يوضح هذا البروتوكول أن الأكسجين عالي الضغط يمكن أن يعزز تثبيط التكاثر وموت الخلايا المبرمج لخلايا الورم الدبقي U251 المعالجة بالأشعة السينية عن طريق منع الخلايا في مرحلة G2 / M. هذا يحسن الحساسية الإشعاعية لخطوط خلايا الورم الدبقي البشري.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يوضح هذا البروتوكول أن الأكسجين عالي الضغط يمكن أن يعزز تثبيط التكاثر وموت الخلايا المبرمج لخلايا الورم الدبقي U251 المعالجة بالأشعة السينية عن طريق منع الخلايا في مرحلة G2 / M. هذا يحسن الحساسية الإشعاعية لخطوط خلايا الورم الدبقي البشري.
كان الهدف من هذه الدراسة هو استكشاف استخدام الأكسجين عالي الضغط لتعزيز الحساسية الإشعاعية لخلايا الورم الدبقي البشري. تم تقسيم خلايا الورم الدبقي البشري U251 المزروعة بشكل عشوائي إلى أربع مجموعات: مجموعة تحكم غير معالجة ، والخلايا المعالجة بالأكسجين عالي الضغط (HBO) فقط ، والخلايا المعالجة بالأشعة السينية (الأشعة السينية) فقط ، والخلايا المعالجة بكل من HBO والأشعة السينية. لوحظ مورفولوجيا الخلايا ونشاط تكاثر الخلايا وتوزيع دورة الخلية وموت الخلايا المبرمج في هذه المجموعات لتقييم دور HBO في تحسين الحساسية الإشعاعية لخلايا الورم الدبقي. مع الزيادة في جرعات الأشعة السينية (0 Gy ، 2 Gy ، 4 Gy ، 6 Gy ، 8 Gy) ، انخفض جزء البقاء على قيد الحياة (SF) لخلايا الورم الدبقي تدريجيا.
لوحظ انخفاض ملحوظ في SF للخلايا المعالجة ب HBO والأشعة السينية معا مقارنة بمجموعة الأشعة السينية لكل جرعة (كل P < 0.05). كان تثبيط الانتشار أعلى بشكل ملحوظ في HBO جنبا إلى جنب مع مجموعة الأشعة السينية مقارنة بمجموعة الأشعة السينية لكل جرعة (كل P < 0.05) لخط الخلايا U251. كانت النسبة المئوية لخلايا الطور G2 / M أعلى بشكل ملحوظ في مجموعة HBO جنبا إلى جنب مع مجموعة الأشعة السينية (2 Gy) (26.70٪ ± 2.46٪) ومجموعة HBO (22.36٪ ± 0.91٪) مقارنة بالمجموعة الضابطة (11.56٪ ± 2.01٪) ومجموعة الأشعة السينية (2 Gy) (10.35٪ ± 2.69٪) (كل P < 0.05٪). كان موت الخلايا المبرمج لخلايا U251 أعلى بكثير في HBO جنبا إلى جنب مع مجموعة الأشعة السينية (2 Gy) مقارنة بمجموعة HBO ، ومجموعة الأشعة السينية (2 Gy) ، والمجموعة الضابطة (كل P < 0.05). نستنتج أن HBO يمكن أن يعزز تثبيط التكاثر وموت الخلايا المبرمج لخلايا الورم الدبقي U251 عن طريق منع خلايا الورم الدبقي في مرحلة G2 / M وتحسين الحساسية الإشعاعية لخلايا الورم الدبقي U251.
الورم الدبقي هو ورم أساسي داخل الجمجمة ينشأ من الخلايا الدبقية في الجهاز العصبي المركزي1. استراتيجية العلاج الحالية للورم الدبقي هي الجراحة جنبا إلى جنب مع العلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي. يمكن أن يوفر العلاج الإشعاعي بعد الجراحة للورم الدبقي فوائد البقاء على قيد الحياة (دليل الدرجة الأولى) ، ويمكن للعلاج الإشعاعي المبكر بعد الجراحة أن يطيل بقاء المريض على قيد الحياة بشكل فعال (دليل من الدرجة الثانية)2. بالنسبة للأورام الدبقية عالية الدرجة (الدرجة الثالثة أو الرابعة)، وخاصة الورم الأرومي الدبقي شديد الخبيث والغازي (أدلة الدرجة الثالثة)3، يجب إجراء العلاج الإشعاعي بعد الجراحة في أقرب وقت ممكن (<6 أسابيع). ومع ذلك ، على الرغم من التدخل المبكر ، لا يزال الورم الدبقي يعاني من معدل تكرار مرتفع وتشخيص ضعيف بعد العلاج الشامل. ترتبط هذه النتائج بشكل أساسي بانخفاض الحساسية الإشعاعية للورم الدبقي. تشمل العوامل المتعلقة بالحساسية الإشعاعية للورم الحساسية الإشعاعية المتأصلة في الخلايا السرطانية ، والخلايا السرطانية الناقصة أو غير الناقصة للأكسجين ، ونسبة الخلايا السرطانية الناقصة للأكسجين ، وقدرة الأنسجة المحيطة بالورم على إصلاح الضرر الإشعاعي4.
من بين هذه العوامل ، الخلايا السرطانية الناقصة أو غير الناقصة للأكسجين ونسبة الخلايا السرطانية الناقصة للأكسجين لها تأثيرات مهمة على الحساسية الإشعاعية للورم. يمكن للأكسجين عالي الضغط (HBO) تحسين تخزين الأكسجين في الأنسجة عن طريق زيادة توتر الأكسجين في الأنسجة وانتشار الأكسجين في الدم. قد تنتج HBO أيضا سلسلة من التأثيرات الكيميائية الحيوية والخلوية والفسيولوجيةالمفيدة 5. على سبيل المثال ، HBO له تأثير تعويضي ملحوظ على الضرر الإشعاعي الناجم عن العلاج الإشعاعي. على الرغم من أن HBO جنبا إلى جنب مع العلاج الإشعاعي أو العلاج الكيميائي يحسن الفعالية السريرية للعلاج الإشعاعي أو العلاج الكيميائي للورم الدبقي6 ، إلا أن هناك ججلا كبيرا حول كيفية تأثير HBO وحده على نمو الورم الدبقي الخبيث. أظهر كل من Ding et al.7 و Wang et al.8 أن HBO يعزز نمو الورم الدبقي في الموقع في الفئران عبر الآليات التي تنطوي على تثبيط موت الخلايا المبرمج وتعزيز تكوين الأوعية الدموية. في ظل الظروف الفسيولوجية ، تم الإبلاغ عن أن HBO يعزز تكوين الأوعية الدموية للورم عن طريق إحداث الإجهاد التأكسدي9.
ومع ذلك ، أشارت إحدى الدراسات إلى أن التعرض قصير المدى ل HBO يعزز تكاثر الخلايا السرطانية ، في حين أن التعرض المطول ل HBO يعزز موت الخلايا المبرمج ويمنع التكاثر10. لذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لاستكشاف ما إذا كان HBO يعزز أو يثبط نمو الورم الدبقي وكيف يمكن أن يؤدي HBO جنبا إلى جنب مع العلاج الإشعاعي أو العلاج الكيميائي إلى تحفيز الحساسية العلاجية. على وجه الخصوص ، هناك حاجة إلى تفاصيل ميكانيكية حول كيفية تحسين HBO للحساسية الإشعاعية للورم الدبقي. لاستكشاف كيفية تحسين HBO للحساسية الإشعاعية لخلايا الورم الدبقي U251 البشرية في هذه الدراسة ، استخدمنا HBO جنبا إلى جنب مع تشعيع الأشعة السينية على تكاثر خلايا الورم الدبقي ولاحظنا التأثيرات على توزيع دورة الخلية وموت الخلايا المبرمج.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على جميع طرق الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية ولجنة الأخلاقيات في المستشفى الثاني التابع لجامعة لانتشو وتم إجراؤها وفقا للإرشادات واللوائح ذات الصلة.
1. علاج خلايا الورم الدبقي
ملاحظة: تم استخدام خط خلايا الورم الدبقي U251 في هذه التجربة.
2. خلايا الورم الدبقي U251 في مجموعات مختلفة
3. الحساسية الإشعاعية لخلايا الورم الدبقي U251 (مقايسة تكوين الاستنساخ) في غضون 30 دقيقة بعد HBO
× 100٪ (1)
)ن (2)4. مقايسة عد الخلايا لتقييم تكاثر خلايا الورم الدبقي U251
× 100٪ (3)5. الكشف عن موت الخلايا المبرمج لخلايا الورم الدبقي U251
6. الكشف عن توزيع دورة خلية الورم الدبقي U251
7. التحليل الإحصائي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مزرعة خلايا الورم الدبقي U251
كان لخلايا الورم الدبقي U251 شكل مغزلي بعد 24 ساعة إلى 48 ساعة من الزراعة في DMEM وكانت ملتزمة. تم استخدام هذه الخلايا لمزيد من الدراسة (الشكل 1).
مورفولوجيا خلايا الورم الدبقي وعددها
كان عدد الخلايا لخلايا الورم الدبقي U251 في HBO جنبا إلى جنب مع مجموعة الأشعة السينية (2 Gy) أقل بكثير من تلك الخاصة بمجموعة الأشعة السينية (2 Gy) بعد 24 ساعة و 48 ساعة و 72 ساعة من زراعة الخلايا (كل P <...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعد خط خلايا الورم الدبقي U251 أحد أكثر خطوط خلايا الورم الدبقي البشري كلاسيكيا ويستخدم على نطاق واسع كنموذج للورم الدبقي في العديد من الدراسات.
آثار HBO على تكاثر خلايا الورم الدبقي U251
يشير HBO عادة إلى استنشاق الأكسجين النقي (تركيز الأكسجين بنسبة 100٪) في غرفة محكمة الغلق بضغط أعلى بمقدار 1.5-3 أضعاف من الضغط الجوي العادي ، مما قد يزيد من محتوى الأكسجين في بلازما الأوعية الدموية الدقيقة14. بالنسبة للمرضى الذين يع...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| المخزن المؤقت الملزم | اختبار Dickinson and Company | RH10 9RR | |
| CCK-8 | DOJINDO | مقايسة عد الخلايا | في نيوجيرسي |
| CELL FIT | تحليل دورة الخلية (محتوى الحمض النووي) | ||
| الخلايا المبرمج | CELLQUEST | ||
| DMEM و Annexin V-FITC | Gibco BRL | ||
| مقياس التدفق الخلوي | ديكنسون | ||
| الورم الدبقي U251 و U87 معهد | شنغهاي لبيولوجيا | ||
| غرفة الأكسجين عالي الضغط | هونغيوان | ||
| المسرع الخطي الطبي | Elekta Limited شركة | ||
| قارئ | |||
| MOD FITLT formac v1.01 ؛ | تحليل الخلية - مرحلة دورة الخلية | ||
| ، مختبرات | هيكلون ، تريبسين ؛ شركه |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن