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目的:天然化合物—齐墩果酸(oleanolicacid,OA)在临床上多用于抗炎、保肝及抗肿瘤治疗。本研究观察OA对肿瘤细胞的放射增敏作用并研究其潜在的作用机制。 方法:以大鼠C6神经胶质瘤细胞和人A549肺腺癌细胞为实验模型,进行有氧和乏氧处理,观察OA对有氧和乏氧C6、A549细胞的放射增敏作用。采用MTT法,选择OA在有氧和乏氧两种状态下的药物作用浓度;利用细胞集落形成实验,观察OA对肿瘤细胞放射敏感性的影响,通过多靶单击模型(single-hitmulti-tartegetmodel)对细胞存活分数(survivalfraction,SF)进行剂量效应数据拟合,计算OA对有氧和乏氧肿瘤细胞的增敏比(sensitiveenhancementratio,SER)、平均致死剂量(D0)以及准阈剂量(Dq);采用CB法检测OA预处理后,受照射肿瘤细胞的微核形成率(micronucleus,MN),评价有氧和乏氧细胞内的DNA损伤情况。为进一步研究OA影响肿瘤细胞放射敏感性的作用机制,采用GSH和GSSG检测试剂盒,检测OA预处理后肿瘤细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量的变化以及影响GSH合成的γ-谷胺酰半胱氨酸合成酶(γ-Glutamylcysteinesynthetase,γ-GCS)和谷胱甘肽合成酶(glutathionesynthetase,GSS)的活性变化;在乏氧肿瘤细胞中,利用Westernblot法观察OA预处理后受照射细胞内乏氧诱导因子-1α(hypoxiainduciblefactor-1α,HIF-1α)的蛋白表达情况。 结果:MTT实验结果显示,OA对有氧C6和A549细胞的半数有效抑制浓度(halfeffectiveinhibitionconcentration,IC50)分别为35、27μg/ml;对乏氧C6和A549细胞的IC50分别为80、81μg/ml。因此,选取20％和30%IC50作为增敏研究药物浓度。在细胞集落形成实验中发现,在有氧和乏氧条件下,不同浓度的OA均能够显著提高C6和A549细胞的放射敏感性,其中20%IC50的OA对有氧和乏氧C6细胞的SER分别为1.81和1.42,对有氧和乏氧A549细胞的SER分别为1.26和1.25;30%IC50的OA对有氧和乏氧C6细胞的SER分别为2.26和2.09,对有氧和乏氧A549细胞的SER分别为1.65和1.71。MN实验结果显示,OA预处理后,受照射肿瘤细胞内的MN数目明显增加,提示OA能够加重射线对肿瘤细胞DNA的损伤。进一步检测细胞内GSH含量发现,OA可显著减少有氧和乏氧肿瘤细胞内的GSH含量,并降低γ-GCS的活性,而GSS的活性未见明显降低。这一结果表明,OA能够通过降低γ-GCS的活性,抑制细胞内GSH的合成,进而增强射线对有氧和乏氧肿瘤细胞的杀伤作用。此外,OA预处理后,还可抑制乏氧肿瘤细胞内HIF-1α的表达,提示OA通过抑制GSH合成以及HIF-1α表达的双重途径,达到对乏氧细胞的放射增敏作用。 结论:OA对有氧和乏氧肿瘤细胞均具有明显的放射增敏作用,其主要作用机制是通过降低细胞内γ-GCS的活性,来抑制GSH的合成,降低细胞的抗氧化能力,从而提高肿瘤细胞的放射敏感性。另外,在乏氧细胞中,OA还能够抑制HIF-1α的表达,通过减少GSH含量和HIF-1α表达双重途径,达到对乏氧肿瘤细胞的放射增敏作用。