肿瘤防治研究  2014, Vol.41 Issue (7): 734-736.   PDF    
人绒毛膜促性腺激素对甲状腺乳头状癌的细胞增殖及周期的影响
周雅琪, 周 争, 王家东    
200127 上海,上海交通大学医学院附属仁济医院头颈外科
摘要目的 研究人绒毛膜促性腺激素(hCG)对甲状腺乳头状癌细胞增殖活力及细胞周期的影 响。方法 选用甲状腺乳头状癌细胞株IHH-4为研究对象,采用细胞增殖活性实验MTT(四甲基偶氮 唑盐比色法)及流式细胞术检测不同浓度、不同作用时间hCG对IHH-4细胞增殖活力、细胞周期的影响。结果 hCG能刺激IHH-4细胞的活力,浓度为100 IU/ml时最为明显;在100 IU/ml的hCG作用48 h 后, IHH-4细胞G2M+S期的百分比为67.1%,显著高于对照组。结论 人绒毛膜促性腺激素对甲状腺 乳头状癌细胞的生长活力有促进作用,并能加快其细胞周期。
关键词: 甲状腺乳头状癌     人绒毛膜促性腺激素     增殖    
Effects of Human Chorionic Gonadotropin on Growth of Papillary Thyroid Carcinoma
ZHOU Yaqi, ZHOU Zheng, WANG Jiadong    
Department of Head and Neck Surgery,Ren Ji Hospital,School of Medicine,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200127,China
AbstractObjective To research the effects of human chorionic honadotropin(hCG)on proliferation and cell cycle of papillary thyroid carcinoma. Methods The thyroid cancer cell line IHH-4 was involved in this experiment. Tetrazolium-based colorimetric assay (MTT) and flow cytometry (FCM) were used to test the effects of hCG on proliferation activity and cell cycle of IHH-4 at different concentration for 24,48 and 72 h, respectively. Results hCG could promote cell viability of IHH-4, significantly at the concentration of 100 IU/ml. Treated with hCG in concentration of 100 IU/ml for 48h, G2M+S phase of IHH-4 cells were 67.1%, significantly higher than control group. Conclusion Human Chorionic Honadotropin(hCG)could promote proliferation activity and accelerate cell cycle of papillary thyroid carcinoma cell.
Key words: Papillary thyroid neoplasms     Human chorionic honadotropin     Proliferation    
0 引言

甲状腺肿瘤是发病率最高的内分泌肿瘤,约 占所有新诊断肿瘤的1%,它的发生发展与环境和 遗传因素密切相关[1]。妊娠期由于机体的激素水 平及个人情绪等因素波动较大,对甲状腺癌的发 生及发展都有重大影响[2,3,4]。人绒毛膜促性腺激素 (hCG)是由胎盘绒毛组织分泌的一种糖蛋白激素。 在妊娠期,hCG水平成倍增加,是体内浓度变化 最大最明显的激素。邢艳等[5]的研究发现hCG对卵 巢癌有明显促进作用,而Lopez等[6]却发现纯化的 hCG能诱导乳腺癌的凋亡,其在不同肿瘤中完全 不同的作用引起了我们极大的兴趣和思考。hCG 对甲状腺癌是否有影响,目前仍没有定论,本研 究主要通过体外实验从细胞水平探寻人绒毛膜促 性腺激素对甲状腺乳头状癌细胞增殖活力及细胞 周期的影响,从而对临床处理妊娠期甲状腺癌提 供一定理论依据。 1 材料与方法 1.1 材料和试剂 1.1.1 主要试剂

人甲状腺乳头状癌细胞株IHH-4 来源于日本国家生物医学创新研究所(national institute of biomedical innovation,JCRB);标准胎 牛血清(FBS)、RPMI 1640培养夜和DMEM培养夜 (美国Invitrogen公司);细胞周期分析试剂盒(美 国BD公司);人绒毛膜促性腺激素和MTT(美国 Sigma公司)。 1.1.2 细胞培养

人甲状腺乳头状癌细胞株IHH-4 复苏成功后,用含10%胎牛血清、2 mM谷氨酰胺、 50 u/ml青霉素、50 ug/ml链霉素的由RPMI 1640和 DMEM按1:1配置的培养夜中。所有的细胞均在37℃和5% CO2及饱和湿度的条件下培养,每1~2天换 液,细胞铺满培养瓶后以0.25%胰蛋白酶-EDTA按 1:3消化传代,选用对数期生长的细胞进行实验 [7]1.2 实验方法 1.2.1 四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)

MTT即 3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮 唑溴盐,主要用来检测细胞的生长与活力。取对 数期生长的人甲状腺乳头状瘤细胞株IHH-4接种 于96孔板中,设置实验孔、对照孔及空白孔,每 组均设置5个复孔,待细胞贴壁后于含有不同浓度 的人绒毛膜促性腺激素的培养液中(10 mIU/ml、 100 mIU/ml、500 mIU/ml、 1 IU/ml、10 IU/ml、 100 IU/ml)培养24、48、72 h,加入MTT溶液后 再培养4 h,之后每孔加入二甲基亚砜(DMSO) 低速振荡10 min,用酶标仪(Multiskan MK3)设 定560 nm波长检测每孔OD值。舍弃差异较大的复 孔OD值,实验结果取各组复孔平均值[6]1.2.2 流式细胞术检测细胞周期

将对数期生长 的IHH-4细胞接种于6孔板中,待细胞贴壁后予 以含不同浓度hCG (1、10、100 IU/ml)的培养液 中培养24、48、72 h后收集细胞,磷酸盐缓冲液 (PBS)洗两次后予以70%乙醇固定,4℃条件下 过夜后碘化丙啶(PI)染色,流式细胞仪检测细 胞周期并用CellQuest软件分析结果[8]1.3 统计学方法

结果以x±s表示,采用统计软件SAS 9.3对数 据进行t检验、方差齐性检验、正态分布检验。 多组间采用随机单位组设计资料的方差分析(twoway ANOVA) ,各组内样本采用单因素方差分析 (ANOVA),计量资料采用成组设计的t检验,P <0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 hCG对甲状腺乳头状癌细胞增殖活性的影响

培养24、48、72 h,组间有明显变化,IHH-4细 胞的增殖活力增加,差异有统计学意义(P<0.01), 于不同浓度处理24~72 h后观察发现,于hCG浓度10 IU/ml、100 IU/ml处理的细胞具有明显的增殖活力, 与对照组相比差异有统计学意义,见图 1

*:P<0.05,**:P<0.01
图1 hCG在不同浓度和不同时间对甲状腺乳头状癌细胞IHH-4增殖的影响 Figure 1 The proliferation activity of papillary thyroid carcinoma cell line IHH-4 influenced by hCG at different concentration and different time
2.2 hCG对甲状腺乳头状癌细胞周期的影响

应用流式细胞术检测在不同hCG浓度以及不 同作用时间下IHH-4细胞周期的变化情况,结果显 示在hCG的作用下S+G2M期的百分比有明显的增 加。与对照组相比,hCG浓度为100 IU/ml时细胞 周期改变最为显著,暴露于100 IU/ml hCG 48 h的 实验组S+G2M期的百分比为67.1%,显著高于未处 理对照组。而随着时间的延长,持续作用至72 h, 其效应逐渐减弱,见图 2

**: P<0.01
图2 hCG在不同时间及浓度对甲状腺乳头状癌细胞IHH-4周期的影响 Figure 2 The cell cycle in papillary thyroid carcinoma cell line IHH-4 influenced by hCG in different concentration and different time
3 讨论

当hCG在1927年被首次发现以来,一直是作 为妊娠相关因子被人们所熟知的。正常人的hCG 水平应<0.1 ng/ml,在妊娠期hCG水平发生剧烈改 变,妊娠第4周hCG水平开始升高,第7周达3 278 ng/ml,第10周是最高峰,高达10 352 ng/ml,之后 开始下降,13周以后维持在2 000 ng/ml左右[9]。高 浓度的hCG对维持妊娠有重要作用。

但hCG与肿瘤有着错综复杂的关系,许多研究 均证实hCG对多种肿瘤细胞的生长有促进作用。Gillott等[10]研究表明hCG能促进膀胱癌细胞的增 殖,具有剂量依赖性,而与抗β-hCG的抗血清共 同孵育会拮抗这些作用,Butler等[11]认为hCG对膀 胱癌细胞的作用主要是通过抑制细胞凋亡而达到, 且β-hCG能抑制TGFbeta1诱导的凋亡,β-hCG对 宫颈癌细胞也有一定的凋亡抑制作用[12]。但hCG 对不同肿瘤的作用却不尽相同,Lopez等[6]发现人 绒毛膜促性腺激素能诱导乳腺癌细胞的凋亡,在 裸鼠成瘤中予以hCG处理组的瘤体可见37%的凋 亡率,远远高于对照组14%,处理6天后可看到凋 亡小体形成及肿瘤完全坏死,通过细胞增殖活力 实验还发现hCG能降低多种体外培养乳腺癌细胞系的活力,部分与表达hcg/LH受体有关。hCG还 能促进血管生成和肿瘤细胞的转移,近年有学者 报道[13]hCG与血管内皮生长因子VEGF之间有交互 作用,在子宫内膜的血管生成过程中有一定的作 用,通过免疫组织化学看到表达β-hCG的宫颈癌组 织具有更多的新生血管[12]。β-hCG还能调节E-钙黏 蛋白,E-钙黏蛋白是上皮细胞之间重要的连接蛋 白,Wu等[14]发现β-hCG能下调E-钙黏蛋白,从而 促进膀胱癌细胞的浸润和转移。

有些肿瘤细胞能自行分泌β-hCG,在肺癌、膀 胱癌、乳腺癌、口腔癌、胃癌中均有表达,被认为 与不良预后和较差的生存率有关,因此常被作为一 种恶性肿瘤标志物[15]。有些甲状腺乳头状癌同样也 能分泌hCG,Sakaguchi等[16]研究甲状腺乳头状癌细 胞系B-CPAP异位分泌的hCG对小鼠甲状腺细胞系 FRTL-5的作用,发现提纯的异位hCG与标准hCG的 作用一样都能促进环磷酸腺苷cAMP的积累和3H胸 苷进入细胞,从而促进甲状腺细胞的增值,具有剂 量依赖性,而抗β-hCG抗体能拮抗这些作用。学者 们早前已经开始研制基于异位β-hCG的肿瘤疫苗, 经过这么多年,已有了不少更新和进展,现在有选 择性hCG疫苗,如抗β-hCG CTP疫苗、hCG GA68 突变型疫苗及人β-hCG抗树突状细胞相关抗体疫 苗,这些疫苗许多已经进行过Ⅰ期甚至Ⅱ期临床试 验[15],但并非所有肿瘤细胞都表达β-hCG,有些正 常组织细胞也能低表达β-hCG,故基于此的基因治 疗仍有许多需要考虑和改进的地方。

早在90年代学者们已经开始研究hCG与甲状 腺的关系了,但他们之间具体关系却并不明确, 也较少有人研究hCG对甲状腺肿瘤细胞本身的作 用,Yoshimura等[17]认为 hCG具有与TSH相似的 调节碘代谢作用,能竞争性与促甲状腺激素受体 TSHR结合继而刺激甲状腺细胞生长,具有剂量依 赖性,且适宜浓度与正常妊娠期母体内hCG的浓 度相似。但是hCG对甲状腺癌的作用目前仍有争 论,在丹麦一个大型的促生育剂队列研究中,发 现hCG与甲状腺癌的发生并无显著的相关性[18]

本研究发现,高浓度的hCG能显著促进甲状腺 乳头状癌细胞的增殖活性,在浓度为10及100 IU/ml 时最为明显,细胞周期的结果也证实了这一点。在 MTT实验中,我们看到在浓度为100 IU/ml的hCG分 别作用24、48、72 h后增殖活力明显增加,但是细 胞周期的结果示48 h周期最为活跃,到72 h有所减 低,这之间的矛盾可能与培养细胞的营养环境改变 有关,72 h处于增殖期的细胞比例会有所下降。

本文通过体外细胞学实验,证实hCG对甲状 腺乳头状癌细胞的生长有明显促进作用,对细胞 周期有明显促进,但仍需要更进一步的实验来探 讨其作用途径及相关分子水平变化以及不同种类 的hCG对甲状腺癌细胞的作用和相互关系。对于 临床工作者来说,更需要重视妊娠期甲状腺癌患 者,对其密切随访,制定更为有效的治疗方法, 以减少肿瘤的复发和转移。

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