5-氟尿嘧啶联合藤黄酸对结直肠癌细胞增殖及凋亡的影响

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目的:  研究探讨5-氟尿嘧啶(5-FU)联合藤黄酸(gambogic acid,GA)对人结直肠癌细胞SW480和HCT116增殖和凋亡的影响及其可能的作用机制。  方法:  体外培养人结肠癌细胞SW480、HCT116和正常人肠上皮细胞(human intestinal epithelial cells,IEC),分别给予不同浓度的5-FU和GA单药或联合用药处理48h,采用CCK-8方法检测细胞增殖;采用中效原理计算联合指数(combination index,CI)明确两药联合的相互作用;应用倒置光学显微镜观察细胞形态;流式细胞术测定细胞凋亡率;Rt-qPCR和Western Blot法分别检测P53、Survivin、胸腺嘧啶核苷酸合成酶(Thymidylate synthase,TS)的mRNA和蛋白表达水平。  结果:  1、与5-FU单药相比,与GA联合用药能够增强5-FU对结直肠癌细胞SW480和HCT116的抑制作用(P<0.05),且该增效作用随着联合的GA浓度的增加而增强,呈浓度依赖性。  2、不同浓度的5-FU(6.25,12.5,25,50,100,200μM)分别与不同浓度的GA(SW480:0.25,0.5,0.75μM;HCT116:0.25,0.5,0.75,1μM)联合用药48h时,其联合指数CI值均<1,表明这些浓度的5-FU和GA联合用药具有协同作用。  3、5-FU与GA联合用药对人正常肠上皮细胞IEC的毒性无增加(P>0.05)。4、对照组SW480和HCT116细胞均为贴壁生长,SW480主要呈条梭状,HCT116主要呈扁平多角形,轮廓清晰,折光性好。GA单药作用48h后,细胞数量稍有减少,细胞间隙稍有扩大。5-FU单药组中,细胞数量明显减少,贴壁不佳,细胞变圆,体积缩小,轮廓不清。5-FU+GA组中,这些变化更为明显。  5、与对照组相比,GA单药作用48h对SW480和HCT116细胞凋亡无影响(P>0.05);5-FU单药能够促进两种细胞发生凋亡(P<0.05);联合用药能够进一步促进细胞凋亡(P<0.05)。其中,GA能够进一步增强5-FU对 SW480的促凋亡作用(P<0.05);GA无增强5-FU对HCT116的促凋亡作用(P>0.05)。提示,5-FU+GA协同抑制增殖作用可能部分是通过促进细胞凋亡引起的。  6、与对照组相比,GA单药作用48h后,SW480细胞Survivin mRNA表达下降(P<0.05);HCT116细胞P53、Survivin和TS mRNA表达下降(P<0.05)。5-FU单药下调 SW480细胞 P53、Survivin和 TS的 mRNA水平(P<0.01);同时下调HCT116细胞P53和TS的mRNA水平(P<0.01)。与5-FU或GA单药比较,两药联合进一步下调P53、Survivin和TS的mRNA水平(P<0.05)。  7、与对照组相比,GA单药作用48h后,SW480细胞Survivin和TS蛋白水平下降(P<0.05);HCT116细胞P53蛋白水平上升、Survivin蛋白水平下降(P<0.01)。5-FU单药下调 SW480细胞 P53、Survivin和 TS蛋白水平(P<0.01);同时上调HCT116细胞P53蛋白水平、下调Survivin蛋白水平(P<0.01)。与5-FU或GA单药比较,两药联合进一步下调SW480细胞P53、Survivin和TS蛋白水平(P<0.01);进一步下调HCT116细胞Survivin和TS蛋白水平,且进一步上调HCT116细胞P53蛋白水平(P<0.01)。  结论:  5-FU与GA联合用药具有协同效应,GA能够增强结肠癌细胞SW480和HCT116对5-FU的化疗敏感性,而不增加5-FU对人正常肠上皮细胞IEC的毒性。其协同效应可能与促进细胞凋亡、调控P53、Survivin和TS mRNA及蛋白表达相关。5-FU与 GA联合用药具有有效性和安全性,也许能为结直肠癌患者提供一种新的治疗方案。
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