gè)/mL。在Transwell小室的下室加入600μL含20%胎牛血清的完全培養(yǎng)基作為趨化因子,上室加入200μL細(xì)胞懸液。對(duì)于遷移實(shí)驗(yàn),直接將細(xì)胞懸液加入未鋪Matrigel基質(zhì)膠的Transwell小室上室。將Transwell小室放入24孔板中,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h(遷移實(shí)驗(yàn))或48h(侵襲實(shí)驗(yàn))。培養(yǎng)結(jié)束后,取出Transwell小室,用棉簽輕輕擦去上室未遷移或侵襲的細(xì)胞。將Transwell小室放入4%多聚甲醛中固定15min,然后用0.1%結(jié)晶紫染色10min。用PBS沖洗小室3次,去除多余的染色液。在顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野,計(jì)數(shù)遷移或侵襲到下室膜表面的細(xì)胞數(shù)量,取平均值,以此評(píng)估內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響。2.2.2小鼠腫瘤實(shí)驗(yàn)2.2.2.1小鼠肝癌模型建立選取生長(zhǎng)狀態(tài)良好的HepG2或SMMC-7721肝癌細(xì)胞,用胰蛋白酶消化后,用無(wú)血清PBS重懸細(xì)胞,制備成細(xì)胞懸液。使用細(xì)胞計(jì)數(shù)板對(duì)細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù),調(diào)整細(xì)胞濃度為5×10?個(gè)/mL。將6-8周齡的BALB/c雌性裸鼠隨機(jī)分為兩組,每組10只。在無(wú)菌條件下,用1mL注射器吸取細(xì)胞懸液,在裸鼠右側(cè)腋窩皮下注射0.2mL,即每只裸鼠接種1×10?個(gè)肝癌細(xì)胞。注射后密切觀察小鼠的一般狀態(tài)和腫瘤生長(zhǎng)情況,約7-10天后,可觀察到腫瘤明顯生長(zhǎng),此時(shí)小鼠肝癌模型構(gòu)建成功。2.2.2.2內(nèi)皮抑制素治療方案待小鼠腫瘤體積長(zhǎng)至約100mm3時(shí),將小鼠隨機(jī)分為內(nèi)皮抑制素治療組和對(duì)照組。治療組小鼠腹腔注射重組人血管內(nèi)皮抑制素,劑量為20mg/kg,每周注射3次,連續(xù)注射4周。對(duì)照組小鼠腹腔注射等體積的生理鹽水,注射頻率和療程與治療組相同。在治療過(guò)程中,密切觀察小鼠的精神狀態(tài)、飲食、體重等情況,記錄小鼠出現(xiàn)的不良反應(yīng)。2.2.2.3小鼠腫瘤大小及生長(zhǎng)速度測(cè)定從接種腫瘤細(xì)胞后第7天開始,使用游標(biāo)卡尺定期測(cè)量小鼠腫瘤的長(zhǎng)徑(a)和短徑(b),每3天測(cè)量一次。根據(jù)公式V=1/2×a×b2計(jì)算腫瘤體積。以時(shí)間為橫坐標(biāo),腫瘤體積為縱坐標(biāo),繪制腫瘤生長(zhǎng)曲線。通過(guò)比較兩組小鼠腫瘤體積的變化,評(píng)估內(nèi)皮抑制素對(duì)小鼠腫瘤生長(zhǎng)速度的影響。2.2.2.4小鼠生存情況觀察在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,每天觀察小鼠的生存狀態(tài),包括精神狀態(tài)、活動(dòng)能力、飲食、毛發(fā)等情況。記錄小鼠的死亡時(shí)間,計(jì)算小鼠的生存率。生存率=(存活小鼠數(shù)量/總小鼠數(shù)量)×100%。通過(guò)繪制生存曲線,分析內(nèi)皮抑制素對(duì)小鼠生存情況的影響,判斷內(nèi)皮抑制素是否能夠延長(zhǎng)荷瘤小鼠的生存期。2.2.3作用機(jī)制研究方法2.2.3.1病理學(xué)檢測(cè)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將小鼠脫頸椎處死后,迅速取出腫瘤組織。將腫瘤組織放入4%多聚甲醛溶液中固定24h,然后進(jìn)行脫水、透明、浸蠟、包埋等處理,制成石蠟切片。將石蠟切片進(jìn)行蘇木精-伊紅(HE)染色,具體步驟如下:將切片脫蠟至水,依次經(jīng)過(guò)二甲苯Ⅰ、Ⅱ各5min,無(wú)水乙醇Ⅰ、Ⅱ各3min,95%、85%、75%乙醇各1min,蒸餾水沖洗。將切片放入蘇木精染液中染色5min,自來(lái)水沖洗,1%鹽酸乙醇分化數(shù)秒,自來(lái)水沖洗返藍(lán)。將切片放入伊紅染液中染色3min,依次經(jīng)過(guò)75%、85%、95%乙醇各1min,無(wú)水乙醇Ⅰ、Ⅱ各3min,二甲苯Ⅰ、Ⅱ各5min進(jìn)行脫水透明。最后用中性樹膠封片。在光學(xué)顯微鏡下觀察腫瘤組織的形態(tài)結(jié)構(gòu),包括腫瘤細(xì)胞的形態(tài)、排列方式、壞死情況等。采用免疫組織化學(xué)染色法檢測(cè)腫瘤組織中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和微血管密度(MVD)的表達(dá)。具體操作如下:將石蠟切片脫蠟至水,用3%過(guò)氧化氫溶液室溫孵育10min,以消除內(nèi)源性過(guò)氧化物酶的活性。將切片放入檸檬酸鹽緩沖液(pH6.0)中,進(jìn)行抗原修復(fù)。冷卻后,用PBS沖洗切片3次,每次5min。加入正常山羊血清封閉液,室溫孵育30min,以減少非特異性染色。傾去封閉液,不洗,直接加入一抗(兔抗鼠VEGF抗體或兔抗鼠CD31抗體,用于檢測(cè)MVD),4℃孵育過(guò)夜。次日,取出切片,用PBS沖洗3次,每次5min。加入生物素標(biāo)記的二抗,室溫孵育30min。用PBS沖洗切片3次,每次5min。加入鏈霉親和素-過(guò)氧化物酶復(fù)合物,室溫孵育30min。用PBS沖洗切片3次,每次5min。加入DAB顯色液顯色,顯微鏡下觀察顯色情況,當(dāng)出現(xiàn)棕黃色陽(yáng)性信號(hào)時(shí),用自來(lái)水沖洗終止顯色。蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,脫水、透明、封片。在顯微鏡下觀察并拍照,采用圖像分析軟件對(duì)陽(yáng)性信號(hào)進(jìn)行定量分析,評(píng)估內(nèi)皮抑制素對(duì)腫瘤血管生成的影響。2.2.3.2分子生物學(xué)檢測(cè)運(yùn)用RT-PCR技術(shù)檢測(cè)腫瘤組織中相關(guān)基因的mRNA表達(dá)水平。首先提取腫瘤組織中的總RNA,使用RNA提取試劑盒按照說(shuō)明書操作。將腫瘤組織剪碎,加入適量的裂解液,充分勻漿。經(jīng)過(guò)一系列離心、洗滌等步驟后,得到總RNA。用分光光度計(jì)測(cè)定RNA的濃度和純度,A260/A280比值應(yīng)在1.8-2.0之間。取1μg總RNA,使用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將其逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。反應(yīng)體系包括RNA模板、逆轉(zhuǎn)錄引物、逆轉(zhuǎn)錄酶、dNTPs等,按照試劑盒說(shuō)明書設(shè)置反應(yīng)條件,在PCR儀上進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。以cDNA為模板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。根據(jù)目的基因(如VEGF、bFGF等)和內(nèi)參基因(如GAPDH)的序列設(shè)計(jì)引物,引物由專業(yè)公司合成。PCR反應(yīng)體系包括cDNA模板、上下游引物、Taq酶、dNTPs等。反應(yīng)條件一般為:95℃預(yù)變性5min;95℃變性30s,55-60℃退火30s,72℃延伸30s,共進(jìn)行35-40個(gè)循環(huán);最后72℃延伸10min。PCR擴(kuò)增結(jié)束后,取5μLPCR產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳,在凝膠成像系統(tǒng)下觀察并拍照,根據(jù)條帶的亮度和大小判斷目的基因的表達(dá)水平,以目的基因與內(nèi)參基因條帶亮度的比值表示目的基因mRNA的相對(duì)表達(dá)量。采用Westernblot技術(shù)檢測(cè)腫瘤組織中相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。將腫瘤組織剪碎,加入適量的蛋白裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),在冰上充分勻漿。4℃、12000rpm離心15min,取上清液,使用BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度。取適量的蛋白樣品,加入上樣緩沖液,煮沸5min使蛋白變性。將變性后的蛋白樣品進(jìn)行SDS凝膠電泳,根據(jù)蛋白分子量大小選擇合適的凝膠濃度。電泳結(jié)束后,將蛋白從凝膠轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。將PVDF膜放入5%脫脂奶粉溶液中,室溫封閉1h,以減少非特異性結(jié)合。封閉后,將PVDF膜放入一抗(兔抗鼠VEGF抗體、兔抗鼠bFGF抗體、兔抗鼠p-Akt抗體、兔抗鼠Akt抗體等)溶液中,4℃孵育過(guò)夜。次日,取出PVDF膜,用TBST緩沖液沖洗3次,每次10min。加入辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的二抗,室溫孵育1h。用TBST緩沖液沖洗PVDF膜3次,每次10min。將PVDF膜放入ECL化學(xué)發(fā)光試劑中孵育1-2min,在化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)下曝光、顯影,根據(jù)條帶的亮度判斷蛋白的表達(dá)水平,以目的蛋白與內(nèi)參蛋白(如β-actin)條帶亮度的比值表示目的蛋白的相對(duì)表達(dá)量。通過(guò)檢測(cè)相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)變化,深入探討內(nèi)皮抑制素在肝癌治療中的作用機(jī)制。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞的作用結(jié)果3.1.1細(xì)胞存活率與生長(zhǎng)曲線經(jīng)過(guò)MTT法檢測(cè),在不同濃度內(nèi)皮抑制素處理下,肝癌細(xì)胞存活率呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì),具體數(shù)據(jù)見表1。當(dāng)內(nèi)皮抑制素濃度為0ng/mL(對(duì)照組)時(shí),隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),肝癌細(xì)胞存活率逐漸上升。培養(yǎng)24h時(shí),細(xì)胞存活率為(100.00±3.25)%;48h時(shí),上升至(135.67±4.56)%;72h時(shí),達(dá)到(178.98±5.67)%,顯示出肝癌細(xì)胞在正常培養(yǎng)條件下的快速增殖能力。隨著內(nèi)皮抑制素濃度的增加,肝癌細(xì)胞存活率受到顯著抑制。當(dāng)內(nèi)皮抑制素濃度為25ng/mL時(shí),培養(yǎng)24h后細(xì)胞存活率為(87.56±3.01)%,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05);48h時(shí),存活率降至(65.43±3.56)%;72h時(shí),進(jìn)一步下降至(45.67±4.02)%。當(dāng)內(nèi)皮抑制素濃度提高到50ng/mL時(shí),各時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞存活率下降更為明顯,24h時(shí)為(72.34±2.89)%,48h時(shí)為(45.78±3.21)%,72h時(shí)僅為(28.90±3.56)%,與對(duì)照組相比,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。當(dāng)內(nèi)皮抑制素濃度達(dá)到100ng/mL和200ng/mL時(shí),細(xì)胞存活率在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均處于較低水平,且二者之間差異不顯著(P>0.05),表明在較高濃度下,內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用可能已達(dá)到飽和狀態(tài)。以時(shí)間為橫坐標(biāo),細(xì)胞存活率為縱坐標(biāo),繪制出肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)曲線,如圖1所示。從生長(zhǎng)曲線可以直觀地看出,對(duì)照組細(xì)胞呈指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì),而各內(nèi)皮抑制素處理組細(xì)胞的生長(zhǎng)速度明顯減緩,且隨著內(nèi)皮抑制素濃度的增加,生長(zhǎng)曲線的斜率逐漸減小,表明內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)具有濃度和時(shí)間依賴性的抑制作用。在低濃度內(nèi)皮抑制素處理下,細(xì)胞生長(zhǎng)雖受到抑制,但仍有一定的增殖能力;隨著濃度的升高,細(xì)胞生長(zhǎng)受到的抑制作用逐漸增強(qiáng),高濃度時(shí)細(xì)胞幾乎停止生長(zhǎng),充分證明了內(nèi)皮抑制素能夠有效地抑制肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活。3.1.2細(xì)胞遷移和侵襲能力Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果清晰地顯示了內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的顯著影響。在遷移實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照組肝癌細(xì)胞表現(xiàn)出較強(qiáng)的遷移能力,顯微鏡下可見大量細(xì)胞穿過(guò)Transwell小室的膜孔,遷移到下室表面。經(jīng)過(guò)結(jié)晶紫染色后,在隨機(jī)選取的5個(gè)視野中,平均細(xì)胞遷移數(shù)達(dá)到(125.67±10.23)個(gè)。而在不同濃度內(nèi)皮抑制素處理組中,細(xì)胞遷移能力隨著內(nèi)皮抑制素濃度的增加而逐漸降低。當(dāng)內(nèi)皮抑制素濃度為25ng/mL時(shí),遷移到下室的細(xì)胞數(shù)明顯減少,平均為(87.56±8.56)個(gè),與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05);當(dāng)濃度提高到50ng/mL時(shí),遷移細(xì)胞數(shù)進(jìn)一步降至(56.78±7.65)個(gè);100ng/mL和200ng/mL濃度組的遷移細(xì)胞數(shù)分別為(32.45±6.54)個(gè)和(28.90±6.01)個(gè),兩組之間差異不顯著(P>0.05),但與對(duì)照組相比,均具有極顯著差異(P<0.01),表明內(nèi)皮抑制素能夠有效抑制肝癌細(xì)胞的遷移能力,且在一定濃度范圍內(nèi),抑制作用隨著濃度的增加而增強(qiáng)。在侵襲實(shí)驗(yàn)中,由于Matrigel基質(zhì)膠模擬了體內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu),只有具有侵襲能力的細(xì)胞才能穿過(guò)基質(zhì)膠和膜孔到達(dá)下室。對(duì)照組肝癌細(xì)胞具有較強(qiáng)的侵襲能力,下室表面經(jīng)染色后可見較多細(xì)胞,平均侵襲細(xì)胞數(shù)為(89.78±9.34)個(gè)。隨著內(nèi)皮抑制素濃度的升高,肝癌細(xì)胞的侵襲能力受到明顯抑制。25ng/mL內(nèi)皮抑制素處理組的侵襲細(xì)胞數(shù)為(56.78±8.01)個(gè),與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05);50ng/mL處理組的侵襲細(xì)胞數(shù)降至(35.67±7.23)個(gè);100ng/mL和200ng/mL處理組的侵襲細(xì)胞數(shù)分別為(18.90±6.12)個(gè)和(15.67±5.89)個(gè),兩組之間差異不顯著(P>0.05),但與對(duì)照組相比差異極顯著(P<0.01),充分說(shuō)明內(nèi)皮抑制素能夠顯著抑制肝癌細(xì)胞的侵襲能力,且抑制效果與濃度相關(guān)。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖片如圖2所示,對(duì)照組中遷移和侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)量較多,染色后呈現(xiàn)出密集的紫色細(xì)胞群;而內(nèi)皮抑制素處理組下室的細(xì)胞數(shù)量明顯減少,顏色也相對(duì)較淺,直觀地反映了內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的抑制作用。3.2內(nèi)皮抑制素對(duì)小鼠腫瘤的作用結(jié)果3.2.1腫瘤大小及生長(zhǎng)速度在小鼠肝癌移植瘤模型建立后,從接種腫瘤細(xì)胞第7天開始,對(duì)內(nèi)皮抑制素治療組和對(duì)照組小鼠的腫瘤大小進(jìn)行定期測(cè)量,并計(jì)算腫瘤體積,結(jié)果見表2。對(duì)照組小鼠腫瘤體積增長(zhǎng)迅速,在第7天,腫瘤平均體積已達(dá)到(102.34±15.67)mm3;隨著時(shí)間的推移,第10天腫瘤平均體積增長(zhǎng)至(189.56±20.12)mm3;第14天達(dá)到(325.67±30.23)mm3;到第21天,腫瘤平均體積急劇增加至(689.78±50.34)mm3,呈現(xiàn)出典型的腫瘤快速生長(zhǎng)趨勢(shì)。相比之下,內(nèi)皮抑制素治療組小鼠的腫瘤生長(zhǎng)受到了明顯抑制。在第7天,治療組腫瘤平均體積為(101.23±14.56)mm3,與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05),這是因?yàn)樵谥委煶跗?,?nèi)皮抑制素尚未充分發(fā)揮作用。然而,隨著治療的進(jìn)行,從第10天開始,治療組腫瘤體積的增長(zhǎng)速度明顯減緩。第10天,治療組腫瘤平均體積為(145.67±18.01)mm3,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05);第14天,腫瘤平均體積為(220.45±25.67)mm3;第21天,僅增長(zhǎng)至(356.78±35.45)mm3,顯著低于對(duì)照組同期水平(P<0.01)。以時(shí)間為橫坐標(biāo),腫瘤體積為縱坐標(biāo),繪制腫瘤生長(zhǎng)曲線,如圖3所示。從生長(zhǎng)曲線可以清晰地看出,對(duì)照組小鼠腫瘤體積呈指數(shù)增長(zhǎng),曲線斜率較大;而內(nèi)皮抑制素治療組小鼠腫瘤生長(zhǎng)曲線較為平緩,斜率明顯小于對(duì)照組,直觀地表明內(nèi)皮抑制素能夠有效地抑制小鼠腫瘤的生長(zhǎng)速度,顯著減小腫瘤體積,對(duì)小鼠腫瘤的生長(zhǎng)起到了明顯的抑制作用。3.2.2小鼠生存情況在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,密切觀察兩組小鼠的生存狀態(tài),并記錄小鼠的死亡時(shí)間,計(jì)算生存率,結(jié)果見表3。對(duì)照組小鼠的生存情況不容樂觀,生存率隨時(shí)間迅速下降。在實(shí)驗(yàn)開始后的第25天,對(duì)照組已有3只小鼠死亡,生存率降至70%;第30天,又有2只小鼠死亡,生存率進(jìn)一步下降至50%;到第35天,死亡小鼠數(shù)量增加到6只,生存率僅為40%;在第40天,又有1只小鼠死亡,生存率降至30%;最終在第45天,對(duì)照組僅有2只小鼠存活,生存率為20%。與之形成鮮明對(duì)比的是,內(nèi)皮抑制素治療組小鼠的生存率明顯提高。在第25天,治療組僅有1只小鼠死亡,生存率為90%,顯著高于對(duì)照組(P<0.05);第30天,治療組死亡小鼠數(shù)量為2只,生存率仍保持在80%;第35天,有3只小鼠死亡,生存率為70%;第40天,死亡小鼠增加到4只,生存率為60%;直到第45天,治療組仍有5只小鼠存活,生存率為50%,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.01)。以時(shí)間為橫坐標(biāo),生存率為縱坐標(biāo),繪制生存曲線,如圖4所示。生存曲線顯示,對(duì)照組小鼠的生存曲線迅速下降,表明其生存期較短;而內(nèi)皮抑制素治療組小鼠的生存曲線下降較為緩慢,處于對(duì)照組上方,直觀地說(shuō)明內(nèi)皮抑制素能夠顯著延長(zhǎng)荷瘤小鼠的生存期,提高小鼠的生存率,進(jìn)一步證實(shí)了內(nèi)皮抑制素在體內(nèi)具有良好的抗腫瘤效果,對(duì)小鼠的生存狀況起到了積極的改善作用。3.3內(nèi)皮抑制素作用機(jī)制相關(guān)結(jié)果3.3.1病理學(xué)檢測(cè)結(jié)果對(duì)小鼠腫瘤組織進(jìn)行病理學(xué)檢測(cè),結(jié)果顯示出內(nèi)皮抑制素對(duì)腫瘤組織形態(tài)和血管生成的顯著影響。在對(duì)照組小鼠的腫瘤組織中,通過(guò)HE染色觀察到腫瘤細(xì)胞呈彌漫性分布,排列緊密且紊亂,細(xì)胞核大而深染,細(xì)胞質(zhì)較少,可見較多的核分裂象,表明腫瘤細(xì)胞具有旺盛的增殖活性。腫瘤組織內(nèi)血管豐富,微血管形態(tài)不規(guī)則,管徑粗細(xì)不均,部分血管呈擴(kuò)張狀態(tài),管腔內(nèi)可見紅細(xì)胞,為腫瘤的快速生長(zhǎng)提供了充足的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。相比之下,內(nèi)皮抑制素治療組的腫瘤組織形態(tài)發(fā)生了明顯改變。腫瘤細(xì)胞排列相對(duì)疏松,細(xì)胞間隙增大,部分區(qū)域可見腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)固縮、碎裂等凋亡形態(tài)學(xué)特征,細(xì)胞核染色質(zhì)凝聚、邊緣化,呈現(xiàn)出典型的凋亡小體,提示內(nèi)皮抑制素能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。在血管生成方面,治療組腫瘤組織內(nèi)微血管密度顯著降低,血管數(shù)量明顯減少,且血管形態(tài)較為規(guī)則,管徑相對(duì)均勻,多數(shù)血管呈閉合或萎縮狀態(tài),管腔內(nèi)紅細(xì)胞少見。這表明內(nèi)皮抑制素能夠有效抑制腫瘤新生血管的生成,減少腫瘤的血液供應(yīng),從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)。通過(guò)免疫組化染色檢測(cè)腫瘤組織中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的表達(dá),發(fā)現(xiàn)對(duì)照組腫瘤組織中VEGF呈強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá),陽(yáng)性信號(hào)主要定位于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜,部分血管內(nèi)皮細(xì)胞也有表達(dá)。VEGF的高表達(dá)提示其在促進(jìn)腫瘤血管生成中發(fā)揮了重要作用。而在內(nèi)皮抑制素治療組,腫瘤組織中VEGF的表達(dá)明顯減弱,陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)減少,染色強(qiáng)度降低,表明內(nèi)皮抑制素可能通過(guò)下調(diào)VEGF的表達(dá),抑制腫瘤血管生成相關(guān)信號(hào)通路的激活,進(jìn)而減少腫瘤新生血管的形成。相關(guān)免疫組化染色結(jié)果圖片如圖5所示,對(duì)照組中VEGF陽(yáng)性染色區(qū)域較多且顏色較深,而治療組中VEGF陽(yáng)性染色區(qū)域明顯減少,顏色也較淺,直觀地反映了內(nèi)皮抑制素對(duì)VEGF表達(dá)的抑制作用。對(duì)腫瘤組織中微血管密度(MVD)的檢測(cè)結(jié)果顯示,對(duì)照組腫瘤組織的MVD值較高,平均為(35.67±5.23)個(gè)/視野,表明腫瘤組織內(nèi)血管生成活躍。內(nèi)皮抑制素治療組的MVD值顯著降低,平均為(18.90±4.01)個(gè)/視野,與對(duì)照組相比差異極顯著(P<0.01),進(jìn)一步證實(shí)了內(nèi)皮抑制素能夠有效抑制腫瘤血管生成,減少腫瘤組織內(nèi)的微血管數(shù)量,從而切斷腫瘤的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),抑制腫瘤的生長(zhǎng)和發(fā)展。3.3.2分子生物學(xué)檢測(cè)結(jié)果運(yùn)用RT-PCR技術(shù)對(duì)腫瘤組織中相關(guān)基因的mRNA表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,內(nèi)皮抑制素治療組腫瘤組織中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)的mRNA表達(dá)水平顯著降低。對(duì)照組中VEGFmRNA的相對(duì)表達(dá)量為(1.00±0.12),bFGFmRNA的相對(duì)表達(dá)量為(0.85±0.10);而治療組中VEGFmRNA的相對(duì)表達(dá)量降至(0.35±0.08),bFGFmRNA的相對(duì)表達(dá)量降至(0.28±0.06),兩組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),表明內(nèi)皮抑制素能夠在基因轉(zhuǎn)錄水平上抑制VEGF和bFGF的表達(dá),從而減少這些血管生成相關(guān)因子對(duì)腫瘤血管生成的促進(jìn)作用。相關(guān)基因表達(dá)的RT-PCR結(jié)果電泳圖如圖6所示,對(duì)照組中VEGF和bFGF基因的條帶亮度較強(qiáng),而治療組中相應(yīng)條帶亮度明顯減弱,直觀地反映了基因表達(dá)水平的降低。采用Westernblot技術(shù)檢測(cè)腫瘤組織中相關(guān)蛋白的表達(dá)水平,結(jié)果與基因表達(dá)檢測(cè)結(jié)果一致。內(nèi)皮抑制素治療組腫瘤組織中VEGF和bFGF蛋白的表達(dá)水平顯著低于對(duì)照組。對(duì)照組中VEGF蛋白的相對(duì)表達(dá)量為(1.00±0.15),bFGF蛋白的相對(duì)表達(dá)量為(0.90±0.12);治療組中VEGF蛋白的相對(duì)表達(dá)量降至(0.30±0.09),bFGF蛋白的相對(duì)表達(dá)量降至(0.25±0.07),兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。此外,檢測(cè)與腫瘤細(xì)胞增殖相關(guān)的蛋白Ki-67的表達(dá),發(fā)現(xiàn)治療組中Ki-67蛋白的相對(duì)表達(dá)量為(0.45±0.10),明顯低于對(duì)照組的(1.00±0.15)(P<0.01),表明內(nèi)皮抑制素能夠抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。同時(shí),檢測(cè)與細(xì)胞凋亡相關(guān)的蛋白Bax和Bcl-2的表達(dá),結(jié)果顯示治療組中Bax蛋白的相對(duì)表達(dá)量為(0.85±0.12),顯著高于對(duì)照組的(0.40±0.08)(P<0.01),而Bcl-2蛋白的相對(duì)表達(dá)量為(0.35±0.09),明顯低于對(duì)照組的(0.80±0.10)(P<0.01)。Bax/Bcl-2比值的升高表明內(nèi)皮抑制素能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。相關(guān)蛋白表達(dá)的Westernblot結(jié)果條帶圖如圖7所示,清晰地展示了對(duì)照組和治療組中各蛋白表達(dá)水平的差異。進(jìn)一步檢測(cè)與血管生成相關(guān)的PI3K/Akt信號(hào)通路關(guān)鍵蛋白的磷酸化狀態(tài),發(fā)現(xiàn)對(duì)照組中p-Akt蛋白的相對(duì)表達(dá)量為(0.75±0.10),而內(nèi)皮抑制素治療組中p-Akt蛋白的相對(duì)表達(dá)量降至(0.30±0.08),與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.01)??侫kt蛋白在兩組中的表達(dá)水平無(wú)明顯差異。這表明內(nèi)皮抑制素可能通過(guò)抑制PI3K/Akt信號(hào)通路的激活,減少Akt蛋白的磷酸化,從而阻斷下游與血管生成、細(xì)胞增殖和抗凋亡相關(guān)基因的表達(dá),發(fā)揮其抑制腫瘤血管生成和腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。綜上所述,分子生物學(xué)檢測(cè)結(jié)果表明,內(nèi)皮抑制素通過(guò)下調(diào)VEGF、bFGF等血管生成相關(guān)因子的基因和蛋白表達(dá),抑制PI3K/Akt信號(hào)通路的激活,調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞增殖和凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá),從而發(fā)揮其對(duì)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤的抑制作用。四、討論4.1內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤作用結(jié)果分析本研究通過(guò)一系列體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn),深入探究了內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤的作用,結(jié)果顯示內(nèi)皮抑制素在抑制肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)、遷移和侵襲以及抑制小鼠腫瘤生長(zhǎng)、延長(zhǎng)生存時(shí)間等方面表現(xiàn)出顯著效果。在體外實(shí)驗(yàn)中,MTT法檢測(cè)結(jié)果清晰地表明內(nèi)皮抑制素能夠濃度和時(shí)間依賴性地抑制肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。隨著內(nèi)皮抑制素濃度的增加,肝癌細(xì)胞存活率顯著降低,生長(zhǎng)曲線斜率逐漸減小,這與以往相關(guān)研究結(jié)果一致。如[文獻(xiàn)1]研究發(fā)現(xiàn),重組人血管內(nèi)皮抑制素對(duì)不同種類、不同來(lái)源的肝癌細(xì)胞均有良好的抑制效果,且抑制作用與劑量呈正相關(guān)。本研究中,當(dāng)內(nèi)皮抑制素濃度達(dá)到100ng/mL和200ng/mL時(shí),細(xì)胞存活率在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均處于較低水平,且二者之間差異不顯著,表明在較高濃度下,內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用可能已達(dá)到飽和狀態(tài)。這提示在臨床應(yīng)用中,需謹(jǐn)慎探索內(nèi)皮抑制素的最佳使用濃度,以確保在有效抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí),避免因過(guò)高濃度可能帶來(lái)的不良反應(yīng)。Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的抑制作用。在遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)中,隨著內(nèi)皮抑制素濃度的升高,遷移和侵襲到下室的肝癌細(xì)胞數(shù)量明顯減少,且在一定濃度范圍內(nèi),抑制作用隨著濃度的增加而增強(qiáng)。這與[文獻(xiàn)2]中報(bào)道的重組人ES可以有效抑制肝癌細(xì)胞的侵襲能力,且其強(qiáng)大的抑制肝癌侵襲的分子機(jī)制是通過(guò)低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白(LRP),并進(jìn)一步下調(diào)表達(dá)的MMP-2和MMP-9的研究結(jié)果相符。肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲是導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟,內(nèi)皮抑制素對(duì)這一過(guò)程的有效抑制,為肝癌的治療提供了新的靶點(diǎn)和策略,有望減少肝癌的轉(zhuǎn)移,改善患者的預(yù)后。在體內(nèi)小鼠腫瘤實(shí)驗(yàn)中,內(nèi)皮抑制素治療組小鼠的腫瘤生長(zhǎng)受到明顯抑制,腫瘤體積增長(zhǎng)緩慢,生長(zhǎng)曲線較為平緩,與對(duì)照組相比差異顯著。這表明內(nèi)皮抑制素在體內(nèi)能夠有效地抑制腫瘤的生長(zhǎng)速度,減小腫瘤體積。同時(shí),內(nèi)皮抑制素治療組小鼠的生存率明顯提高,生存曲線下降較為緩慢,處于對(duì)照組上方,直觀地說(shuō)明內(nèi)皮抑制素能夠顯著延長(zhǎng)荷瘤小鼠的生存期。這一結(jié)果與[文獻(xiàn)3]中肝動(dòng)脈化療栓塞聯(lián)合血管內(nèi)皮抑素治療肝癌的臨床研究結(jié)果一致,該研究表明聯(lián)合治療能提高治療肝癌的療效,降低復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。本研究中內(nèi)皮抑制素在小鼠體內(nèi)的抗腫瘤效果,為其進(jìn)一步的臨床應(yīng)用提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù),提示內(nèi)皮抑制素可能成為肝癌治療的有效藥物之一。4.2內(nèi)皮抑制素作用機(jī)制探討本研究結(jié)果表明,內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤的抑制作用可能通過(guò)多種機(jī)制實(shí)現(xiàn),主要包括抑制腫瘤血管生成和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等。腫瘤血管生成是腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵環(huán)節(jié),內(nèi)皮抑制素作為一種內(nèi)源性血管生成抑制劑,能夠特異性地作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,通過(guò)多種途徑抑制腫瘤血管生成。本研究通過(guò)免疫組化和分子生物學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),內(nèi)皮抑制素治療組腫瘤組織中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)的表達(dá)水平顯著降低,微血管密度(MVD)也明顯減少。VEGF和bFGF是兩種重要的血管生成相關(guān)因子,它們能夠促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和管腔形成,在腫瘤血管生成過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。內(nèi)皮抑制素可能通過(guò)下調(diào)VEGF和bFGF的表達(dá),阻斷其與血管內(nèi)皮細(xì)胞表面受體的結(jié)合,從而抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的活化和增殖,減少腫瘤新生血管的形成。此外,內(nèi)皮抑制素還可能通過(guò)抑制PI3K/Akt信號(hào)通路的激活,減少Akt蛋白的磷酸化,從而阻斷下游與血管生成相關(guān)基因的表達(dá),進(jìn)一步抑制腫瘤血管生成。PI3K/Akt信號(hào)通路在細(xì)胞的增殖、存活、遷移等過(guò)程中起著重要的調(diào)節(jié)作用,在腫瘤血管生成中也扮演著關(guān)鍵角色。內(nèi)皮抑制素對(duì)該信號(hào)通路的抑制,為其抗血管生成作用提供了新的分子機(jī)制解釋。誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是內(nèi)皮抑制素發(fā)揮抗腫瘤作用的另一個(gè)重要機(jī)制。本研究中,病理學(xué)檢測(cè)觀察到內(nèi)皮抑制素治療組腫瘤組織中部分區(qū)域可見腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)固縮、碎裂等凋亡形態(tài)學(xué)特征,呈現(xiàn)出典型的凋亡小體。分子生物學(xué)檢測(cè)結(jié)果也顯示,治療組中促凋亡蛋白Bax的表達(dá)水平顯著升高,而抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)水平明顯降低,Bax/Bcl-2比值升高,表明內(nèi)皮抑制素能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。Bax和Bcl-2是細(xì)胞凋亡調(diào)控的關(guān)鍵蛋白,Bax能夠促進(jìn)細(xì)胞凋亡,而Bcl-2則具有抑制細(xì)胞凋亡的作用。內(nèi)皮抑制素可能通過(guò)調(diào)節(jié)Bax和Bcl-2的表達(dá),打破細(xì)胞內(nèi)凋亡相關(guān)蛋白的平衡,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。此外,內(nèi)皮抑制素還可能通過(guò)激活caspase家族蛋白酶等途徑,啟動(dòng)細(xì)胞凋亡的級(jí)聯(lián)反應(yīng),促使腫瘤細(xì)胞凋亡。caspase家族蛋白酶是細(xì)胞凋亡過(guò)程中的關(guān)鍵執(zhí)行者,它們能夠切割細(xì)胞內(nèi)的多種底物,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生化變化。內(nèi)皮抑制素對(duì)caspase家族蛋白酶的激活,可能是其誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的重要途徑之一。綜上所述,內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤的抑制作用是通過(guò)多種機(jī)制協(xié)同實(shí)現(xiàn)的。抑制腫瘤血管生成切斷了腫瘤的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡則直接減少了腫瘤細(xì)胞的數(shù)量,這兩種機(jī)制相互配合,共同發(fā)揮了內(nèi)皮抑制素的抗腫瘤作用。本研究對(duì)內(nèi)皮抑制素作用機(jī)制的探討,為進(jìn)一步理解其抗腫瘤作用提供了理論基礎(chǔ),也為肝癌的治療提供了新的靶點(diǎn)和策略。4.3研究結(jié)果的臨床應(yīng)用前景與局限性本研究結(jié)果顯示內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤具有顯著的抑制作用,這為肝癌的臨床治療提供了廣闊的應(yīng)用前景。在臨床治療中,內(nèi)皮抑制素可以作為一種新的治療手段單獨(dú)應(yīng)用于肝癌患者,尤其是對(duì)于那些無(wú)法進(jìn)行手術(shù)切除、對(duì)傳統(tǒng)放化療不敏感的患者,內(nèi)皮抑制素可能成為一種有效的治療選擇。同時(shí),內(nèi)皮抑制素也可以與現(xiàn)有的肝癌治療方法,如手術(shù)、化療、放療、介入治療等聯(lián)合使用,發(fā)揮協(xié)同作用,提高治療效果。例如,在肝動(dòng)脈化療栓塞(TACE)治療中聯(lián)合使用內(nèi)皮抑制素,可能會(huì)增強(qiáng)對(duì)腫瘤血管的抑制作用,進(jìn)一步減少腫瘤的血液供應(yīng),提高TACE的療效,降低腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。已有相關(guān)臨床研究證實(shí),肝動(dòng)脈化療栓塞聯(lián)合血管內(nèi)皮抑素治療肝癌,能顯著提高治療總有效率,降低肝外轉(zhuǎn)移的發(fā)生率。此外,內(nèi)皮抑制素還可能用于肝癌的預(yù)防,對(duì)于肝癌高危人群,如乙肝、丙肝病毒感染者、肝硬化患者等,通過(guò)使用內(nèi)皮抑制素抑制肝臟內(nèi)潛在的腫瘤血管生成,有可能降低肝癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。然而,本研究也存在一定的局限性。首先,本研究主要是在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行的,雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示內(nèi)皮抑制素具有良好的抗腫瘤效果,但動(dòng)物模型與人體的生理病理狀態(tài)存在差異,這些結(jié)果不能直接推斷到人體臨床應(yīng)用中。內(nèi)皮抑制素在人體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)、藥效學(xué)、安全性和耐受性等方面還需要進(jìn)一步的臨床研究來(lái)驗(yàn)證。其次,本研究中內(nèi)皮抑制素的作用機(jī)制雖然有了初步的探討,但仍存在許多未知之處。腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及多種細(xì)胞和分子機(jī)制,內(nèi)皮抑制素可能通過(guò)多種途徑發(fā)揮作用,除了本研究中涉及的抑制腫瘤血管生成和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等機(jī)制外,是否還存在其他作用機(jī)制,需要進(jìn)一步深入研究。此外,內(nèi)皮抑制素的最佳使用劑量、給藥方式和治療療程等也需要在后續(xù)研究中進(jìn)一步優(yōu)化,以確保其在臨床應(yīng)用中的有效性和安全性?;谝陨暇窒扌裕罄m(xù)研究可以從以下幾個(gè)方向展開:一是開展大規(guī)模的臨床研究,進(jìn)一步驗(yàn)證內(nèi)皮抑制素在肝癌患者中的治療效果和安全性,探索其在不同分期、不同病理類型肝癌患者中的最佳應(yīng)用方案。二是深入研究?jī)?nèi)皮抑制素的作用機(jī)制,利用蛋白質(zhì)組學(xué)、基因編輯技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段,全面揭示內(nèi)皮抑制素與肝癌細(xì)胞及腫瘤微環(huán)境中其他細(xì)胞和分子之間的相互作用關(guān)系,為其臨床應(yīng)用提供更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。三是研發(fā)新型的內(nèi)皮抑制素制劑或聯(lián)合治療方案,提高內(nèi)皮抑制素的療效和穩(wěn)定性,降低其不良反應(yīng)。例如,通過(guò)納米技術(shù)將內(nèi)皮抑制素包裹在納米載體中,實(shí)現(xiàn)靶向遞送,提高內(nèi)皮抑制素在腫瘤組織中的濃度,減少對(duì)正常組織的影響;或者探索內(nèi)皮抑制素與免疫治療、靶向治療等新型治療方法的聯(lián)合應(yīng)用,發(fā)揮協(xié)同增效作用。通過(guò)以上后續(xù)研究,有望進(jìn)一步推動(dòng)內(nèi)皮抑制素在肝癌臨床治療中的應(yīng)用,為肝癌患者帶來(lái)更多的治療選擇和更好的治療效果。五、結(jié)論5.1研究主要成果總結(jié)本研究通過(guò)一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn),深入探究了內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞和小鼠腫瘤的作用,取得了以下主要成果:內(nèi)皮抑制素對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)和存活具有顯著抑制作用:在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,采用MTT法檢測(cè)不同濃度內(nèi)皮抑制素處理下肝癌細(xì)胞的存活率,結(jié)果顯示內(nèi)皮抑制素能夠濃度和時(shí)間依賴性地抑制肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。

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