缺氧时间对肝癌细胞及正常肝细胞耐受缺氧能力的影响

论文摘要

一、研究背景及目的肝细胞癌（HCC）是世界上最常见的恶性肿瘤之一。随着临床研究的不断深入,HCC的外科及内科治疗手段也不断增多。通过介入或手术等方法阻断肝癌动脉血液供应是临床治疗肝癌的重要方法,如TAE（transcatheter arterial embolization）或HAL（hepatic artery ligation）等。临床发现,动脉血流阻断后,肝癌细胞因缺氧,短时间内生长会受到抑制,甚至肝癌细胞坏死,但这种治疗效果难以持久,肝癌很快就又重新迅速生长,远期的疗效并不理想。究其原因主要有两点:1.动脉血流阻断后,肝癌通过肝脏周围动脉侧支循环及新生血管形成重新获得较高氧分压的动脉血氧供应;2.肝癌细胞本身有较强的耐受缺氧能力。低氧环境下,肝癌细胞通过HIF-1转录激活含有一个低氧反应元件（HRE）的靶基因（在人类肿瘤细胞中,这些基因产物大大增加）引起一系列肿瘤细胞对缺氧的反应。HIF-1还通过增强糖酵解能力使肿瘤能较快适应缺氧环境,肿瘤细胞在缺氧环境下,较正常组织细胞有更强的生存能力,肿瘤耐受缺氧能力强的生物学特征被认为是肿瘤发展、侵袭、转移的重要因素。肿瘤细胞较正常组织细胞有更强的耐缺氧能力,这一理论已经得到广泛认可。但我们在进行肝癌的低氧研究时却发现体外培养的肝癌细胞具有不同于这一理论的生物学特征。研究发现,肝癌细胞耐缺氧的能力是随缺氧时间的变化而变化的,延长缺氧时间,肝癌细胞耐受缺氧的能力将显著下降,并逐渐低于正常肝细胞。本研究通过延长肝癌细胞体外缺氧培养时间,观察肝癌细胞及正常肝细胞耐受缺氧能力与缺氧时间的关系。体外培养由于排除侧支循环及新生血管形成等因素影响,从而得以正确肝癌细胞耐受缺氧能力的客观情况。二、方法活体内实体肝癌动脉血流阻断后仍有门静脉供氧,为了与门静脉氧浓度相对应（肝动脉（93.13±6.77）mmHg,门静脉（40.13±5.06）mmHg,见附录）,我们低氧实验选择稍高的氧浓度,分别为10%O2+5%CO2+85%N2和12%O2+5%CO2+83%N2两种混合气体作为实验组。将Hep3B人肝癌细胞系和Chang正常人肝细胞作正常氧（roomair+5%CO2）及不同浓度缺氧处理,分别处理24h、48h、72h,然后采用MTT法检测各孔细胞存活情况。抑制率通过以下公式计算:抑制率%=（1-ODt/ODs）×100%。统计分析:所有数据以均数±标准差形式表示,绘制折线图,并用SAS软件9.1.3版进行统计分析,采用重复测量资料的方差分析,比较缺氧环境下,各组组内及对照组和试验组组间差异。P＜0.05被认为具有统计学意义。三、结果1.在常氧环境下,Hep3B和Chang细胞生长稳定,Hep3B较Chang细胞有更强的增殖能力。2.低氧环境下,Hep3B和Chang细胞生长均受到抑制,两种细胞抑制率均随缺氧时间延长而稳定升高（P＜0.05）。10%O2低氧环境下,缺氧早期（24h）,Hep3B抑制率低于Chang细胞（P＜0.05）,但随着缺氧时间的延长（72h）,Hep3B抑制率高于Chang细胞（P＜0.05）。在12%O2低氧环境下,缺氧时间的延长（48h及72h）,Hep3B抑制率也均高于Chang细胞（P＜0.05）。四、结论1.肝癌耐受缺氧的能力是随缺氧时间而变化的。在缺氧早期,肝癌细胞耐受缺氧的能力较强,但随着缺氧时间的延长,肝癌耐受缺氧的能力显著下降,并逐渐低于正常肝细胞。2.活体肝癌动脉血流阻断一段时间后,侧支循环及新生血管能提供高氧。体外低氧培养排除了肝脏侧支循环及新生血管的影响,较长时间低氧培养下肝癌细胞生长显著被抑制。据此可以推测,肝癌细胞本身耐受缺氧的能力是有限的,侧支循环及新生血管形成使肝癌细胞重新获得足够的高氧才是肿瘤增殖和复发的主要因素。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 缩略词表
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 小结
• 综述 肝细胞癌术后转移复发的研究现状
• 附录
• 致谢