陽麗云 曾漣 莫浪平 韋雄麗
阿片類藥物因其強大的鎮(zhèn)痛作用,在癌痛的治療中起著 非常重要的作用[1]。目前研究認為阿片類藥物除對癌痛患者具有鎮(zhèn)痛效果以外,對癌細胞的增殖、轉(zhuǎn)移和凋亡也產(chǎn)生一定影響[2-4]。阿片類中的代表藥物芬太尼,廣泛用于手術患者及癌痛患者的鎮(zhèn)痛。國內(nèi)張咸偉等[5]研究表明,芬太尼抑制MCF-7乳腺癌細胞增殖且具有時間和劑量依賴性。其研究中采用未去除雌激素的新生小牛血清進行實驗。Berthois等[6]研究發(fā)現(xiàn),酚紅、雌激素都會對MCF-7細胞的增殖產(chǎn)生影響,建議在研究MCF-7細胞的增殖時盡量排除這些因素的干擾。所以本實驗擬在去激素新生小牛血清及無酚紅培養(yǎng)基條件下研究芬太尼對MCF-7乳腺癌細胞增殖、遷移和凋亡的影響。以觀察在不同培養(yǎng)條件下,芬太尼對MCF-7乳腺癌細胞的影響是否存在差異。
1.1 實驗材料 MCF-7乳腺癌細胞由廣西醫(yī)科大學覃怡師姐惠贈。含酚紅高糖DMEM培養(yǎng)基購自Hyclone公司;無酚紅高糖DMEM培養(yǎng)基購自Wisent公司;新生小牛血清購自杭州四季青公司;活性炭購自西隴化工股份有限公司;葡聚糖4萬南購自京都萊生物技術有限公司;MTT粉末及二甲基亞砜購自Sigma公司;Annexin V-FITC細胞凋亡檢測試劑盒購自invertrogen公司;芬太尼購自宜昌人福藥業(yè)有限責任公司;倒置相差顯微鏡為Olympus公司;酶標儀為美國Thermo公司;流式細胞檢測儀為Beckman Coulter公司。
1.2 細胞的培養(yǎng) 細胞培養(yǎng)于含10%新生小牛血清、100 μg/mL鏈霉素、100 U/ml青霉素的含酚紅的高糖DMEM培養(yǎng)基中,在37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),當細胞達80%~90%融合時傳代,以1:2的比例傳代。在進行實驗處理時更換為含10%去激素新生小牛血清的無酚紅高糖DMEM培養(yǎng)基,去激素新生小牛血清的制備參照考朱毅等[7]文獻中的方法獲得。實驗均采用對數(shù)生長期細胞。
1.3 細胞增殖的檢測 將細胞消化離心后,用含10%去激素新生小牛血清的無酚紅DMEM培養(yǎng)基重懸。按照3×104/ml的密度接種于96孔板,200 μl/孔。設置正常對照組(C組)、芬太尼組(F1組、F2組、F3組、F4組、F5組)和凋零組。24 h后,F(xiàn)1、F2、F3、F4、F5組加入芬太尼,使芬太尼終濃度分別為1、0.1、0.01、0.001、0.0001 μmol/L,C組加入等體積的PBS,凋零組為無細胞只加培養(yǎng)基組,每組設6個復孔。放入培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。在24、48、72 h三個時間點,加入MTT(5 mg/ml)20μl,繼續(xù)于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h,棄掉培養(yǎng)液,每孔加入二甲基亞砜200μl,搖床緩慢振蕩10 min,用酶標儀在492 nm波長下測定吸光度值。實驗重復3次。
1.4 細胞遷移的檢測 將細胞用含10%去激素新生小牛血清的無酚紅DMEM培養(yǎng)基重懸,以2×105/ml的密度接種于6孔板內(nèi),每孔1 ml,待細胞長至90%滿時,用規(guī)格為200μl的Tip頭對細胞進行劃痕,用PBS輕輕吹打以去除刮掉的細胞,設置C組、F1、F2、F3、F4、F5組,F(xiàn)1、F2、F3、F4、F5組加入芬太尼使芬太尼終濃度分別為1、0.1、0.01、0.001、0.0001 μmol/L,C組為對照組加入等體積PBS,每組設3個復孔,分別于0、24 h進行拍照,采用Image Pro Plus6分析圖像,計算遷移距離。實驗重復3次。
1.5 細胞凋亡的檢測 將細胞用含10%去激素新生小牛血清的無酚紅DMEM培養(yǎng)基重懸后,按2×105/ml的密度接種于6孔板內(nèi),每孔1 ml,24 h后,F(xiàn)1、F2、F3、F4、F5組加入芬太尼使芬太尼終濃度分別為1、0.1、0.01、0.001、0.0001 μmol/L,C組加入等體積的PBS,各組細胞繼續(xù)培養(yǎng)24 h后,用0.25%不含EDTA的胰酶對細胞進行消化,收集細胞,采用Annexin Ⅴ-FITC試劑盒(按照說明書進行)結合流式細胞儀檢測細胞凋亡率。每組3個復孔,實驗重復3次。
1.6 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析,計量資料采用(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 不同濃度芬太尼對MCF-7乳腺癌細胞增殖的影響 作用MCF-7乳腺癌細胞24、48、72 h時,芬太尼組各組OD值與C組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 芬太尼對MCF-7乳腺癌細胞增殖的影響(±s)
表1 芬太尼對MCF-7乳腺癌細胞增殖的影響(±s)
*與C組比較,P>0.05
組別 24 h OD值 48 h OD值 72 h OD值C 組 0.998±0.127 1.259±0.197 1.580±0.193 F1 組 1.023±0.150* 1.111±0.079* 1.294±0.310*F2 組 0.957±0.160* 1.230±0.205* 1.492±0.222*F3 組 1.020±0.052* 1.342±0.248* 1.344±0.351*F4 組 0.994±0.085* 1.190±0.297* 1.415±0.237*F5 組 0.943±0.076* 1.313±0.261* 1.434±0.332*
2.2 不同濃度芬太尼對MCF-7乳腺癌細胞遷移的影響 作用MCF-7乳腺癌細胞24 h時,C組、F1組、F2組、F3組、F4 組、F5 組遷移距離分別為:(191.95±43.05)μm,(212.96±116.83)μm,(260.43±112.90)μm,(239.54±43.33)μm,(231.10±45.62)μm,(234.81±61.59)μm。芬太尼組各組細胞遷移距離與C組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。細胞劃痕結果如圖1所示。
2.3 不同濃度芬太尼對MCF-7乳腺癌細胞凋亡的影響作用MCF-7乳腺癌細胞24 h時,C組、F1組、F2組、F3組、F4組、F5組凋亡率分別為:(31.84±12.85)%,(22.53±8.75)%,(34.02±11.23)%,(26.72±14.18)%,(28.87±5.40)%,(33.23±17.11)%,芬太尼組各組凋亡率與C組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
乳腺癌為女性常見惡性腫瘤,與女性健康密切相關。乳腺癌細胞的增殖、遷移和凋亡與乳腺癌的生長和轉(zhuǎn)移密切相關,因此一直是研究的熱點。石利濤等[8]從治療藥物的角度,研究發(fā)現(xiàn)干擾素-γ、干擾素-α2b的聯(lián)合應用可誘導MCF-7乳腺癌細胞凋亡。本實驗擬從癌痛鎮(zhèn)痛的角度,研究常用鎮(zhèn)痛藥物芬太尼對雌激素受體陽性的MCF-7乳腺癌細胞增殖、遷移和凋亡的影響,為臨床研究奠定基礎。
圖1 芬太尼對MCF-7乳腺癌細胞遷移的影響 (劃痕實驗,×40倍)
本實驗研究發(fā)現(xiàn),在含去激素新生小牛血清的無酚紅培養(yǎng)基培養(yǎng)條件下,芬太尼對MCF-7乳腺癌細胞增殖、遷移和凋亡無明顯影響。張咸偉等[5]研究發(fā)現(xiàn),芬太尼濃度大于0.1 μmol/L時,MCF-7乳腺癌細胞增殖活性明顯下降。趙海燕等[9]研究認為,芬太尼抑制MCF-7乳腺癌細胞侵襲。丁漢琳等[10]研究發(fā)現(xiàn),芬太尼大于5 μmol/L時,MCF-7凋亡細胞明顯增加。本實驗與以上研究結論產(chǎn)生差別的主要原因考慮為培養(yǎng)條件不一致導致的。本實驗采用的是去激素新生小牛血清和無酚紅培養(yǎng)基,張咸偉、趙海燕等采用的是未去除激素的新生小牛血清。Berthois等[6]研究發(fā)現(xiàn),酚紅、雌激素會對雌激素受體陽性的MCF-7細胞的增殖產(chǎn)生影響,建議在研究MCF-7細胞的增殖時盡量排除這些因素的干擾。因此本實驗采用去激素新生小牛血清和無酚紅培養(yǎng)基,擬盡量減少干擾因素的影響,研究芬太尼對MCF-7細胞的直接作用。Maneckjee等[11]研究發(fā)現(xiàn),在含激素新生小牛血清中,嗎啡具有抑制MCF-7細胞增殖的作用,但在去除了新生小牛血清中的激素后,嗎啡并不表現(xiàn)出抑制MCF-7乳腺癌細胞增殖的作用。并進一步發(fā)現(xiàn)添加17β-雌二醇可以增加嗎啡對MCF-7細胞的增殖抑制效應。但是雌激素通過何種途徑影響MCF-7乳腺癌細胞對嗎啡的敏感性的機制待于進一步研究[11]。張咸偉、丁漢琳等進一步研究發(fā)現(xiàn),μ受體拮抗劑納洛酮并不能拮抗芬太尼對MCF-7細胞的抑制增殖作用和促凋亡作用[5,10]。
因此,根據(jù)本實驗結果與張咸偉等實驗結果的比較,推測芬太尼可能不是直接作用于MCF-7乳腺癌細胞產(chǎn)生抑制效應,而是有可能通過影響培養(yǎng)基中雌激素類物質(zhì)與MCF-7乳腺癌細胞表面雌激素受體的作用而產(chǎn)生抑制效應,也有可能是雌激素影響MCF-7乳腺癌細胞對芬太尼的敏感性,這些推測有待于進一步的實驗研究證實。
[1]Friesen C, Bacher S, Hormann I,et al. Cytotoxic effects of opioids on cancer cell lines[J].Int J Clin Pharmacol Ther, 2011,49(1):60-62.
[2]Lazarczyk M,Matyja E,Lipkowski A W.A comparative study of morphine stimulation and biphalin inhibition of human glioblastoma T98G cell proliferation in vitro[J].Peptides,2010 ,31(8):1606-1612.
[3]Gach K,Szemraj J, Wyrebska A.The influence of opioids on matrix metalloproteinase-2 and -9 secretion and mRNA levels in MCF-7 breast cancer cell line[J].Mol Biol Rep,2011,38(2):1231-1236.
[4]HatsukariI,Hitosugi N,Ohno R,et al.Induction of apoptosis by morphine in human tumor cell lines in vitro[J].Anticancer Res,2007,27(2):857-864.
[5]張咸偉,丁漢琳,張傳漢,等.芬太尼對MCF-7細胞增殖和細胞周期影響研究[J].中國醫(yī)師雜志,2005,7(1):23-25.
[6]Berthois Y, Katzenellenbogen J A, Katzenellenbogen B S.Phenol red in tissue culture media is a weak estrogen: implications concerning the study of estrogen-responsive cells in culture[J].Proc Natl Acad Sci USA,1986,83(8):2496-2500.
[7]朱毅,舒為群,田懷軍.影響 MCF-7細胞增殖試驗相關因素的初步研究[J].第三軍醫(yī)大學學報,2003,25(11):977-979.
[8]石利濤,楊宗偉,孫立新,等.干擾素-γ、干擾素-α2b聯(lián)合應用誘導MCF-7乳腺癌細胞凋亡及機制[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新,2010,7(17):1-2.
[9]趙海燕,張宏波,張海生,等.枸櫞酸芬太尼對乳腺癌細胞體外增殖和侵襲的影響[J].中國婦幼保健,2012,27(1):112-114.
[10]丁漢琳,張咸偉,張傳漢.芬太尼影響MCF-7細胞凋亡的實驗研究[J].實用醫(yī)學雜志,2004,20(12):1351-1353.
[11]Maneckjee R, Biswas R, Vonderhaar B K.Binding of opioids to human MCF-7 breast vancer cells and their effects on growth[J].Cancer Res,1990,50(8):2234-2238.