이 프로토콜은 고압 산소가 G2/M 단계에서 세포를 차단하여 X선 조사로 처리된 U251 신경교종 세포의 증식 억제 및 세포사멸을 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 이는 인간 신경교종 세포주의 방사선 민감도를 향상시킵니다.
방법 논문
* These authors contributed equally
이 프로토콜은 고압 산소가 G2/M 단계에서 세포를 차단하여 X선 조사로 처리된 U251 신경교종 세포의 증식 억제 및 세포사멸을 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 이는 인간 신경교종 세포주의 방사선 민감도를 향상시킵니다.
이 연구의 목적은 인간 신경교종 세포의 방사선 민감도를 향상시키기 위해 고압 산소를 사용하는 방법을 탐구하는 것이었습니다. 하위 배양된 U251 인간 신경교종 세포는 무작위로 처리되지 않은 대조군, 고압 산소(HBO)만 처리된 세포, X선 조사(X선)만 처리된 세포, HBO와 X선으로 모두 처리된 세포의 4개 그룹으로 무작위로 나뉘었습니다. 신경교종 세포의 방사선 민감도를 개선하는 데 있어 HBO의 역할을 평가하기 위해 이 그룹에서 세포 형태, 세포 증식 활성, 세포주기 분포 및 세포사멸을 관찰했습니다. X선 선량(0 Gy, 2 Gy, 4 Gy, 6 Gy, 8 Gy)이 증가함에 따라 신경교종 세포의 생존율(SF)이 점차 감소했습니다.
HBO와 X-선을 함께 투여한 세포에서 각 용량에 대해 X-선 그룹보다 SF가 유의하게 낮게 관찰되었습니다(모두 P < 0.05). 증식 억제는 U251 세포주에 대한 각 용량(모두 P < 0.05)에 대해 X선군보다 X선군과 병용한 HBO에서 유의하게 높았다. G2/M상 세포의 비율은 대조군(11.56% ± 2.01%)과 X선(2 Gy) 그룹(10.35% ± 2.69%)(모두 P < 0.05)보다 X선(2 Gy) 그룹(26.70% ± 2.46%)과 HBO 그룹(22.36% ± 0.91%)과 병용한 HBO에서 유의하게 높았다. U251 세포사멸은 HBO군, X선(2Gy)군, 대조군(모두 P < 0.05)보다 X선(2 Gy)군과 병용한 HBO군에서 유의하게 높았다. 우리는 HBO가 G2/M 단계에서 신경교종 세포를 차단하여 U251 신경교종 세포의 증식 억제 및 세포사멸을 강화하고 U251 신경교종 세포의 방사선 감도를 향상시킬 수 있다고 결론지었습니다.
신경교종(gloma)은 중추신경계 신경교세포(glial cells)에서 유래하는 원발성 두개내 종양이다1. 현재 신경교종의 치료 전략은 방사선 요법 및 화학 요법과 결합된 수술입니다. 신경교종에 대한 수술 후 방사선 요법은 생존에 도움이 될 수 있으며(근거 등급 I), 수술 후 조기 방사선 요법은 환자의 생존을 효과적으로 연장할 수 있다(근거 등급 II)2. 높은 등급의 신경교종(grade III 또는 IV), 특히 고악성 및 침습성 교모세포종(grade III evidence evidence)3의 경우, 수술 후 방사선 요법은 가능한 한 빨리(<6주) 시행해야 한다. 그러나 조기 개입에도 불구하고 신경교종은 여전히 재발률이 높고 종합적인 치료 후에도 예후가 좋지 않습니다. 이러한 결과는 주로 신경교종의 낮은 방사선 민감도와 관련이 있습니다. 종양 방사선 민감도와 관련된 요인으로는 종양 세포, 저산소성 또는 비저산소성 종양 세포의 고유한 방사선 민감도, 저산소성 종양 세포의 비율, 방사선 손상을 복구하는 종양 주위 조직의 능력등이 있다 4.
이러한 요인 중 저산소성 또는 비저산소성 종양세포와 저산소성 종양세포의 비율은 종양의 방사선 민감도에 중요한 영향을 미친다. 고압 산소(HBO)는 조직 산소 장력과 혈액 산소 확산을 증가시켜 조직 산소 저장을 개선할 수 있습니다. HBO는 또한 일련의 유익한 생화학적, 세포학적, 생리학적 효과를 생성할 수 있습니다5. 예를 들어, HBO는 방사선 요법으로 인한 방사선 손상에 대해 뚜렷한 회복 효과가 있습니다. 방사선 요법 또는 화학요법과 HBO를 병용하면 신경교종6에 대한 방사선 요법 또는 화학요법의 임상적 효능이 개선되는 것으로 보고되었지만, HBO가 단독으로 악성 신경교종 성장에 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 상당한 논란이 있습니다. Ding et al.7 및 Wang et al.8은 모두 HBO가 세포사멸 억제 및 종양 혈관 신생 촉진을 포함하는 메커니즘을 통해 마우스의 상피내 신경교종의 성장을 촉진한다는 것을 입증했습니다. 생리학적 조건에서 HBO는 산화 스트레스를 유발하여 종양 혈관 신생을 촉진하는 것으로 보고됨9.
그러나 한 연구에 따르면 HBO에 단기간 노출되면 종양세포 증식이 촉진되는 반면, 장기간 HBO에 노출되면 세포사멸이 촉진되고 증식이 억제된다고 한다10. 따라서 HBO가 신경교종의 성장을 촉진하거나 억제하는지, 그리고 HBO를 방사선 요법 또는 화학요법과 병용하면 어떻게 치료적 감작을 유도할 수 있는지 알아보기 위한 추가 연구가 필요하다. 특히, HBO가 신경교종의 방사선 민감도를 어떻게 개선하는지에 대한 기계론적 세부 사항이 필요합니다. 이 연구에서 HBO가 인간 U251 신경교종 세포의 방사선 민감도를 어떻게 개선하는지 알아보기 위해 신경교종 세포 증식에 대한 X선 조사와 결합된 HBO를 사용하고 세포주기 분포 및 세포사멸에 미치는 영향을 관찰했습니다.
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모든 연구 방법은 란저우 대학 부속 제2병원의 기관 검토 위원회와 윤리 위원회의 승인을 받았으며 관련 지침 및 규정에 따라 수행되었습니다.
1. 신경교종 세포의 치료
참고: 이 실험에는 U251 신경교종 세포주가 사용되었습니다.
2. 다른 그룹의 U251 신경교종 세포
3. HBO 후 30분 이내 U251 신경교종 세포의 방사선 민감도(클론 형성 분석)
× 100% (1)
)엔 (2)4. U251 신경교종 세포 증식을 평가하기 위한 세포 계수 분석
× 100% (3)5. U251 신경교종 세포의 세포사멸 검출
6. U251 신경교종 세포주기 분포 검출
7. 통계 분석
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U251 신경교종 세포의 배양
U251 신경교종 세포는 DMEM에서 배양 후 24시간 내지 48시간 후에 방추형 형태를 가졌으며 부착되었습니다. 이 세포는 추가 연구에 사용되었습니다(그림 1).
신경교종 세포 형태 및 개수
X-선(2 Gy)과 결합된 HBO의 U251 신경교종 세포에 대한 세포 수는 세포 배양 24시간, 48시간 및 72시간(모두 P < 0.05) 후 X-선(2 Gy) 그룹의 세포 수보다 유의하게 낮았습니다(표 1). 24시간 동안 배양했을 때, 대조군에서 처리되지 않은 U251 세포는 긴 방추 모양의 형태로 잘 자랐습니다. X선(2 Gy) 그룹에서는 U251 세포 밀도가 감소하여 소수의 부유 죽은 세포가 보였습니다. HBO와 X-ray(2 Gy) 그룹을 병용한 경우 세포 밀도가 감소하고 ...
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신경교종 세포주 U251은 가장 고전적인 인간 신경교종 세포주 중 하나이며 많은 연구에서 신경교종 모델로 널리 사용됩니다.
U251 신경교종 세포 증식에 대한 HBO의 효과
HBO는 일반적으로 정상 대기압보다 1.5-3배 높은 압력으로 밀폐된 챔버에서 순수한 산소(100% 산소 농도)를 호흡하는 것을 말하며, 이는 미세혈관 혈장에서 산소 함량을 증가시킬 수 있습니다14. 신경교종 환자의 경우, 방사선 요법 또는 화학요법과 HBO를 병행하면 이러한 치료의 임상적 효능이 증가하는 것으로 보고되었습니다. 중추신경계 신생물이 있는 소아 또는 청소년의 경우, HBO와 방사선 요법을 병행하면 임상 증상과 종양 영상 결과를 개선할 수 있습니다. HBO의 적용은 안전하지만6, HBO 단독이 악성 신경교종 성장에 미...
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저자는 선언할 이해 상충이 없습니다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 바인딩 버퍼 | Dickinson and Company | RH10 9RR | |
| CCK-8 테스트 키트 | 도진도 | NJ | 세포 계수 분석 |
| CELL FIT | 세포주기 분석(DNA 함량) | ||
| CELLQUEST | 세포사멸 세포 분석 | ||
| DMEM 및 Annexin V-FITC | Gibco BRL | ||
| 유세포 분석기 | Dickinson | ||
| Glioma U251 및 U87 세포주 | Shanghai Institute of Cell Biology | ||
| 고압 산소 챔버 | Hongyuan Institute | ||
| 의료 선형 가속기 | Elekta Limited Company | ||
| 마이크로플레이트 리더 | |||
| MOD FITLT formac v1.01 | 세포 분석--세포 주기 | ||
| 단계 트립신 | Hyclone Laboratories |
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