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방법 논문

고압 산소를 사용하여 인간 U251 신경교종 세포의 방사선 감도 개선

1.3K 조회수

DOI:

10.3791/62769

2022년 10월 20일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

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.

초록

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.

서론

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.

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프로토콜

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.

  1. U251 세포 배양
    1. 10% 소 태아 혈청(FBS)을 함유한 DMEM으로 여러 접시에 U251 세포를 시딩하고 5% CO2로 37°C에서 배양합니다.
    2. 50%-60% 농도에 도달하면 트립신-EDTA 용액(0.25%, 페놀 레드 없음)을 사용하여 세포를 해리한 다음 80% 농도까지 성장하도록 합니다.
  2. X선 조사
    1. 배양 플레이트 또는 플라스크를 최대 1cm 두께의 동등한 조직 보정기로 덮습니다. 그런 다음 소스 셀 거리가 100cm인 6MV 선형 가속기에서 전달되는 X선 조사에 세포를 노출시키고 원격 제어 보드의 회전 버튼을 클릭하여 조정합니다.
    2. 물리학자가 방사선량을 측정하고 감쇠를 수정하도록 합니다. 대조군으로, X선 조사 전에 매체가 들어 있는 플라스크를 검....

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결과

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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토론

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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공개 사항

저자는 선언할 이해 상충이 없습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
바인딩 버퍼   Dickinson and CompanyRH10 9RR
CCK-8 테스트 키트 도진도 NJ세포 계수 분석
CELL FIT 세포주기 분석(DNA 함량)
CELLQUEST세포사멸 세포 분석
DMEM 및 Annexin V-FITCGibco BRL
유세포 분석기Dickinson
Glioma U251 및 U87 세포주Shanghai Institute of Cell Biology
고압 산소 챔버Hongyuan Institute
의료 선형 가속기Elekta Limited Company
마이크로플레이트 리더
MOD FITLT formac v1.01 세포 분석--세포 주기
단계 트립신Hyclone Laboratories 
주식회사

참고문헌

  1. Louis, D. N., et al. The 2016 World Health Organization Classification the Central Nervous System: A summary. Acta Neuropathologica. 131 (6), 803-820 (2016).
  2. Sun, M. Z., et al. Surviva....

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재인쇄 및 허가

태그

X선 조사세포 증식세포 주기 분포세포 사멸G2/M기생존 분율증식 억제

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