MGc80-3细胞经3×10~(-6)mol/l亚硒酸钠处理后,细胞生长曲线与分裂指数显著下降,倍增时间延长、生长抑制率达64.8％、~2H-TdR放射自显影观察表明标记指数从44.4％下降至7.1％,核内几乎见不到银粒,显示胃癌细胞DNA合成受到有效抑制,电镜下可见亚硒酸钠处理的细胞,核质比例下降,核形规则,核仁体积缩小,数量减少,核内异染色质减少,常染色质增多,细胞质内高尔基复合体发达,线位体结构典型,粗糙型内质网丰富,细胞表面微绒毛减少等显著变化,结果证实亚硒酸钠能改变MGc80-3细胞的恶性表型特征,具有诱导胃癌细胞分化的显著作用

吴乔

李祺福

汪德耀

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第 31 卷 第 3 期 V o l,3 11 9 92 年 5 月厦 门大学学报 (自然科学版 )JO 盯皿1 of X iaJ 旧e n U ni v e ls ity (N a tur 川 女len Ce ) 侧场yN o。319 92亚硒酸钠对人胃腺癌细胞生长和超微结构的影响¹吴 乔 李棋福 汪德耀《细胞生物学研究室)摘要 Mo cs “ 细饱经 3xl 。一‘ /l 亚硒胶幼处理后,细胞生长曲线与分裂指数显若下降,倍增时何延长,生长抑制率达 “。8 %, , ”由叭滚 放射自且形观察表明标记指数从 材.‘%下降至7.1%,核内几乎见不到银狡,显示一痛细胞 D N A 合成受到有效抑制.电价下可见亚硒胶幼处理的细胞.核质比例下降.核形规列,核仁体积编小,数t 减少,核内异染色质减少,常染色质增多.细胞质内高尔墓复合体发达,线位体结构典型,粗糙型内演阿丰 ,,细胞表面徽绒毛减少等a 若变化结果证实亚硒故钠能改变 Mo c s压3细胞的恶性表型特征,其有诱导 , 庙细胞分化的显若作用.关键词 Moc s‘3细胞,亚硒酸钠,诱导分化许多研究证实硒能抑制癌的发生和发展,对癌细胞的生长具有良好的抑制作用t’1, 认为硒是一种天然的抗致癌和抗肿瘤的微量元素〔z]. 现有文献在硒对癌细胞的作用上存在着不同看,法,一些研究认为硒的抑癌作用是由于硒对癌细胞的直接接触杀伤所致 (’〕, 另一些研究则指‘出,硒通过抑制癌细胞能童代谢,生物大分子合成等而抑剐细胞增殖川.本工作通过研究亚硒酸钠对人胃腺癌MG c8 O一 3细胞增殖与超微结构变化的效应,探讨其对癌细胞的作用,为硒在癌症防治的应用进一步提供资料.l 材料和方法细胞培养和药物处理 MGC S乐3细胞接种在含有适量的灭活小牛血清,青、链祥素和卡那称素的 R PM 卜 16 40 培养液中,灌入 5% co: , 37 ℃培养 24 h,实验组换上含 3 X 10一 m ol /l亚硒酸钠新培液,对照组换上不含亚硒酸钠新培液,连续培养 s d 供实验所用.生长曲线和分裂指数的测定 MG c8 0一 3细胞制成 5 X 10’细胞 / 而 的细胞悬液,分别以 2m l/ 瓶和 l m 叮瓶的接种量接种于小培养瓶和带玻片条的小青祥素瓶中, 24 h 后药物处理.加药后 l一7 d 逐日取实验组和对照组各三瓶细胞,用台盼蓝排除法计数活细胞,作图得细胞生长曲线。实验组和对照组的玻片条经 Bo ul 。一 H ol an de 液固定, H. E 染色后,计算 1 0 0 个细胞中的分裂细胞数,作图得细胞分裂指数图.扫描电镜样品制备 培养于玻片条上的实验组细胞和对照组 MGc 8O一 3细胞分别用戊二醛 (2.5环, 2 h).锹酸 (1 %,l b) 双固定,乙醇系列脱水,入醋酸异戊醋,经临界点干燥,真空喷镀金膜后于 日立 s一520 扫描电镜下观察,¹ 本文 一9 9 1一07一03收到厦门大学学报 (自然科学版 ) 1 9 92 年透射电镜样品制备 橡皮刮刀推下实验组细胞和对照组 MG o 8 0. 3 细胞,离心 (2 O0r/而n) 10 m in,所得 细胞团分别用戊二醛 (2.5 %,Z h)、俄酸(l %, l h) 双固定,乙醉系列脱水,环氧树脂 6 18 # 包埋,超薄切片经醋酸铀和柠橄酸铅染色后,于 JE M一功OC x 透射电镜下观察.3 H一脚腺嚎咤脱氧核昔 (’H 了介以)放射自显影样品制备 a.光镜放射自显影样品制备 培养于玻片条上的实验组细胞和对照组 M G cs 斗 3 细胞分别换上含 14.8 x 1 0. Bq 的, H一 1服 新培液,37 ℃标记 季h,取出后 Ca rn oy 液固定 l h,国产核 4 乳胶涂片,里暗盒于 4 ℃ 曝光 2 3 d,0 一 19显影液显影,酸性定影液定影,H.E 染色.b.电镜放射自显影样品制备 实验组细胞和对 照组MGc 8 0一3 细胞按上述方法进行, H.T d R 标记,制成的细胞团包埋同上,超薄切片喷被碳膜后,国产 H w一4 乳胶涂片,置暗盒于 4 ℃曦光 60 d,Mict od o- x 显影液显影,酸性定影液定影.2 实验结果2.1 亚硒酸钠对 M Gc 8 O一3 细胞增殖的影响MGc s卜 3 细胞经 1 x lo 一 m ol / l,3 x 1 0一 m ol /1,4 x 1 0一 , m of /1 亚硒酸钠处理后,细胞生长受到明显抑制,表现在细胞生长速度明显下降,群体倍增时间延长,生长抑制率在一定范围内随亚硒酸钠浓度的增加而提高(F娜 ),显示亚硒酸钠能有效抑制 M玩8 0一3 细胞的增殖活动.根据实验结果,我们选用 3 X 1 0“ m ol /l 亚硒酸钠作为最佳浓度处理细胞,在此浓度下细胞可传代但生长缓慢,并表现类似正常上皮细胞的形态特点.了 、、 、、 _\、‘.卫LF.!卜1r.lI4Lr.胜‘t上res50约幼12袋义‘P石习1日叫任叫日\,O州X。名,招目80 1 2 3 4 5 6 7‘/ dFI名,1 E f阮盒 。甲 s目至u 万ns e盛亡n ite (N a:阮O:) o n , he Fi‘.2 E ff七c t o f ,司i咖 沁】e n 爹*件 on t阮而 t以 ie in d e x o f肛。w lh e u r y 公 o f M G e 6 n一3 钾11:.一M G峨: 8 0一3 M G e 8 0一3 邻l匕,一M Ges冬 3‘七11,~3 X二11, -一. 1 屯K 于C 。‘ !z ! N , : s。。, 打ca 它欲、en : . 1 0一。 1/ I Na :决O, t彻tm 亡n 健·。一, 3 X 1 0一 “ 伽且/ 1 Na ,女0, tr 比宪n一e n t,杏涪 4 X 10一渤 t/ I Na :决0, *r份绪m e n 东,细胞分裂指数测 定结果 (曰9 2 )显示.研伍 8乐3 细胞分裂能力强,增殖旺盛,接种后第 4 d分裂 达到最高峰 (分裂招数为 , 、纸、).经亚硒酸钠处理的细胞、分裂指数的变化趋势 虽相似于对照组,似分裂指数值始终低 于 对照 组,分裂最高峰 出现在接种后的第 3 d (分裂 指 数为3 5输),比对照组低 1.灼 倍,差异显著.第 3 期 吴乔等:亚硒胶钠对人周膝瘤细胞生长和超徽结构的影响2.2 亚硒酸钠对 M 0c 8 0一3 细胞超徽结构变化的影响扫描电镜观察显示 M倪8 0一3 细胞表面橄绒毛丰富,边缘有许多细而长的丝状伪足向四周伸出 (日9.3).亚硒酸铭处理的细胞表面徽绒毛显.著减少甚至消失,出现许多小泡状突起及皱痕状结构,边缘丝状伪足消失 (胧.4).透射电镜观察结果是 M仇 8 0一3 细胞核大,细胞质少,核质比值大.核形态不规则,有崎形.现象,核内异染色质较多.呈 小团块聚集于核膜内侧,核仁教t 较多,体积较大,其内有较多的核仁丝和核仁小泡(F地.6).亚硒酸钠处理的细胞体积明显增大,核质比值下降,核形态较规则,崎形现象墓本消失,核内异染色质减少,常染色质增多并均匀分布,核仁教谧减少,体积缩小,核仁丝和核仁小泡减少,呈较致密均匀状 (Fio.9).M Gc 8 0,3细胞质中粗精型内质网较少,内质网腔扩张,其上所附的核糖体较为稀疏,而细胞质中多聚核糖体较多.高尔基复合体不发达,高尔基囊数目较少,排列不规则、极性不明显,常见囊腔膨大,高尔基小泡和波泡较少.线粒体较少,大小不一,大多数线粒体肿胀变圆,其内蜻少且短,排列紊乱.墓质电子密度较低,有的线粒体甚至 因岭断裂破碎而出现空泡化现象(瑰.5 ),亚硒酸钠处理的细胞内出现丰富的内质网,呈细长状,平行排列,内质网腔扩张消失,附在其上的核塘体明显增多,细胞质中多聚核糖体减少,游离核糖体增多(F返.9 ),高尔荃复合体较发达.高尔基囊数目增多.排列规则,极性明显,高尔基小泡和液泡增多(胧.1 0 ),线粒体较多,多皇短棒状,蜻明显增多.排列方向较一致,基质电子密度较高,线粒体空泡化现象基本消失 (F地.1 1),2.3 亚硒酸钠对 M Gc 8 0一3 细胞 D N A 合成变化的影响飞一T dR 放射自显形标记结果显示,M以 8 0一3 细胞中被标记的细胞很多,标记指数为 4 4.4 %.银粒主要分布于细胞核,核仁中未见银粒,细胞质内只见几个 (F’运.7).亚硒酸钠处理 后被标记的细胞则显著减少,标记指数下降至 7.1 %,比对照组减少 右,2 5 倍,核内几乎见不到银粒,核膜边缘偶尔见到,细胞质中也有几个银粒 (珑.8).3 讨 论本实验结果显示,亚硒酸钠处理的 胃瘩细胞,生 长曲线和分裂指数明显下降,生长抑制率在一定范围内随亚硒酸幼浓度的增加而上升,表明亚硒酸钠能有效抑制胃癌细胞恶性增殖,所得结果与前人应用亚硒酸钠对其它类型癌细胞的生长抑制效应相同尹‘’,在 3 x lo’ 一 ‘ m ol 八亚 硒酸钠处理下,实验组细胞生长良好,未见细胞脱落或自溶现象,说明此浓度的亚硒酸钠对胃癌细胞并不产生毒性作用,而是抑制其增殖活动,并主要在于 有效抑制 胃癌细胞的 D N A 合成.伙一T dR 放射自显影结果显示 M G c8 O一3 细胞中银粒较多地集中于核内,标记指数为 4 4.4 %.友明胃癌细胞 D N A 合成旺盛,经亚硒酸钠处 理的细胞,标记指数下降为 7.1 %,核内几乎见不到银粒,充分表明胃癌细胞的 O N A 合成已受到有效抑制.前人工作认为硒可以抑制 D N 八 的合成『‘’,本实验结果与此一致.因此认为亚硒酸钠通过抑制细胞的 D N A 合成、使细胞增殖速率减慢,并能诱导其向正常细胞 方向分化,这对胃瘩细胞恶性表 型逆转十分重要.前人 已证明经诱导分化处理的癌细胞.其超微结构随之发生了变化, 少,这表明细胞超微结构变化是癌细胞分化的一个重要特征.本工作的电镜观察结果表明,M G c s于 3 细咆具有核质比例大,核形不规则,核内异染色质多,核仁体积大,细胞质内线粒体少.峪断裂.高尔攀复合体不发达,粗糙 型内质网数量少,细胞表面微绒毛丰富等一 系列特点,表现了癌细胞典型的超微结构恶性特征.但亚硒酸钠处理后,细胞超微结构则出现十分明显的变化:核质比例下降,核形规,27 8· 厦门大学学报(自然科学版) 19 92 年翔,核内异染色质减少,常染色质增多,核仁体积缩小.细胞质内线粒体结构典型,蜡增多,高尔签复合体发达,粗橄旦内质网丰富,细胞表面徽绒毛减少等‘由此表 明用亚硒酸钠处理的M C沁8压 3 细胞已失去它原有的超徽结构恶性特征,并且这一系列变化与人正常胃粘膜原代培养细胞的超峨结构特征(未发表资料)基本相同,充分证明了亚硒酸钠具有促使 Moc s卜 3 细旅恶性表型逆转的作用.细胞超徽结构变化是细胞代谢与功能活动的墓础.癌细胞核质比例高,核仁较大,数t 较多,核仁丝与核仁小泡增多,是蛋白质合成机能旺盛的形态表现,也是低分化细胞的特征之一[.],因此 M oc 80一3 细胞所出现的上述形态特征正是与其旺盛地合成蛋白质以满足细胞不断分裂增殖的功能活动相适应,这与细胞质内粗糙型内质网减少和多聚核籍体增多所反映出蛋白质合成代谢旺盛的现象也是一致的.亚硒酸钠处理后细胞核质比例下降,核仁体积缩小,数t 减少,核仁丝与核仁小泡减少等变化,不仅显示了亚硒酸钠具有诱导胃瘤细胞超徽结构恶性特征向正常细胞方向逆转的作用,同时也表明亚硒酸钠诱导的细胞核机能状态的改变是导致胃疮细胞蛋白质合成机能减弱而抑制细胞增殖的一个重要原因.处理后细胞质中粗糙型内质网增多,多聚核俯体减少和游离核糖体增多的变化也正是细胞合成与增殖相关的蛋白质机能的减弱和 正常分泌功能得到一定程度恢复的有力印证.异染色质多少不仅是细胞痛变的重要现象,而且也作为衡t 细胞分化程度的重要特征闺.亚硒酸钠处理后核中异染色质减少,常染色质增多的结果,与丛笑倩、姚鑫等人在 H M B A 处理的小鼠崎胎癌细胞中所观察到的变化相似[l. J,这样既证实亚硒酸钠具有诱导分化作用,也表明核内异染色质变化是癌细胞分化的一,个形态学指标一般认为,异染色质是无转录活性部位,常染色质是转录活跃的区域「川,因此上述染色质的变化显然与基因转录活性变化有关,由此提示亚硒故钠与荃因表达和调控有联系.显然,对这些间题的进一步了解有助于阐明亚硒酸钠对胃痛细胞的作用机制,值得更深入的探讨,参 考 文 献89l01 lM‘i似 。.撇一自 及产再加州‘ 拟树反自妞耐 肠喻好, 1 0 8 6,2 06 : 46 5 ~ 47 2M] !城J A.月以帅. 泌习山 及洲啼洲侧 月触位衰. 川以 傲月d卯,1 9 86,2 0 6 : 4 4 9 ~ 4 6 3马志章等,杭州大学学报 】9 86,l : 7S ~ 82敖膝等,中华肿瘤杂志 1 98 7,6 : ; 0 8 , 一们。W。叙r M M o t 川.及加加.彻到哈‘.橱.(初朋.. ,z , 8 5,2 : 6 03 ~ 5 0 9M优r三叙爪 D G.《油脚即 肠‘即习,1 5 8 8。3:2 2 7 ~ 2 3 6工 刚,国外医学 (肿瘤分册) 1 3a 6,,:25, 一”G 哪h 5.1了、t,R , v.c yto 盆. ,1 97 石,浦4:1 ~ 2 8r. 赛明顿等编,杨简等译,肿瘤的科学甚础,北京:科学出版社,1 9 8 4.1 ~ 铭丛笑储等,实验生物学报,一9 8 4,3 : 3 09 ~ 3 2 1氏 R d 沁了斑 E D P 饮 a 失..心洲艺 . 月 材汉找冠尸 月汕叨,象, 饥、h 已illon,Sa u耐ers C成飞七参 Ph亏气目亡飞协ia,1 9已0 , 3 3 3 ~3 弓2撼 3 期 典乔等:亚硒酸钠对人胃膝有细胞生长和超徽活构挤彩响 27 0E f介 c t o f S od iu m 跳le垃te o n th e M u lti Plic a t里o n a nd U ltra s tru c tu rco f.H U m a n G 韶tri C 八刁e n 0 C a r C in O 幻n a C ellSW u 印ao U 印fu W a n g 氏丫功(加6.oI C减 习幼毋)A bs tr . e t 六才te rtrea 如g w汕 3 x l犷”钩l/l aO山u m 肠肠以协,奴 件ow 山 cu 附助d 而刚。n -南x of MG池8压 3 Ce 加 山忱创曰川 , 打“比七的纷,戊沮 m 以峋脚伪扛朋以 扛脱 pr o lo n g司,an d “U川司 肛。‘thin 加坑扛窗y , at. an.的n回 to “,8 %,、卜下劝R a ut 伪油己例犷a内y 心。切斑 tb a t 场加如乌.冲。n e n t d eC r峭曰刃台呱 4 4.4 % to 7.1纬, t b. 盆。 w 。二 n o la加Un 名动v e r gr a n ul 朗 w ith 加 “U‘。 n ocle一冷 , t址r叨ul t 加山比t-记 恤比t M Oc 8 0- 3 喊U. D N人 .外出拐自 姗d b”I、加巨b i认以 成衣‘U v ely.了b . 目“七。n 而件以沁。详re-v . 目记 吐以. the n u c l侧甘嘴y t匆画而。 ra tio 山仃‘曰目 加 灯姆生记 “习游,妹n u咖i w材。 t e g 。址, n u ‘t. d 此盆e洲吟n曰,加七材。亡址。川以以n , . 1。刀。日·肠 山 . 汀t卯如助,G d 目 co m 川e娜 徽te , 比亡r山代灵仲司,m 注卜d 冲n d山 切眼ty Pia 吐, r o u叻七以加p如m 沁 r. 目‘过u m in ct 创目刃,伍e m ic r ov训 at 份1, 应 . u rfa ce r记u e树Obv io 助ly.lt 协 C。。份.加日 吐. t 的di u m a. 肠n ite 00 仙址 re v七姗 MGe 8 O一3 c e血,m 睡l娜堪nt Ph. n 以邓记d 进r解 t盯谏ics,. n d h ad 倪吐面n 五n ju以刃 a n d d U汾. r曰 zt认才edr o 加 兔r p Btr 公 c公c加o m a o e山.K e y wor dS M。‘8乐 3 Ce l, 翻目三u m Se le n it’,in d u , an d d“介r, nhat‘··2 8 0· 厦门大学学报(自然科学版 ) 1 9 9 2 年厂19.3 P ;e n ‘if u l m i件o v illi(M v 少 a P沐段r司。t M G e 凡之一3 c 亡l一’ 5 、、、r f a伙,入 3 0 00.冬‘}9.4 M v d民r必司J n d e v e n d i” p l丫, r刊几f‘, r 卜Ja :泉 o, 曹r ‘, 币七n t、大 3 凸0 0Fis.5.6 盆, , 州。e 8 o 一 3 。, ·l:s、n u e ]‘, :l恤沐 ‘拟 ) w改5 ir r唁异一。: la r,h。弋心r父 hr o 幻l l t二n ( , ) i”口雌 ,·廿。乞h e 、亡 铸 识r c 咖ren u 〔l即] us (卜“ ), r今 u 又h 之n d o p砚a s 开Ji、 r e rie,J , u侧 (欣E 只 ) we r七 e x闪m iv e . 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亚硒酸钠对人胃腺癌细胞生长和超微结构的影响

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亚硒酸钠对人胃腺癌细胞生长和超微结构的影响

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