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目的:观察肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)对人乳腺癌细胞株MCF-7体外生长增殖的影响、诱导凋亡效应及与阿霉素(ADM)联用抗人乳腺癌细胞株MCF-7的效应,判断TRAIL与ADM同时或序贯联用对MCF-7细胞是否具有协同作用,并初步探讨其可能机制。方法:人乳腺癌细胞株MCF-7用含10%小牛血清的RPMI 1640培养液于37℃,5%CO2培养箱培养。测定细胞增殖动力学指标后,取对数生长期细胞,采用噻唑蓝(MTT)比色法测定细胞存活率;倒置相差显微镜观察各组细胞形态变化;采用流式细胞术(FCM)检测细胞凋亡率;应用RT-PCR技术检测MCF-7细胞TRAIL受体mRNA表达情况及TRAIL、ADM单用和联用对MCF-7细胞死亡受体4(DR4)、死亡受体5(DR5)mRNA表达的影响;采用Western blot检测TRAIL、ADM单用及联用对MCF-7细胞Bax、Caspase-9蛋白表达的影响;采用Weeb系数法判断TRAIL和ADM联用是否具有协同作用。结果:(1)TRAIL浓度在0μg/ml~10μg/ml范围内,MCF-7细胞存活率与TRAIL浓度无明显相关性(r=-0.313,P>0.05),IC50>10μg/ml,提示人乳腺癌细胞株MCF-7对TRAIL不敏感。(2)ADM浓度在0μg/ml~0.5μg/ml范围内,MCF-7细胞存活率与ADM浓度呈明显负相关(r=-0.941,P<0.05),IC50为7.0μg/ml,提示人乳腺癌细胞株MCF-7对ADM敏感。(3)采用Weeb系数法判定,0.5μg/ml ADM分别与0.1、1、10μg/ml TRAIL同时联用时具有协同作用,以0.1μg/ml TRAIL与0.5μg/ml ADM联时用协同效应最强;0.05μg/ml ADM分别与0.1、0.01、1、10μg/mlTRAIL同时联用及序贯联用时虽无协同效应,但与相应浓度TRAIL单用比较,细胞存活率均显著降低(P<0.05),且相同联用浓度下同时联用和序贯联用两种给药方式对细胞存活率的影响无显著性差异(P>0.05);0.005μg/ml ADM与0.1、0.01、1、10μg/ml TRAIL同时联用及序贯联用后,与相应浓度TRAIL单用比较,细胞存活率均无显著性差异(P>0.05)。(4)倒置相差显微镜观察各组MCF-7细胞形态变化:与阴性对照组相比较,单用TRAIL组见部分细胞漂浮,漂浮细胞呈小圆形,胞壁不规整,细胞折光性减弱,其中可见少许细胞碎片,残存贴壁细胞部分变小变圆;单用ADM组基本无漂浮细胞,但贴壁细胞原有形态消失,细胞变圆肿胀,胞质粗糙;同时联用和序贯联用组培养液中均见大量细胞漂浮,漂浮细胞形态与单用TRAIL组一致,其间可见部分细胞碎片,残存的贴壁细胞形态与单用ADM组一致。(5)FCM检测显示,0.1μg/ml TRAIL及0.5μg/ml ADM单用时,MCF-7细胞凋亡率分别为9.8%和17%,两者同时联用及序贯联用后,细胞凋亡率分别增加至38.7%和24.3%。结果提示:TRAIL与ADM联用产生的协同作用可能是通过促进MCF-7细胞凋亡引起的。(6)RT-PCR结果显示MCF-7细胞株有DR4、DR5、DcR2 mRNA的表达,而无DcR1 mRNA的表达;0.5μg/ml ADM单用及0.1μg/ml TRAIL与0.5μg/ml ADM同时联用时,MCF-7细胞DR4、DR5 mRNA表达水平与阴性对照组和单用TRAIL组相比均明显上调(P<0.05)。(7)Western blot结果显示,0.1μg/ml TRAIL与0.5μg/ml ADM同时联用后,MCF-7细胞Bax及Caspase-9蛋白表达水平均明显高于阴性对照组和单用TRAIL组水平(P<0.05)。结论:(1)人乳腺癌细胞株MCF-7对TRAIL不敏感,对ADM敏感。(2)0.5μg/ml ADM分别与0.1、1、10μg/ml TRAIL同时联用具有协同作用,以0.1μg/ml TRAIL与0.5μg/ml ADM联用时协同作用最强;序贯联用虽无协同作用,但在一定浓度下,TRAIL与ADM序贯联用亦能有效抑制人乳腺癌细胞株MCF-7细胞的增殖。(3)TRAIL与ADM同时或序贯联用较二者单用比,均可明显促进MCF-7细胞凋亡。(4)MCF-7细胞株有DR4、DR5、DcR2 mRNA表达,而无DcR1 mRNA表达。DcR2 mRNA的高表达可能是造成MCF-7细胞对TRAIL不敏感的原因之一。(5)TRAIL与ADM同时联用后能明显上调MCF-7细胞DR4、DR5 mRNA表达水平及Bax、Caspase-9蛋白表达水平,这可能是其联用具有协同作用的重要机制。