镧化合物对肿瘤与正常组织细胞活力作用差异的体外观察

熊洁琦，刘丝荪，何凤，胡国文，修敏，胡意

(1、南昌大学第一附属医院妇产科2、南昌大学第一附属医院检验科；3、南昌大学研究生院，江西南昌330006)

镧化合物对肿瘤与正常组织细胞活力作用差异的体外观察

熊洁琦1,3，刘丝荪1，何凤1,3，胡国文3，修敏1,3，胡意2

(1、南昌大学第一附属医院妇产科2、南昌大学第一附属医院检验科；3、南昌大学研究生院，江西南昌330006)

目的探讨氯化镧体外对不同肿瘤及正常组织细胞活力的影响。方法采用MTT法检测氯化镧对肿瘤细胞系Hela、Caski的体外抑瘤效应及对正常细胞系HUVEC、脂肪干细胞ADSCs体外毒性。结果氯化镧浓度大于5μmol/L时对宫颈癌细胞Hela即有明显的抑制作用(P＜0.05)；低浓度组(5μmol/L)对Caski生长略有促进作用，其后随着氯化镧浓度的增高抑制作用愈见明显，与对照组有显著差异(P＜0.05)。而这一浓度范围内的氯化镧对正常细胞系HUVEC、ADSCs无明显毒副作用，相反可促进细胞生长。结论一定浓度的氯化镧对肿瘤细胞的生长增殖有明显抑制作用，而对正常细胞的生长则有一定的促进作用。

稀土；镧；细胞活力；MTT

稀土元素是指元素周期表中镧系元素及其同族的钪和钇,共17种元素。我国稀土资源丰富，品种全，质量好，且分布广[1]，其特殊效应使其广泛应用于各个领域。就其在医药领域而言,除在消炎杀菌、免疫调节、抗凝血、镇痛方面的应用外[2-4]，近年来稀土的抑癌作用也得到广泛的关注，多项实验均证实稀土对肿瘤细胞有显著的杀伤抑制作用，其中也不乏对稀土抑癌机制的探索。本实验将对稀土氯化镧对正常细胞及肿瘤细胞体外作用的差异性进行研究，为稀土氯化镧作为抗癌药物的开发提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 细胞株人宫颈癌细胞(Hela)、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)以及人宫颈癌细胞株(Caski)购自中科院上海生命科学院细胞库。小鼠脂肪干细胞(ADSCs)由本实验室原代分离培养而来。

1.2 主要试剂七水氯化镧(SIGMA-ALDRICH，纯度为99.999%);改良型RPMI1640培养基(Hy-Clone公司);新生牛血清(四季青公司);0.25% trypsin-EDTA(GIBCO);MTT[3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐](Solarbio);二甲基亚砜(DMSO)购于Solarbio。

1.3 检测方法采用MTT法检测氯化镧对肿瘤细胞及正常细胞细胞活力的影响。将处于指数增长期细胞用0.25%胰蛋白酶消化中和后吹打制备为单细胞悬液，调节细胞浓度至1×105个/ml，向96孔板内每孔加入200μl悬液，待细胞贴壁后，实验孔给予不同浓度氯化镧，使其终浓度范围在200μmol/L到0μmol/L，每组浓度设置3个复孔，同

时设空白对照孔(仅加培养液)及调零孔。培养24h后弃培养基，每孔分别加入MTT20μl，继续培养4h,弃MTT，每孔加入DMSO200μl，摇床震荡10min后，在酶标仪492nm处读取吸光度A值，按以下公式计算细胞抑制率：细胞抑制率=(对照孔吸光值-药物孔吸光值)/对照孔吸光值×100%。

1.4 统计学处理采用SPSS13.0统计软件,结果以均数±标准差(x±s)表示。满足方差齐性条件时,多组比较采用ANOVA法分析,多重两两比较采用LSD法分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同浓度氯化镧对肿瘤细胞活力的影响MTT结果表明，不同浓度氯化镧对Hela细胞的抑制作用与对照孔比较均有显著差异(P＜0.05)，且随着氯化镧浓度的增加，抑制率呈浓度依赖性的提高(表1)。对Caski细胞氯化镧在低浓度组(5μmol/L)有一定的促进生长作用，但与对照孔比较无显著性差异；随着氯化镧浓度增加，对Caski细胞的抑制作用逐渐显现，在50μmol/L、100μmol/L、200 μmol/L浓度组抑制作用明显，与对照孔比较差异显著(表1、图1)。

表1 不同浓度氯化镧对肿瘤细胞活力的影响

图1 氯化镧对不同细胞株活力的影响(*P＜0.05)

2.2 不同浓度氯化镧对正常细胞活力的影响随着氯化镧浓度增高，在5μmol/L处即体现出对HUVEC细胞明显的促进生长作用，但差异无显著性，25μmol/L处促进生长的作用最为明显，与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)，其后随着氯化镧浓度继续增高促进作用略有减弱(表2)；对ADSCs细胞低浓度组(1.56μmol/L、3.12μmol/L、6.25μmol/L、12.5μmol/L)有显著的促进作用(P＜0.05)，当浓度达到25μmol/L至50μmol/L时促进作用减弱，与对照组比较差异不显著(表3)。可见氯化镧对脐静脉内皮细胞和脂肪干细胞均未体现出毒性作用，相反，在一定浓度范围内对正常细胞株可起到促进生长的效应(表2、图2)。

表2 不同浓度氯化镧对HUVEC细胞活力的影响

表3 不同浓度氯化镧对ADSCs细胞活力的影响

图2 不同浓度氯化镧对ADSCs细胞活力的影响(*P＜0.05)

3 讨论

特异性高的化疗药物可以在有效抑制肿瘤细胞生长的同时，对正常细胞的生长不产生毒性作用，可有效地减少化疗药物的副反应，对患者的生活质量提高有重要影响，因而高效低毒的抗癌药物成为新的研究热点。稀土镧广泛存在于自然界，对动植物的正常生长发育有着重要作用。氯化镧是一种非放射性的轻稀土化合物，本课题组在前期研究发现，氯化镧在体内外均表现出对宫颈癌明显的抑制作用，同时从诱导上调抑癌相关miR-

NA方面研究了其对大肠癌HT-29细胞的生长抑制作用及机制[5]。沈立明[6]等也通过多种实验方法证实稀土镧可诱导Hela细胞发生凋亡，亦有很多文献报道了稀土对其他多种不同肿瘤细胞株的抑制效应，如王芃等[7]、王丽琴等[8]、陈惠芳等[9]、肖白等[10]分别研究发现氯化镧可有效抑制前列腺癌细胞DU145、人舌癌细胞Tca8113、小鼠淋巴瘤细胞yac-1和人白血病细胞K562增殖，肖白等研究还发现稀土对肿瘤显著抑制的同时，可使胃癌细胞株PAMC82恶性程度降低，分化程度升高。这都支持氯化镧具有抗癌抑癌的效用，但对正常细胞的毒性作用研究还少有报道。本实验着眼于在进一步验证氯化镧对不同宫颈癌细胞株的抑制作用同时比较观察其对正常细胞的毒性作用。结果证实氯化镧在不同浓度下对宫颈癌细胞株Hela细胞和Caski细胞均体现出了明显的抑制作用，与空白组比较差异显著。且不同细胞株对氯化镧的敏感性不同，低浓度氯化镧(5μmol/L)即可对Hela细胞产生显著的抑制作用，但对Caski细胞株尚无抑制作用的体现。使用pH仪检测不同浓度氯化镧的pH值发现结果均在7.4到7.5之间，可以排除氯化镧溶液通过改变环境pH值而对肿瘤细胞产生的抑制作用。对于正常细胞株HUVEC及ADSCs氯化镧无明显毒副作用，反而可以促进细胞生长，在低浓度范围内促进作用尤为明显。这与纪云晶等[11]报道的稀土对正常细胞株人羊膜细胞FL有促进作用相一致，刘玉霞等[12]研究也发现一定浓度氯化镧对正常细胞株神经干细胞有促进作用。

稀土镧并非体内必须元素，由于口服肠道吸收、组织积累毒性、胃肠道反应等让人们对其生物安全性产生不少质疑[13],但稀土元素在医学领域的应用价值还是逐渐得到了人们的肯定。目前多数学者认为低剂量的稀土对正常组织细胞无毒性，并且在一定浓度范围内或可促进细胞生长[14]。2004年10月，美国FDA批准碳酸镧(Fosrenol)针对终末期肾病患者控制高磷酸盐血症[15]。本实验通过MTT法检测比较氯化镧对肿瘤与正常组织细胞活力也证实在一定浓度范围内氯化镧抑癌的同时对正常细胞的低毒性作用，这都为稀土镧作为临床化疗药物的开发提供了有力的支持。

稀土化合物在医药领域的价值正日益被人们所关注，对正常细胞与肿瘤细胞作用的差异性令其在肿瘤的治疗中有着广阔的前景。

[1]秦俊法,陈祥友,李增禧.稀土的生物学效应[J].广东微量元素科学,2002,9(3):1-16.

[2]范琼瑛,张雪梅,田丽瑛,等.稀土元素及其配合物生物学效应研究进展[J].生命科学仪器,2008,6(8):3-8.

[3]Guo F,Guo X,Xie，A et al.The Suppressive Effects of Lanthanum on the Production of Inflammatory Mediators in Mice Challenged by LPS[J].Biol Trace Elem Res,2011,142(3):693-703.

[4]Guo F,Lou Y,Feng N et al.Exposure to lanthanum compound diminishes LPS-induced inflammation-associated gene expression: involvements of PKC and NF-κB signaling pathways[J].Bio Metals,2010,23(4):669-680.

[5]余娜莎,林红,甘自立,等.氯化镧对人大肠癌HT_29细胞增殖及肿瘤相关microRNA变化的影响[J].实验与检验医学,2011,29(2): 105-108.

[6]沈立明,兰子尧,刘琼,等.柠檬酸镧诱导肿瘤细胞凋亡的研究[J].中国稀土学报,2009,27(3):441-446.

[7]王芃,黄健,张天蓝,等.氯化镧抑制前列腺癌细胞DU145的生长和迁移[J].科学通报,2010,55(23):2289-2295.

[8]王丽琴,胡颖,王小平,等.稀土离子镧与镨对人舌癌细胞的抑制作用[J].口腔颌面外科杂志,2005,15(3):227-230.

[9]陈惠芳,齐雪松,涂序岷,等.稀土化合物对肿瘤细胞抑制作用实验研究[J].中国稀土学报,2005,23(Suppl.):125-127.

[10]肖白,纪云晶,崔明珍,等.镧铈对癌细胞恶性增殖及其相关基因表达的影响[J].中华预防医学杂志,1997,31(4):228-230.

[11]纪云晶,栗建林,王宗惠,等.轻稀土化合物抑癌作用及机制的研究[J].职业与健康,2004,20(5):1-7.

[12]刘玉霞，邓志锋，汪泱，等.稀土化合物氯化镧影响神经干细胞增殖的探讨[J].实验与检验医学,2008,26(5):465-467.

[13]Drüeke TB.Phosphorus metabolism and management in chronic kidney disease:Lanthanum Carbonate as a First-Line Phosphate Binder:The“Cons”[J].Seminars in Dialysis,2007,20(4):329-332.

[14]王宗惠,苏英,庞新民,等.混合硝酸稀土对人正常细胞及癌细胞生长作用的体外观察[J].卫生毒理学杂志,1994,8(3):197-199.

[15]Fouad Albaaj AH.Lanthanum carbonate for the treatment of hyperphosphataemia in renal failure and dialysis patients[J].Pharmacother.2005,6(2):319－328.

The different effects of lanthanum compound on the cell activity of tumor and normal tissue in vitro

XIONG Jieqi,LIU Sisun,HE Feng,et al.Department of Gyneocology and Obstetrics,the First Affiliated Hospital of Nanchang University,Nanchang 330006,China

ObjectiveTo investigate the effects of lanthanum chloride(LaCl3)on tumor cell lines and normal cell lines in vitro. Methods MTT was employed to detect the cell viability of Hela,Caski,HUVEC,as well as the ADSCs cells in vitro,these cells are all treated with LaCl3.Results The growth and proliferation of Hela cells were inhibited significantly by LaCl3at the concentrations above 5μmol/L compared with the control group(P＜0.05);as for Caski cells,5μmol/L of LaCl3improved its growth slightly, but the growth and proliferation were suppressed gradually when the dosages of LaCl3increased from 25μmol/L(P＜0.05).LaCl3did not show any cell toxicity to the HUVEC and ADSCs cells but promoted the proliferation of them in the certain concentration range.Conclusion A certain concentration of LaCl3can inhibit the growth and proliferation of tumor cell lines,but it has the property of promoting the growth of normal cells meanwhile.

Rare earth;Lanthanum chloride;Cell viability;MTT

R73.35+1

A

1674-1129(2013)01-0007-3

10.3969/j.issn.1674-1129.2013.01.003

国家自然科学基金(81260381,81160193)；江西省科技支撑计划(20123BBG70244)

熊洁琦，女，1989年生，南昌大学医学院妇产科硕士研究生，主要从事妇科肿瘤的临床和基础研究工作。

胡意,男,1972年生，免疫学专业，副主任技师，研究方向为稀土生物学效应。Email:344648162@qq.com