姜黄素对胃癌细胞放疗增敏作用的研究＊

西电集团医院普外科（西安710077） 吴 宏 闫国诚 王双全 王 凯 牟亚刚 张 毅

临床上一些肿瘤对放疗敏感性较差，而放射剂量的增加多会伴随较为严重的副作用。通过有效放射增敏剂来提高肿瘤细胞的放射敏感性，改善放疗效果，降低放射剂量是解决这一问题的有效手段之一。姜黄素是从姜科植物的根茎中提取出的一种酚类色素，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤和降血脂等多种作用，能够诱导肿瘤细胞的凋亡［1］、抑制肿瘤细胞的转移和侵袭［2］并能够逆转肿瘤细胞耐药、增强放、化疗敏感性［3－5］。本研究以胃癌细胞株SGC－7901为研究对象，旨在探讨姜黄素是否对胃癌细胞株SGC－7901有放射增敏作用，为胃癌的放化疗综合治疗提供有益的实验依据。

材料与方法

1 药物与细胞培养 姜黄素购自SIGMA公司，以二甲基亚砜（DMSO）溶解制成10mmol／L的储存液备用。人胃癌细胞株（SGC－7901）为本实验保有，细胞培养采用DMEM培养基（10%胎牛血清、青霉素80U／ml、链霉素100U／ml），置于37℃，5%CO2培养箱中培养。

2 MTT实验 96孔培养板中每孔接种1×104细胞，培养至贴壁，更换为含姜黄素的培养液200μl，使终浓度分别为0、5、10、15、20、40、60、80μmol／L，每一浓度设5个复孔，并设空白调零组，培养24h，培养结束后每孔加入MTT试剂20μl，继续培养4h。酶标仪检测吸光度值，并计算抑制率。

3 Annexin V荧光染色检测细胞凋亡 参照朱青［6］等的实验方法检测姜黄素对细胞凋亡的影响。细胞分为3组，姜黄素浓度分别为0、5、10μmol／L。取生长指数期细胞，分别加入姜黄素后继续培养24h，胰酶消化并收集细胞，离心10min，弃上清液。4℃预冷PBS洗涤2遍，按试剂盒说明书操作，检测细胞凋亡情况。重复实验3次。

4 姜黄素对胃癌细胞细胞周期的影响 实验分组情况：空白对照组（DMSO），单纯药物组（DMSO和姜黄素），单纯照射组（DMSO和照射）和姜黄素加照射组（DMSO、姜黄素和照射），利用文献［7］等的方法检测姜黄素和放射治疗对细胞周期的影响。

结 果

1 姜黄素对胃癌细胞株SGC－7901的抑制作用及浓度选择 姜黄素能够抑制胃癌细胞株SGC－7901的增殖，且这种作用随着浓度的升高而增强（见表1）。在低于10μmol／L浓度时，姜黄素对胃癌细胞的抑制率低于10%，根据放疗增敏剂的筛选原则，故本实验选用5、10μmol／L浓度为放疗增敏浓度。

2 姜黄素对胃癌细胞的放疗增敏作用 姜黄素预处理后的存活分数均低于单纯照射组 （F浓度＝5.63，P＜0.05，表2）。

3 姜黄素对胃癌细胞株SGC－7901凋亡的影响姜黄素能够诱导胃癌细胞株SGC－7901的凋亡，这种作用随着药物浓度的增加而增强。5和10μmol／L姜黄素处理后，细胞的凋亡率是8.9±0.67% 和11.9±0.93%（附图）。与对照相比具有统计学差异（P＜0.05），且10μmol／L姜黄素干预组凋亡率高于5μmol／L组（P＜0.05）。

4 姜黄素对细胞周期分布的影响 见表3。单纯药物组和单纯照射组细胞的G2／M其细胞的较对照明显升高（P＜0.05）。而姜黄素加照射组G2／M期细胞比例明显高于姜黄素组和单纯照射组（P＜0.05）。

表1 姜黄素对人胃癌细胞株SGC－7901增殖的抑制作用（μmol／L，24h）

表2 姜黄素对不同剂量X射线照射后胃癌细胞株SGC－7901存活分数的影响

附图 三组细胞的凋亡率及对三组细胞的凋亡的统计结果

表3 各组细胞周期分布情况

讨 论

既往研究发现，姜黄素具有抗肿瘤［8］作用，也有研究发现姜黄素具有放疗增敏作用［3－5］，但是在胃癌的相关研究中尚未见相关报道，本研究发现，姜黄素能够明显提高胃癌细胞株SGC－7901的放疗敏感性，且具有明显的疗效关系。本研究的结果表明姜黄素作用细胞24h后，在相同X射线照射剂量下，实验组集落数和细胞存活分数较空白对照组降低，高浓度实验组的降低更为明显。

肿瘤细胞的放射敏感性与与凋亡密切相关，研究表明凋亡在放射治疗中发挥至关重要的作用，促进细胞凋亡的药物往往具有放疗增敏的作用［9］。本研究发现姜黄素能够促进胃癌细胞株SGC－7901的凋亡，且这种作用随着药物浓度的增加而增强。

除凋亡外，细胞的周期分布也与细胞的放疗敏感性密切相关。各周期的细胞的敏感性从高到低排列如下：G2后期和 M 期，G1／S边界，S后期及G1早期。研究发现促使肿瘤G1／S期细胞向G2／M期的转换，是提高肿瘤放射敏感性的重要途径之一［10］。本研究发现，单纯的姜黄素或放射干预均会引起细胞中G2／M期比例增高，与对照组相比这种差异具有统计学意义。姜黄素联合放射干预后，细胞中G2／M的比例进一步增高，与姜黄素和放射单纯干预组相比这种差异具有统计学意义。说明姜黄素对胃癌细胞的周期分布有明显影响，具有G2／M期阻滞作用。这提示姜黄素对胃癌细胞株SGC－7901的放疗增敏作用可能与其能够促进细胞的G1／S期向G2／M期的转换相关。

本研究证实姜黄素对人胃癌细胞株SGC－7901具有明显的放疗增敏作用，细胞对射线诱导凋亡的敏感性提高、细胞周期G2／M期阻滞作用在其作用机制中发挥了重要的作用。

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