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编号:10215108
胃泌素对人结肠癌裸鼠移植瘤的促增殖作用
http://www.100md.com 《第三军医大学学报》 2000年第2期
     作者:何双梧 赵言明 沈康强

    单位:何双梧(第三军医大学附属大坪 医院野战外科研究所普通外科,重庆400042);赵言明(第三军医大学附属大坪 医院野战外科研究所普通外科,重庆400042);沈康强(第三军医大学附属大坪 医院野战外科研究所普通外科,重庆400042)

    关键词:结肠癌;胃泌素;裸鼠;移植瘤

    第三军医大学学报000204

    提要 目的:为探讨胃泌素对人结肠癌裸鼠移植瘤的 作用及机制。方法:建立人结肠癌SW480细胞株裸鼠移 植瘤模型,观察在5肽胃泌素(PG)作用下移植瘤的体积 和重量的变化;采用放射免疫法测瘤细胞内cAMP含量 ;用流式细胞术测DNA、蛋白质和细胞周期。实验动物 随机分为2组:PG组(皮下注射PG每只4μg,2/日)及对照组 (皮下注射生理盐水,每只0.4ml,2/日),每组5只裸鼠, 连续用药35d。结果:移植瘤的体积、重量,瘤细胞内cAMP、DNA、蛋白质含量PG组均显著高于对照组(P<0.05,P<0.01),PG组G0/G1期细胞数显示著低于对照组(P<0.01),而S期、G2M期细胞数和增殖指数均显示著高于对照组(P<0.05,P<0.01)。结论:胃泌素在体内具有促进人结肠癌SW480细胞株分裂和增殖的作用,这种作用是通过增加cAMP、DNA和蛋白质的含量,从而促进癌细胞从G0/G1期进入到S期和G2M期。本实验为结肠癌病人施行内分泌治疗提供了实验依据。
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    中图法分类号R347.921;R735.35 文献标识码A

    文章编号:1000-5404(2000)02-0112-03

    Promoting effects of gastrin on transplanted human colonic carcinoma in nude mice

    HE Shuang-wu, ZHAO Yan-ming,SHEN Kang-qiang

    (Department of General Surgery, Daping Hospital,Third Military Medical University, Chongqing 400042)

    Abstract Objective: To study the effects of gastrin on the transplanted human colonic carcinoma in the body of nude mice. Methods: After the transplantation of human colonic carcinoma cell line SW480 into the body of nude mice, the mice of the PG group (5 mice) received hypodermical injection of pentagastrin (4 μ g,bid) and those of the control group received saline injection. The changes of the size and weight of the transplanted carcinoma were measured. The cAMP content of the carcinoma cells was determined with radioimmunoassay. DNA, protein content and cell cycle were observed with flow cytometry. Results: The size and weight of the transplanted carcinoma and the content of cAMP, DNA and protein of the carcinoma cells were significantly higher in the PG group than those in the control (P<0.05,P<0.01).The number of cells in the G0/G1 phase was significantly lower in PG group than in the control (P<0.01)and the cell number and proliferation index in the S and G2M phases were markedly higher in the PG group than in the control(P<0.05,P<0.01).Conclusion:Gastrin exerts a promoting effect on the cell division and proliferation of human colonic carcinoma cell line SW480 in mice. The mechanism might be that gastrin promotes the synthesis of cAMP,DNA and protein in the carinoma cells and then accelerates the cell growth from G0/G1 to S and G2M phase. Our findings provides theoretical basis for the hormone therapy for colorectal carcinoma.
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    Key words colonic carcinoma; gastrin; nude mice; transplantation

    通过建立人结肠癌SW480细胞株裸鼠移植瘤模型,观 察在5肽胃泌素(Pentagastrin,PG)作用下,移植瘤的体积、重量,瘤细胞内环磷酸腺苷(cAMP)、DNA和 蛋白质含量及细胞周期动力学,以探讨胃泌素对人 结肠癌移植瘤的作用和机制。

    1 材料与方法

    1.1 材料

    人结肠癌SW480细胞株(美国纪念斯隆-凯特林癌症中心建株,重庆医科大学病理生理学教研室提供)、BALB/C裸 小鼠(第三军医大学实验动物中心),5肽胃泌素(上海 丽珠生化试剂公司)、cAMP放免分析试剂盒(上海第二医 科大学核医学教研室)。

    1.2 移植瘤模型的建立
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    将人结肠癌SW480细胞株按常规方法复苏,初代移植 瘤采用生长旺盛的细胞消化后,离心去消化液,调 整细胞浓度为5×106/ml,台盼蓝染色活细胞计数>99% 。取裸鼠12只,鼠龄4~6周,体重18~22g,雌雄兼用, 分6次传代,每次2只,在其颈部背侧皮下接种瘤细胞 液0.2ml,饲养于净化室内。初代肿瘤潜伏期6~10d,待 肿瘤直径长至1.5~2.2cm,断颈椎处死,无菌剥离瘤体 ,留取组织学及电镜标本后,剪碎,加RPMI1640培养液 ,研磨成细胞悬液,调整细胞浓度为5×106/ml,取0.2ml按 上述方法接种传代。

    1.3 实验分组

    经传代后,生长稳定的人结肠癌移植瘤按前述方法 接种于10只裸鼠,随机分为2组(对照组:皮下注射生 理盐水,每只0.4ml,2/d;PG组:皮下注射PG,每只4μg, 2/d),每组5只,接种次日开始给药,连续用药35d,末 次用药后24h处死裸鼠。

, 百拇医药     1.4 检测方法

    1.4.1 移植瘤体积 接种后每6d同一时间测量一次移植 瘤的长径(a)、短径(b),按公式体积V=1/2a2b计算体积,连 续观察6周。

    1.4.2 移植瘤瘤重 将剥出的肿瘤去除血污、脂肪等非 瘤组织,测量瘤重。

    1.4.3 病理组织学及超微结构 取第6代移植瘤组织,福 尔马林固定,常规石蜡包埋、切片,HE染色,光镜下 观察。将第6代移植瘤低温下切取1mm×1mm×1mm大小组织 2块,6%戊二醛和1%锇酸固定,丙酮脱水,EPON-812包埋,超薄切片,钾-铅染色,在300型透射电子显微镜 下观察。

    1.4.4 移植瘤细胞内cAMP含量测定 称取50mg湿重瘤组织, 剪碎,加入1mol/L的过氯酸1ml,匀浆后离心,加20%KOH中 和后再离心,取上清液50μl,按试剂盒说明测cAMP,结 果以pmol/mg表示。
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    1.4.5 流式细胞术 切取移植瘤组织约15mg,制成单细胞 悬液,调整细胞浓度为1×105/ml,4°C、70%乙醇固定。用碘化丙啶(PI)染色DNA呈红色荧光,异硫氰酸(RITC)染色 蛋白质呈绿色荧光,置室温30min后上机分析。采用 Barlogie细胞周期分析法,将处于不同时期的细胞分成3部 分,即G0/G1期、S期和G2M期。细胞增殖指数(PI)按公式PI=(S+ G2M)/(G0/G1+S+G2M)×100%。

    1.4.6 统计学处理 数据以±s表示,采用t检验。

    2 结果

    2.1 人结肠癌裸鼠移植瘤模型及生物学特性

    移植瘤接种成功率为100%,无一只死亡,移植瘤生 长速度至第6代基本稳定,潜伏期6~8d,第5周末肿瘤 长达可达1.6~2.0cm,早期为椭圆形,表面光滑,后期 为不规则形,表面呈结节状。移植瘤组织学HE染色及 超微结构具有人结肠癌的病理组织学特征。
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    2.2 PG对人结肠癌裸鼠移植瘤的作用

    实验结束时荷瘤鼠全部成活。移植瘤的体积、瘤重 PG组显著高于对照组(P<0.01,P<0.05),见表1。移植瘤细胞内cAMP、DNA、蛋白质含量PG组显著高于对照组(P<0.01),见表2。移植瘤PG组G0/G1期细胞数低于对照组(P<0.01),而S期、G2M期细胞数、增殖指数(PI)均显著高于对照组(P<0.05,P<0.01),见表3。

    表1 PG对人结肠癌裸鼠移植瘤的体积、重量的影响(n=5)

    Tab1 Effect of PG on the volume and weight of transplanted carcinoma(n=5)

    Group

    Volume(mm3)
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    Weight(g)

    Control

    1765.54±35.68

    3.04±0.13

    PG

    1926.10±97.92**

    3.37±0.21

    *P<0.05,**P<0.01 vs control

    表2 PG对人结肠癌裸鼠移植瘤细胞内cAMP、DNA、蛋白质会含量的影响(n=5)

    Tab2 Effect of PG on the cAMP,DNA,protein content of transplanted carcinoma cell(n=5)
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    Group

    cAMP(pmol/mg)

    DNA(U)

    Protein(U)

    Control

    2.74±0.14

    946.56±16.31

    363.86±11.64

    PG

    3.18±0.23**

    1003.78±16.86**
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    675.28±17.8**

    **P<0.01 vs control group

    表3 PG对人结肠癌裸鼠移植瘤细胞周期和增殖指数的影响(n=5)

    Tab1 Effect of PG on the cell cycle,proliferation index of transplanted carcinoma cell(n=5)

    Group

    G0/G1

    S

    G2M
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    PI(%)

    Control

    64.92±1.72

    18.24±1.20

    16.84±2.35

    35.08±1.72

    PG

    59.22±1.18**

    20.16±1.06*

    20.62±2.05*

    40.78±1.81**
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    *P<0.05,**P<0.01 vs control

    3 讨论

    胃泌素的生理功能是刺激胃酸分泌和对胃肠粘膜的 营养作用。近年来研究发现胃肠肿瘤有胃泌素基因 的表达[1],瘤细胞膜上存在胃泌素受体,胃泌素可刺 激胃肠肿瘤的生长,特别是胃泌素与结肠癌的关系 是人们研究的热门课题。

    本实验建立的人结肠癌SW480裸鼠移植瘤模型,保持 了结肠癌生物学特性,且皮下成瘤,便于观察胃泌素对人结肠癌裸鼠移植瘤生长的影响。结果裸鼠移 植瘤皮下注射5肽胃泌素每只8μg/d,连续35d后,移植 瘤的体积、重量和癌细胞内cAMP含量均明显高于对照 组,表明5肽胃泌素促进了结肠癌移植瘤的增殖。 Ishizuka等[2]报告胃泌素与其受体结合后可增加癌细胞内 cAMP水平,通过cAMP或蛋白激酶C等信息传入癌细胞内, 以调控细胞的生长和分化。Mauss等[3]发现对结肠癌细 胞的促生长作用是有选择性的,17肽胃泌素可刺激HT29、 LoVo、CoLo32等细胞株的生长,却抑制T84、HCT116细胞株的生 长。这种差异决定于cAMP依赖性蛋白激酶的性质和量 ,Ⅰ型cAMP蛋白激酶表达增强,可促进癌细胞分化和 生长,而Ⅰ型cAMP蛋白激酶减少或Ⅱ型cAMP蛋白激酶增 加,则抑制瘤细胞的分化和生长[4]。Baldwin等[5]报告胃 泌素可促进体内50%的结肠癌移植瘤生长。
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    我们还应用流式细胞术测定移植瘤细胞内DNA、蛋白 质含量和细胞周期,结果5肽胃泌素组DNA和蛋白质含 量均明显高于对照组,G0/G1期细胞数明显低于对照组 ,而S期、G2M期细胞数和增殖指数均显著高于对照组 ,与我们体外实验结果相一致[6],表明胃泌素促进人 结肠癌SW480细胞株分裂增殖是通过增加cAMP、DNA和蛋白 质的含量,从而促进癌细胞从G0/G1期进入到S期和G2M期 。

    结肠癌是常见的恶性肿瘤,病人就诊时多为中、晚 期,为进一步提高疗效,选择对胃泌素敏感的结肠 癌病人,采用胃泌素受体拮抗剂如丙谷胺、生长抑 素等进行辅助治疗,可望提高病人的生存率。

    作者简介:何双梧(1936.11),女,湖南省郴州市人, 主任医师,教授,主要从事胃肠肿瘤与胃肠激素及性激素的关系方面的研究,发表论文56篇。电话:(023)68757268

    参考文献
, 百拇医药
    [1]王和明.胃泌素在恶性肿瘤中的作用[J].国外医学 :外科学分册,1997,24(3):132-134.

    [2] Ishizuka J, Townsend J R, Richard J. Effects of gastrin on 3′ ,5 cyclie adenosine monophosphate,inyracellular calcium and phos phatidylinositol hydrolysis in human colon cancer cells[J].Cancer Res,1994,54(8):2 129- 2 131.

    [3] Mauss S, Niederau C, Hengels K. Effects of gastrin,proglumide,loxiglumide and L- 365,260 on growth of human colon carcinoma cells[J]. Anticancer Res,1994,14(1A):215- 217.
, http://www.100md.com
    [4] Chochung Y S, Clair T, Tortora G. Suppession of malignancy targeting the intracellular signal transducing proteins of cAMP: The use of site- selective cAMP analogs antisense straegy and gene transfer[J]. Life Sci,1991,48(12):1 123-1 125.

    [5] Baldwin G S, Whitehead R H. Gut hormone growth and malig nancy[J]. Baillieres Clin Endocrinol Metab,1994,8(1):185-187.

    [6] Shen K Q, He S W, He Y J. Effect of proglumide, a gastrin receptor antagonist, on human large intestine carcinoma SW480 cell line[J]. Chinese Medical Journal,1998,111(12):1 075-1 077.

    收稿日期:1999-02-20;修回日期:1999-08-11, 百拇医药