【doc】不同浓度5-ALA与不同激光辐照剂量介导的光动力学疗法对大肠癌细胞的体外杀伤作用

【doc】不同浓度5-ALA与不同激光辐照剂量介导的光动力学疗法对大肠癌细胞的体外杀伤作用 不同浓度5-ALA与不同激光辐照剂量介导的光动力学疗法对大肠癌细胞的体外杀伤 作用 ? 128?塑堂堂塑(堂2生旦筮3卷第1期 不同浓度5-ALA与不同激光辐照剂量介导的光动力学疗法对 大肠癌细胞的体外杀伤作用 陈万收? 濮阳市第一人民医院普通外科濮阳457000 ?男,43岁,副主任医师,研究方向:胃肠道肿瘤的治疗 关键词大肠癌;5一氨基乙酰丙酸;光动力学治疗 中图分类号R730.59 摘要目的:探讨不同浓度的5一氨基乙酰丙酸(5一ALA)及不同激光辐照剂量介导的光动力学疗法(PDT)对人 大肠癌细胞株LOVO的体外杀伤作用.方法:取对数生长期的LOVO细胞加人不同浓度的5-ALA,随之以相同剂量 的激光辐照,并设阴性对照及空白对照;另取对数生长期的LOVO细胞,施以1.0mmol/L5-ALA及不同剂量的激光 辐照,并设阴性对照与空白对照.均用MTT法测定细胞存活率.结果:在相同的辐照强度下,5-ALA的浓度在 0.25—2.0mmol/L时,细胞存活率随5?ALA浓度的增加而降低(F=259.36,P<0.001);但5.ALA的浓度在2.0, 4.0mmol/L时,细胞存活率无明显差异(P>0.05).在5-ALA的浓度为1.0mmol/L时,随辐照剂量增加细胞存活 率逐渐降低(F=222.25,P<0.0001).而单用5-ALA或单纯激光辐照,细胞几乎无死亡.结论:5-ALA介导的 PDT对大肠癌细胞有确切的杀伤作用.在一定浓度范围内,其杀伤作用随着5-ALA 浓度的递增而增加,该作用存 在浓度饱和现象.杀伤力与激光辐照剂量成正比. Effectsofphotodynamictherapywith5-aminolevulinicacidatdifferent concentrationsand1aserirradiationatdifferentdosesonthesurvivalof humancolorectalcancercellinvitro CHENWqnshou DepartmentofGeneralSurgery,theFirstPeopleSHospitalofPuyang,Puyang457000 Keywordscoloretalcancer;5-aminolevulinicacid;photodynamictherapy AbstractAim:Toinvestigatetheeffectsofphotodynamictherapywith5-aminolevulinicacidatdifferentconcentra? tionsandlaserirradiationatdifferentdosesonthesurvivalofhumancolorectalcancercellinvitro.Methods:LOVOhuman colorectalcancercellswereroutinelyculturedandthentreatedwithALA,akindofphotosensitizer,atvariousconcentra? tionsfoliowedbylaserirradiation(25.0J/cm);anotherculturedLOVOcellswerecollectedandtreatedwith1.0mmoL/ L5一 ALAfollowedbydifferentdosesof1aserirradiation.Blankandnegativecontrolswereset.Thesurvia1rateofthecells wasdeterminedbyM337assay.Results:Withthesameirradiationdose(25.0J/em),thesurvivalratesofcellsgradually decreasedwiththeincreaseoftheALAconcentrationduring0.25, 2.0mmol/L(F=259.36,P<0.001),butthesurviv— a1ratesofcellsdidnotincreaseduring2.0, 4.0mmol/L(P>0.05).WiththesameALAconcentration,thesurvival ratesofce11sgradullydecreasedwiththeincreaseoflaserirradiationdose(F=222.25,P<0.ooo1).AlonelightorALA didnotkillcells.Conclusion:TheALA— inducePDTappearstobeapromisingtherapyforcolorectalcancer.Inacertain concentration.effectofALAincreaseswiththeincreaseofitsconcentrationandhassaturatio n,andlethalitytocellsiscorre一 1atedpositivelywith1aserdoses. 5一氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinicacid,5-ALA) 是目前光动力疗法(photodynamictherapy,PDT)领 域中最活跃的光敏剂前体物,经激光辐照可以在肿 瘤细胞中生成原卟啉光敏剂而发挥作用.作者 观察了不同浓度的5.氨基乙酰丙酸(5一ALA)及不同 激光辐照剂量介导的PDT人大肠癌细胞株LOVO Journal0fZhengzh0uUniversity(Me—dicalSciences)Ja— n.2008Vo1.43No.1 的体外杀伤作用,报道如下. 1材料与方法 1.1材料5.ALA购自美国Sigma公司.LOVO人 大肠癌细胞株购于中山大学实验动物中心.四甲基 偶氮唑盐(MTT)购于Sigma公司;培养基RPMI 1640及胎牛血清为Gibcol公司产品;氩离子激光器 (PDTLaser)为DIOMED公司产品. 1.2实验方法LOVO细胞常规于37?,体积分 数5%的CO饱和湿度培养箱中用含体积分数10% 胎牛血清的RPMI1640培养液培养.收集对数生长 期的LOVO细胞.?不同浓度5-ALA介导的PDT 对LOVO细胞存活率的影响:所收集的细胞以无血 清培养液离心洗涤3次.以含5-ALA的无血清培 养液稀释所收集细胞至10.mL,,接种于96孑L板, 每孑L50L,约含细胞5×10个.培养液中5-ALA 的浓度分别为0.25mmol/L,0.5mmol/L,0.75 mmol/L.1.0mmol/L.2.0mmol/L,4.0mmol/L. 培养6h后用波长为635nm的氩离子激光逐孑L辐 照.能量为每孑L25.0J/~m.每组设4个复孑L.辐 照后各孑L补加50L含体积分数10%胎牛血清的 培养液.继续培养24h.使用MTT法测定各孑L细 胞数并计算细胞存活率.以不加5-ALA,无激光辐 照培养的细胞为空白对照,单用5-ALA的细胞为阴 性对照.?不同激光辐照强度介导的PDT对LOVO 细胞存活率的影响:将所收集细胞接种于96孑L板. -ALA的浓度均为1.0mmol/L,培养6h 培养液中5 后,用波长为635/lm,能量分别为6.25J/cm,12.5 J/cm.,25.0J/cm,50.0J/cm,75.0J/cm,100 J/cm的氩离子激光逐孑L辐照.每组设4个复孔. 同?中方法处理后同法计算细胞存活率.以不加 5-ALA,无激光辐照培养的细胞作为空白对照;单用 辐照的细胞作为阴性对照. 1.3统计学处理采用SPSS10.0统计软件包行 方差分析,检验水准仅=0.05. 2结果 2.1不同浓度5-ALA介导的PDT对LOVO细胞 的杀伤作用在相同的辐照剂量下,随着5.ALA的 浓度递增,细胞存活率逐渐下降(P<0.001).但 5-ALA的浓度在2,0,4.0mmol/L时细胞存活率无 明显差异(P>0.05).单用5-ALA组LOVO细胞几 乎无死亡.见1. 2.2不同激光辐照剂量对LOVO细胞的杀伤作用 5-ALA浓度不变,随辐照剂量的增强,细胞存活率逐 ? l29? 渐降低(P<0.0001).单纯激光辐照对细胞几乎 无杀伤作用.见表2. 表1不同浓度5-ALA 介导的PDT对LOVO细胞存活率的影响% 表2不同强度激光介导的 PDT对LOVO细胞存活率影响% 3讨论 PDT是一种靶向治疗肿瘤的新方法,其机制为 利用肿瘤组织对特定化学物质的选择性摄人性能. 将一定波长的激光作用于这些特定化学物质并产生 光动力效应而达到破坏肿瘤组织的目的.目前主要 用于实体恶性肿瘤的治疗,同时也用于某些癌前病 变和良性病变的治疗.在临床建议剂量下.光敏 剂本身是不具有细胞毒性的.只有在氧参与下的光 活化才会引发细胞毒性.随着光敏剂研制的发展. 新一代光敏剂的摄取具有肿瘤特异性.同时只有在 激光照射区才会发生杀伤效应;另外,正常组织内的 光敏药物在注射后l2,24h内大部分已消失.故激 光照射后不会对正常组织细胞造成损害,这是PDT 较其他治疗癌症的方法优越之处. 目前PDT以局部或全身给药的方式被广泛用 于治疗膀胱癌,皮肤癌,食道癌,肺癌及口腔颌面部 癌等.本研究中作者观察了不同剂量的5-ALA 介导的PDT对大肠癌LOVO细胞存活率的影响.结 果显示,5-ALA的浓度在0.25,2.0mmol/L时.细 胞存活率随5-ALA浓度的增加而降低;但5.ALA的 ? l30? 浓度为2.0mmol/L与4.0mmol/L时,细胞存活率 无明显差异(P>0.05).其机制可能与光敏剂的体 内代谢有关,肿瘤细胞将5-ALA分解为原卟啉,而 原卟啉才是有效的光敏剂,但原卟啉是人体血红 素合成的中间产物,血红素的合成有限,因此,5一 ALA的浓度较高时,原卟啉存在着饱和现象.故 而,光敏剂的应用有最佳作用浓度.作者还观察了 不同激光辐照剂量的PDT对LOVO细胞存活率的 影响,结果显示,随着激光辐照剂量的增加,细胞存 活率呈递减趋势.可能机制为激光强度增加时,光 敏剂吸收更多的能量,进而产生更多的活性氧物质 从而产生更强的杀伤效应. 综上所述,5-ALA介导的PDT对大肠癌细胞有 确切的杀伤作用.在一定浓度范围内,其杀伤作用 随着5-ALA浓度的递增而增加,该作用存在浓度饱 和现象.杀伤力与激光辐照剂量成正比. 参考文献 [1]王一飞,潘凯丽,江逊,等.氨基乙酰丙酸光动力疗法对 同种异科激活淋巴细胞选择性清除作用的研究[J].实 用儿科临床杂志,2005,2O(12):1176 [2]肖卫东,陈炜,陈祖林,等.光化学作用增强阳离子聚合 物介导EGFP转染结肠癌[J].第三军医大学, 塑堂堂塑!堂)2008年1月第43卷第1期 2006,28(9):922 [3]wusM,RenQG,ZhouMO.eta1.ProtoporphyrinIX productionanditsphotodynamiceffectsongliomacells, neuroblastomacellsandnormalcerebellargranulecellsin vitrowith5一aminolevulinicacidanditshexylester『J]. 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