{BiW_8O_(30)}...殖、迁移、侵袭和凋亡的影响_林少辉.pdf

CHINA MEDICINE AND PHARMACY Vol.13 No.2 January 2023136 2023年1月第13卷第2期临床医学肿瘤BiW8O30对胶质母细胞瘤U251细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响林少辉1贾迪1赵炜明2 赵正林1高涵1师岩11.齐齐哈尔医学院医学技术学院，黑龙江齐齐哈尔161006；2.黑龙江中医药大学基础医学院，黑龙江哈尔滨150040 摘要 目的 探讨新型多金属氧酸盐化合物 BiW8O30 对胶质母细胞瘤 U251 细胞增殖、克隆形成、迁移、侵袭和凋亡的影响。方法 采用不同浓度的 BiW8O30 处理 U251 细胞，采用 CCK-8 检测细胞增殖能力；细胞克隆形成实验检测细胞克隆形成能力；划痕实验和细胞侵袭实验检测细胞迁移和侵袭能力；流式细胞仪检测细胞凋亡情况。结果 与空白对照组（0 mol/L）比较，25、50、100 mol/L 浓度组的细胞存活率、克隆形成数、划痕愈合率和侵袭细胞数均显著降低（P 0.001）。50、100 mol/L 浓度组的细胞凋亡率显著高于空白对照组（P 0.01）。结论 BiW8O30 呈浓度依赖性抑制胶质母细胞瘤 U251 细胞增殖、克隆形成、迁移、侵袭能力并促进其凋亡。关键词 BiW8O30；胶质母细胞瘤；增殖；侵袭；凋亡 中图分类号 R739.41 文献标识码 A 文章编号 2095-0616（2023）02-0136-04Effects of BiW8O30 on proliferation,migration,invasion and apoptosis of glioblastoma U251 cellsLINShaohui1JIADi1ZHAOWeiming2ZHAOZhenglin1GAOHan1SHIYan11.School of Medical Technology,Qiqihar Medical University,Heilongjiang,Qiqihar 161006,China;2.School of Basic Medicine,Heilongjiang University of Chinese Medicine,Heilongjiang,Harbin 150040,ChinaAbstract Objective To investigate the effects of a new polyoxometalate compound BiW8O30 on the proliferation,clone formation,migration,invasion and apoptosis of glioblastoma U251 cells.Methods U251 cells were treated with BiW8O30 at different concentrations.CCK-8 assay was used to detect the cell proliferation ability.Clone formation assay was employed to detect the ability of cell clone formation.Scratch assay and cell invasion assay were utilized to detect the ability of cell migration and invasion.Flow cytometry was applied to detect apoptosis.Results Compared with those in the blank control group(0 mol/L),the cell survival rate,the number of clones,the scratch healing rate and the number of invasive cells in the 25,50 and 100 mol/L groups were significantly reduced(P 0.001).The apoptosis rate in the 50 and 100 mol/L groups was significantly higher than that in the blank control group(P 0.01).Conclusion BiW8O30 inhibits the proliferation,clone formation,migration,invasion and promotes apoptosis of glioblastoma U251 cells in a concentration dependent manner.Key words BiW8O30;Glioblastoma;Proliferation;Invasion;Apoptosis 基金项目 齐齐哈尔市科技计划联合引导项目（LHYD-202001）；中央支持地方高校改革发展资金人才培养项目；齐齐哈尔医学科学院重点培育项目（2022-ZDPY-010）。通讯作者胶质母细胞瘤（glioblastoma，GBM）是中枢神经系统中最常见、最具侵袭性的恶性肿瘤1，患者的中位生存期约为 14 个月，5 年生存率不足 5%2。目前 GBM 的治疗主要采用手术切除，术后辅以放疗及替莫唑胺（temozolomide，TMZ）化疗的综合治疗方式3，然而其疗效仍不满意4。因此，寻找新型、高效、稳定的 GBM 治疗药物具有重要意义。多金属氧酸盐（polyoxometalates，POMs），简称多酸，是一类含有前过渡金属元素的阴离子氧簇化合物5，其结构独特、溶解度高、稳定性强，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等特性6-7，是潜在的抗癌候选药物8。本课题组前期成功合成多酸化合物 BiW8O30，并研究发现其在肉瘤治疗中具有显著抗肿瘤作用9。目前，尚未有研究者将 BiW8O30 应用于 GBM 中，故本研究以 U251 细胞为研究对象，探讨 BiW8O30对 GBM 细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响，为GBM 治疗药物的研发提供新的思路。1材料与方法1.1材料人 胶 质 母 细 胞 瘤 U251、U87 细 胞（货 号iCell-h219、iCell-h224）购自赛百慷（上海）生物技术有限公司；DMEM 培养液（货号 KGM12800N）购 CHINA MEDICINE AND PHARMACY Vol.13 No.2 January 2023137 2023年1月第13卷第2期临床医学肿瘤自美国 Sigma 公司；胎牛血清（货号 BI-C04001）购自美国 BI 公司；CCK-8 试剂盒（货号 SC119-02）购自北京赛文创新有限公司；Matrigel 基质胶（货号 BD356234）购自美国 Corning 公司；细胞凋亡检测试剂盒（货号 BA00101）购自北京四正柏生物科技有限公司；替莫唑胺（货号 HY-17364）购自美国 MCE 公司；多酸化合物 BiW8O30，分子式：Na6H4Bi2W20Co2O70（H2O）634H2O，由宫丽阁课题组（哈尔滨理工大学）提供。1.2细胞培养 U251、U87 细胞用含 10%胎牛血清和 1%双抗的 DMEM 培养基，置于 37、5%CO2培养箱中培养，取对数生长期细胞进行实验。1.3BiW8O30药液配制配 制 BiW8O30 母 液（100 mol/L），称 取BiW8O30 化合物 6.20 mg，溶于 10 ml DMEM 完全培养基，并用 0.22 m 滤膜过滤为无菌母液，稀释至不同浓度。1.4CCK-8实验将U251、U87细胞接种在96孔板中孵育过夜，加入BiW8O30药液（浓度分别为0、25、50、100 mol/L）和替莫唑胺（浓度分别为0、200、400、800、1600 mol/L），培养 24、48 h，于 450 nm 处测定吸光度值，计算细胞存活率。1.5克隆形成实验将 U251 细胞接种在 6 孔板中，贴壁后加入BiW8O30药液，培养12周后，进行染色、拍照和计数。1.6细胞划痕实验将 U251 细胞接种在 6 孔板孵育过夜，用 1000 l枪头进行划痕，PBS 清洗，加入 BiW8O30 无血清药液，分别于 0、24、48 h 拍照。1.7细胞侵袭实验将基质胶铺至小室上室中，U251 细胞接种至上室，下室加入 10%FBS 培养基，培养 24、48 h 后进行固定、染色和计数。1.8流式细胞术将 U251 接 种 在 6 孔 板 中 孵 育 过 夜，加 入BiW8O30 药液，培养 24 h 后消化收集细胞，PBS 洗涤3 次，加入 Binding Buffer 重悬细胞，加入 AnnexinV-FITC、PI 混匀，用流式细胞仪检测凋亡率。1.9统计学分析采用 SPSS 22.0 统计学软件分析数据，计量资料以均数 标准差（xs）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用 Bonferroni 检验，P 0.05 为差异有统计学意义。2结果2.1BiW8O30、替莫唑胺抑制U251与U87细胞的存活率CCK-8 结果显示，BiW8O30 对 U251、U87 细胞的半数抑制浓度（half maximal inhibitory concentration，IC50）分 别 为（85.571.30）、（162.503.65）mol/L。替 莫 唑 胺 对 U251、U87 细 胞 IC50 分 别 为（444.834.38）、（808.735.96）mol/L。见 图 1。BiW8O30 对 U251 细胞抑制效果更强，故选用 U251细胞进行后续实验。图 1 BiW8O30、替莫唑胺对 U251、U87 细胞存活率的影响2.2BiW8O30对U251细胞存活率的影响25、50、100 mol/L 浓度组的细胞存活率显著低于空白对照组，差异有统计学意义（P 0.001）。见表 1。表明 BiW8O30 能抑制 U251 细胞增殖并呈浓度依赖性。表1 BiW8O30对U251细胞存活率的影响（%，x s）浓度（mol/L）24 h48 h0 100.002.04100.001.9425 83.372.07*80.323.06*50 68.252.52*56.162.64*100 44.370.15*36.141.59*F 值451.900412.700P 值0.0010.001注与空白对照组比较，*P 0.0012.3BiW8O30抑制U251细胞的克隆形成能力25、50、100 mol/L 浓度组的细胞克隆形成数显著低于空白对照组，差异有统计学意义（P 0.001）。见表 2、图 2。表明 BiW8O30 能抑制 U251 细胞的克隆形成能力并呈浓度依赖性。2.4BiW8O30抑制U251细胞的迁移能力BiW8O30 处理 U251 细胞 24、48 h 后，25、50、100 mol/L 浓度组的划痕愈合率显著低于空白对照组，差异有统计学意义（P 0.01）。见表 3、图 3。表明 BiW8O30 能抑制 U251 细胞的迁移能力并呈浓度依赖性。CHINA MEDICINE AND PHARMACY Vol.13 No.2 January 2023138 2023年1月第13卷第2期临床医学肿瘤表2 BiW8O30对U251细胞克隆形成数的影响（个，x s）浓度（mol/L）克隆形成数0 127.337.7725 90.336.81*50 47.675.69*100 20.003.00*F 值180.900P 值0.001注与空白对照组比较，*P 0.001图 2 BiW8O30 对 U251 细胞克隆形成能力的影响表3 BiW8O30对U251细胞划痕愈合率的影响（%，x s）浓度（mol/L）24 h48