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目的:研究天花粉蛋白在体外对人宫颈癌Hela细胞的诱导凋亡作用,以期发现一种通过诱导细胞凋亡来抑制宫颈癌细胞生长的新的有效药物;探讨天花粉蛋白诱导宫颈癌Hela细胞发生凋亡的分子机制,为扩大天花粉蛋白的抗宫颈癌用药奠定科学的理论基础。方法:取对数生长期的人宫颈癌Hela细胞,用天花粉蛋白处理后,从形态学观察、MTT细胞活力测定、DNA琼脂糖凝胶电泳及流式细胞仪分析等方面检测天花粉蛋白对人宫颈癌Hela细胞的诱导凋亡效应,利用免疫印迹方法及基因芯片技术检测天花粉蛋白处理前后人宫颈癌Hela细胞的基因表达谱改变。结果:天花粉蛋白在体外作用人宫颈癌Hela细胞以后,形态学观察可见细胞体积缩小,胞浆凝缩,折光率增强,部分贴壁细胞圆缩变成悬浮细胞; MTT法检测人宫颈癌Hela细胞的活力,发现20ug/ml的天花粉蛋白作用48小时后即对Hela细胞的生长有抑制作用,在20ug/ml至120 ug/ml的浓度范围内,随着药物浓度的增加及作用时间的延长,天花粉蛋白对HeLa细胞的生长抑制率逐渐增大;DNA琼脂糖凝胶电泳显示HeLa细胞核DNA降解为180—200bp的片段,出现典型的梯级格局(DNA ladder);流式细胞仪分析可见凋亡细胞在直方图上出现特征性的亚二倍体峰(sub-G1 peak),且随着药物浓度的增大及作用时间的延长,凋亡细胞的比例增加。Westernblot结果示天花粉蛋白对凋亡相关基因bcl-2及bax基因的表达有影响,随着药物浓度的增加,bax基因表达增加而bcl-2基因表达减少;基因芯片检测到78条差异表达的基因,其中,与细胞黏附及细胞间相互作用相关的MGST3、LGALS3BP、RGS5等16条基因表达下降,与细胞凋亡密切相关的BAX、CASP9、DFF、P53等62条基因表达上调。结论:天花粉蛋白在体外能明显抑制人宫颈癌Hela细胞的生长,这种抑制作用是通过其诱导Hela细胞发生细胞凋亡而实现的,天花粉蛋白可能通过如下途径诱导人宫颈癌Hela细胞发生凋亡:(1)外界刺激→bax/ bcl-2→细胞素C→caspase-3→DFF路径:凋亡信号引起bax基因表达升高而bcl-2基因表达下降,允许一些离子和小分子如细胞色素c等穿过线粒体膜进入细胞质,激活caspase-3后进一步激活DFF,出现细胞凋亡的典型特征。(2)TNF配体与受体结合→caspase-8