四、讨论
ROS为含氧的化学物质,是一类氧的单电子还原产物,是电子在未能传递到末端氧化酶之前漏出呼吸链并消耗一部分氧而生成的。其包括氧的一电子还原产物超氧阴离子、二电子还原产物过氧化氢、三电子还原产物羟基自由基及一氧化氮等。在生物系统中,ROS不断生成,通过酶催化反应和非酶催化反应来调控信号通路。近来有研究显示,膜受体信号通路及非膜受体信号通路可调控细胞凋亡/坏死,但细胞具体发生何种变化在很大程度上依赖ROS的作用。有研究发现,如果ROS含量增高,其可作为第二信使促进凋亡蛋白的表达水平增高,进而促使细胞发生凋亡。ROS导致呼吸链损伤,引起线粒体功能受损,而受损的线粒体会进一步导致ROS异常产生,ROS增多促使基因发生突变,并增加遗传不稳定性。在正常细胞中,如果DNA受到损伤,细胞会启动众多信号通路修复受损DNA,以消除遗传错误。而在肿瘤细胞中,ROS导致线粒体功能损害,破坏了DNA的修复能力,打破了DNA损伤与再修复之间的平衡,从而导致DNA发生多重突变。此外,ROS数量的变化决定了细胞对同一种信号的不同反应,并发挥不同的生物学作用,决定细胞是否发生凋亡或者坏死,可为肿瘤的治疗提供新的思路。
顺铂是一种基因毒素类化疗药物,可有效地使肿瘤细胞生长停滞或促使肿瘤细胞发生凋亡,是临床上较为常用的治疗实体肿瘤的化疗药物。然而,在实际应用过程中,肿瘤细胞非常容易对其产生耐药性,而这是临床中非常棘手的问题。目前解决顺铂耐药性问题的机制如下:①降低细胞内药物蓄积;②降低药物毒性;③增强DNA修复能力。有报道称,应用顺铂会导致细胞内ROS发生异常内源性聚积,在肿瘤细胞中ROS的异常增多会导致肿瘤细胞增殖,导致基因发生突变和增加遗传不稳定性,调控化疗药物的敏感性。有研究发现,顺铂会导致ROS的产生并增加细胞毒性。顺铂进入细胞后可以快速灭活GSH,从而导致细胞内源性ROS的聚积和氧化应激的发生。内源性ROS的聚积可以激活MAPK家族、STAT3及AKT等下游信号通路蛋白质。其中AKT是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,其在调控细胞生长因子、细胞外基质的分泌和外界应激影响细胞存活等方面发挥重要作用。AKT直接磷酸化多种转录因子,通过转录因子抑制凋亡基因的表达,增强抗凋亡基因的表达,从而调控细胞的生长。综上所述,ROS在顺铂调控AKT活性的过程中起关键作用,而实验中我们发现浓度为100μmol/L的顺铂作用于细胞时,细胞产生的ROS明显多于未加顺铂的对照组,这也反映出顺铂可能通过内源性ROS激活其他信号通路来调控细胞生长状态。(https://www.daowen.com)
本研究通过检测顺铂作用于结肠癌细胞后的ROS,以及顺铂联合NAC与单用顺铂对结肠癌细胞的增殖抑制率及凋亡率的影响,来验证ROS是否发挥调控细胞生长状态以及增强顺铂化疗敏感性的作用。本研究结果表明,应用顺铂后ROS在细胞内发生内源性聚积,ROS抑制剂NAC与顺铂联用可以增强肿瘤细胞对顺铂的敏感性,增强顺铂杀伤肿瘤细胞的作用。