“深层海水”与热疗联合治疗肝细胞癌的实验性研究

【摘要】背景：取自海平面下200m的深层海水,经过处理后成为“生理性深层海水”(Physiologicaldeep-seawater,PDSW),富含多种微量元素和矿物质,尤其含有硒、锶、铜和锌等可以预防癌症的元素。热疗是继手术、化疗、放疗和生物治疗之外,治疗癌症很有前途的一种方法。我们假设全身热疗结合PDSW能够治疗肝细胞癌,并能增强荷瘤裸鼠的耐受力,延长生存时间。方法：第一部分实验研究拟探讨“生理性深层海水(PDSW)”对45℃高温环境动物耐受性影响及机制。将取自我国海南省海域的深层海水进行制备,制成“生理性深层海水(PDSW)”,检测所含有的部分元素,并以昆明地区自来水(生活饮用水)相对应检测的数据作为对照。20只昆明小鼠,雌雄各半,随机分为对照组和实验组,对照组小鼠饮用自来水,实验组饮用深层海水,连续15天,然后把各组小鼠放入45℃高温环境下饲养,记录每只鼠死亡时间,直至各组小鼠全部死亡为止。并取每只鼠脑、肺、心、肝和肾做病理检查。Western-blot检测各组肝组织(Heatshockproteins-72)HSP72表达。第二部分实验研究拟探讨热疗结合PDSW的体外和体内抗癌作用。在体外实验中,体外培养的正常肝细胞和人肝癌QGY-7703细胞被随机分为PDSW组和生理盐水组,PDSW组加入PDSW,生理盐水(normalsaline,NS)组给予等量生理盐水,24小时后,每天分别接受40℃热疗6h及43℃热疗1h,在热疗后的24、48和72h,用MTT法检测热疗结合PDSW对正常肝细胞及人肝癌QGY-7703细胞的抑制率。同时检测3PDSW及NS在40℃6h连续10天状态下对人肝癌QGY-7703细胞克隆形成率的影响。在体内实验中,荷人肝癌QGY-7703细胞的Balb/c裸鼠被随机分为两组(n=6),对照组给予自来水,实验组给予硬度3000ppm的PDSW,喂养30天,隔天测量肿瘤体积,评估PDSW对肿瘤生长的作用。然后两组动物每3天给予40℃全身热疗6h,直到荷瘤小鼠全部死亡,热疗中隔天测量肿瘤的体积,并评估PDSW联合全身热疗对肿瘤的抑制作用以及荷瘤裸鼠的生存时间,获取小鼠肿瘤做病理检测和电子显微镜检测。结果：在第一部分实验中,45℃高温环境热耐受实验结果显示,PDSW组小鼠的生存时间比自来水组长,差异显著(P<0.01)。该结果结合组织学结果表明,PDSW能增加实验动物对高温的耐受性,延长实验小鼠的生存时间。Western-blot检测发现PDSW组肝组织HSP72表达较TW组强,差异显著(P<0.05)。在第二部分实验中,MTT检测结果显示肿瘤抑制率在两组均呈时间和浓度依赖性。PDSW组的肿瘤抑制率明显比生理盐水组高,差异显著(P<0.05)。结果表明在体外PDSW能够增加热疗的抗癌敏感性。而正常肝细胞组,PDSW对正常肝细胞的生长抑制率明显低于NS组,结果表明PDSW具有保护正常肝细胞的作用。此外,PDSW组的克隆形成率较NS组低,差异显著(P<0.05)。给予PDSW喂养的荷人肝癌QGY-7703细胞的Balb/c裸鼠,其肿瘤体积与用自来水喂养的荷瘤裸鼠比较没有差异(P>0.05)。结果表明PDSW没有促进荷瘤裸鼠肿瘤生长的作用。在热疗21天后,PDSW组荷瘤小鼠的肿瘤明显比对照组小,差异显著(P<0.05)。结果表明PDSW能够增强全身热疗的抗癌作用,且PDSW组的热效应比对照组提前约4天。全身热疗后,PDSW组荷瘤小鼠的生存时间比自来水组长,差异显著(P<0.05)。该结果表明,PDSW能够提高荷瘤小鼠的热耐受性,并能延长荷瘤小鼠的生存时间。热疗21天后,组织学结果显示自来水组肿瘤仅有小片坏死,而PDSW组有大片肿瘤坏死。两组坏死面积百分率比较差异显著(P<0.01)。透射电镜结果显示PDSW组主要以坏死为主,而自来水组则以细胞凋亡为主,结果表明PDSW联合热疗提前了人肝癌QGY-7703细胞的凋亡时间,推测PDSW能够降低该细胞的临界温度。结论：在第一部分实验中,“生理性深层海水(PDSW)”可以增强小鼠对45℃高温环境的耐受性,其机制考虑与PDSW促进HSP72表达有关。第二部分实验研究结果表明PDSW能够提高正常肝细胞、实验动物对热的耐受性。PDSW没有促进人肝癌QGY-7703细胞生长的作用,当联合全身热疗使用时,可明显改善荷瘤实验动物的生存时间,并能增强全身热疗的抗癌作用。研究结果可望为肝细胞癌提供一种新的治疗策略,相关的机制有待进一步研究。
【作者】代佑果；
【导师】崔进；
【作者基本信息】昆明医科大学，外科学，2014，博士
【关键词】生理性深层海水；肝细胞癌；全身热疗；热耐受力；热休克蛋白-72；

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