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目的:慢性缺氧是多数实体性肿瘤细胞的微环境改变特征之一,它可促使细胞的基因及蛋白表达发生改变,增强肿瘤细胞的增殖、黏附、侵袭能力及对化疗药物耐药性。ERK1/2是细胞在缺氧条件下激活的重要激酶之一,参与调节新生血管形成、细胞的增殖侵袭功能。本实验主要了解缺氧/复氧对肝癌细胞株Bel-7402的增殖侵袭功能、细胞周期及对化疗药物耐药性的影响,进一步探讨ERK1/2在缺氧条件下影响肝癌细胞功能的作用。
方法:免疫印迹检测缺氧/复氧及加入抑制剂U0126对ERK1/2活化程度的影响。MTT法检测缺氧/复氧细胞增殖活力的改变以及5-氟尿嘧啶在缺氧/复氧条件下对细胞的抑制作用。流式细胞术检测缺氧/复氧条件下细胞周期及凋亡细胞比例。
结果:①缺氧24小时后细胞增殖率为53.0%,48小时后为43.6%,72小时后为40.4%,缺氧24小时后复氧24小时,细胞增殖率上升为83.9%,复氧48小时后为106.9%,缺氧抑制细胞的增殖能力,复氧后增殖能力较前有所增强。②缺氧诱导细胞停留于G1期,随着缺氧时间延长,G1期细胞比例逐渐增加(69.4% vs79.3% vs82.3%),而S期细胞比例逐渐减少(23.8% vs11.9% vs9.4%);③ERK1/2在缺氧1小时后、低于7%O2浓度及含有胎牛血清条件下被激活,给予不同浓度MEK抑制剂U0126后,ERK1/2的活性受到抑制,同时发现G1期细胞比例减少且与ERK1/2的抑制程度成正比;④缺氧明显增强细胞对氟尿嘧啶的耐药性,常氧条件下氟尿嘧啶的IC50为0.204μM/mL,而缺氧条件下的IC50为0.607μM/mL,约为前者的3倍,缺氧条件下抑制ERK1/2活性并没有增加细胞对氟尿嘧啶的敏感性。
结论:缺氧依赖于血清中的某些物质激活ERK1/2,并参与促使细胞停留于G1期,从而抑制细胞的增殖能力。缺氧通过减少S期细胞比例而增强细胞对氟尿嘧啶的耐药性。