5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil,5-Fu)属于抗肿瘤代谢药物,由于其具有快速、高效和低毒副作用的特征,目前已成为临床治疗恶性肿瘤如胃肠道癌、肝癌、乳腺癌等首选的化疗药物。但同时也发现,在不同的癌症治疗过程中,使用该药物表现出来的药效不同,而且难以逃脱目前众多抗癌药物本身带来的毒性大等缺点,使其在应用上具有一定的局限性。随着现代医药生物技术的发展,为提高5-氟尿嘧啶的药效,采用5-氟尿嘧啶与其它药物联合使用,极大地提高了药物的效用。但是,关于5-氟尿嘧啶与其它药物联合使用的种类、剂量-药效关系以及细胞机制尚不完全清楚。研究发现,还原型叶酸-甲酰四氢叶酸钙(CF)作为核酸合成的重要辅酶对5-Fu有增效的作用,其优点是毒副作用较轻。因此,本文用5-氟尿嘧啶与甲酰四氢叶酸钙联合使用处理人乳腺癌细胞MCF-7,通过MTT法检测药物毒性及其对细胞增殖的影响;利用琼脂糖凝胶电泳检测DNA梯状带、荧光染色观察细胞核的形态变化、流式细胞检测分析凋亡细胞的周期变化;凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax等的动态变化,比较了联合用药和单独用药对细胞凋亡的影响,探讨了联合用药可能的机制,旨在为临床提高恶性肿瘤化疗的疗效,减少药物的毒副作用提供一定的理论和实验依据。结果如下:(1)5-氟尿嘧啶单独作用于乳腺癌细胞株MCF-7产生的抑制效应随时间的延长而增加;不同浓度的5-氟尿嘧啶与不同浓度的甲酰四氢叶酸钙作用于MCF-7细胞,5-氟尿嘧啶分别与2.5μg/ml、5μg/ml的甲酰四氢叶酸钙联合作用的抑制效应随甲酰四氢叶酸钙剂量的增加而增强。相同时间内,单独用5-氟尿嘧啶作用于MCF-7细胞较之与叶酸联合作用的抑制效应差。5-氟尿嘧啶联合使用较单独使用效果要好,且与甲酰四氢叶酸钙的联合抑制作用最佳;(2)细胞形态学检测发现,凋亡细胞体积变圆,胞浆浓缩,核DNA固缩深染,贴壁能力很差,有的已经脱落至培养液中。早期凋亡细胞的细胞膜正常,呈圆珠状小体,晚期凋亡细胞被染成红色,其核形态与早期凋亡细胞相近。坏死细胞体积明显变大,呈不均匀的橙红色荧光,也有的已经变成颗粒状无定形状的碎片。随着5-氟尿嘧啶浓度的增加,凋亡细胞的比例呈剂量依赖型;琼脂糖凝胶电泳时,凝胶成像系统下可观察到凋亡小体。流式细胞仪检测过程中,可以明显看到凋亡峰,并且中期细胞增多。早期凋亡的细胞数量增多,差异极显著(P < 0.01)。晚期凋亡细胞数量增多,差异显著(P < 0.05)。(3)5-氟尿嘧啶与甲酰四氢叶酸钙作用于MCF-7细胞后,分别加入相对应的一抗、二抗,流式细胞仪检测凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax和p53的表达,得到了Bcl-2表达降低,Bax表达升高的结果。结论:(1)5-氟尿嘧啶不论是单独作用还是联合作用,都对乳腺癌MCF-7细胞产生抑制作用,其作用效果有差异,5-氟尿嘧啶联合使用较单独使用效果要好,且与甲酰四氢叶酸钙的联合抑制作用最佳。5-Fu联合CF诱导癌细胞凋亡有明显的时间、剂量依赖性。(2)5-Fu具有明显的诱导人体外癌细胞凋亡的作用,随着5-氟尿嘧啶剂量的增加,5-氟尿嘧啶联合甲酰四氢叶酸钙导致MCF-7细胞早期凋亡率明显增加,晚期凋亡细胞也有递增之势。(3)5-氟尿嘧啶联合甲酰四氢叶酸钙诱导MCF-7细胞凋亡时Bcl-2降低、Bax增加,同时Bcl-2/ Bax的比率亦随时间延长及剂量的增加而逐渐下降。5-氟尿嘧啶联合甲酰四氢叶酸钙诱导MCF-7细胞凋亡与Bcl-2降低、Bax增加有关。