A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
פרוטוקול זה מראה כי חמצן היפרברי יכול להגביר את עיכוב ההתפשטות והאפופטוזיס של תאי גליומה U251 המטופלים בהקרנת רנטגן על ידי חסימת התאים בשלב G2/M. זה משפר את רגישות הקרינה של שורות תאי גליומה אנושיים.
מטרת מחקר זה הייתה לחקור את השימוש בחמצן היפרברי כדי להגביר את הרגישות לקרינה של תאי גליומה אנושיים. תאי גליומה אנושיים U251 בתת-תרבית חולקו באופן אקראי לארבע קבוצות: קבוצת ביקורת לא מטופלת, תאים שטופלו בחמצן היפרברי (HBO) בלבד, תאים שטופלו בקרינת רנטגן (רנטגן) בלבד, ותאים שטופלו גם ב-HBO וגם בצילום רנטגן. מורפולוגיה של תאים, פעילות התפשטות תאים, התפלגות מחזור התא ואפופטוזיס נצפו בקבוצות אלה כדי להעריך את תפקידה של HBO בשיפור הרגישות לקרינה של תאי גליומה. עם העלייה במינוני קרני רנטגן (0 Gy, 2 Gy, 4 Gy, 6 Gy, 8 Gy), חלק ההישרדות (SF) של תאי גליומה ירד בהדרגה.
SF נמוך משמעותית נצפה עבור התאים שטופלו ב-HBO ובקרני רנטגן יחד מאשר בקבוצת הרנטגן עבור כל מנה (כל ה-P < 0.05). עיכוב ההתפשטות היה גבוה משמעותית בקבוצת HBO בשילוב עם קרני רנטגן מאשר בקבוצת צילומי הרנטגן עבור כל מנה (כל P < 0.05) עבור קו התאים U251. אחוז תאי הפאזה G2/M היה גבוה משמעותית בקבוצת HBO בשילוב עם קבוצת רנטגן (26.70% ±-2.46%) ובקבוצת HBO (22.36% ±-0.91%) מאשר בקבוצת הביקורת (11.56% ±-2.01%) ובקבוצת הרנטגן (10.35% ±-2.69%) (כולם < -0.05). אפופטוזיס של תאי U251 היה גבוה משמעותית בקבוצת HBO בשילוב עם צילום רנטגן (2 Gy) מאשר בקבוצת HBO, קבוצת רנטגן (2 Gy) וקבוצת הביקורת (כולן P < 0.05). אנו מסיקים כי HBO יכולה לשפר את עיכוב ההתפשטות והאפופטוזיס של תאי גליומה U251 על ידי חסימת תאי גליומה בשלב G2/M ולשפר את הרגישות לקרינה של תאי גליומה U251.
גליומה היא גידול תוך גולגולתי ראשוני שמקורו בתאי גליה של מערכת העצבים המרכזית1. אסטרטגיית הטיפול הנוכחית בגליומה היא ניתוח בשילוב עם רדיותרפיה וכימותרפיה. רדיותרפיה לאחר ניתוח לגליומה יכולה לספק יתרונות הישרדות (ראיות דרגה I), והקרנות מוקדמות לאחר הניתוח יכולות להאריך ביעילות את הישרדות המטופל (ראיות דרגה II)2. עבור גליומות בדרגה גבוהה יותר (דרגה III או IV), במיוחד גליובלסטומה ממאירה ופולשנית מאוד (עדות דרגה III)3, יש לבצע רדיותרפיה לאחר הניתוח מוקדם ככל האפשר (<6 שבועות). עם זאת, למרות התערבות מוקדמת, לגליומה עדיין יש שיעור הישנות גבוה ופרוגנוזה גרועה לאחר טיפול מקיף. תוצאות אלו קשורות בעיקר לרגישות נמוכה לקרינה של גליומה. גורמים הקשורים לרגישות לקרינה של הגידול כוללים את הרגישות לקרינה המובנית של תאי גידול, תאי גידול היפוקסיים או לא היפוקסיים, שיעור תאי הגידול ההיפוקסיים והיכולת של רקמה פרי-גידולית לתקן נזקי קרינה4.
בין גורמים אלה, לתאי גידול היפוקסיים או לא היפוקסיים ולשיעור תאי הגידול ההיפוקסיים יש השפעות חשובות על רגישות לקרינה של הגידול. חמצן היפרברי (HBO) יכול לשפר את אחסון החמצן ברקמות על ידי הגדלת מתח החמצן ברקמות ופיזור החמצן בדם. HBO עשויה גם לייצר סדרה של השפעות ביוכימיות, ציטולוגיות ופיזיולוגיות מועילות5. לדוגמה, ל-HBO יש השפעה מתקנת ניכרת על נזקי קרינה הנגרמים על ידי רדיותרפיה. למרות שדווח כי HBO בשילוב עם רדיותרפיה או כימותרפיה משפרים את היעילות הקלינית של רדיותרפיה או כימותרפיה לגליומה6, יש ויכוח ניכר לגבי האופן שבו HBO לבדה משפיעה על צמיחת גליומה ממאירה. דינג ואחרים 7 ו-Wang et al.8 הראו שניהם כי HBO מקדמת צמיחה של גליומה באתרה בעכברים באמצעות מנגנונים הכוללים עיכוב אפופטוזיס וקידום אנגיוגנזה של הגידול. בתנאים פיזיולוגיים, HBO מדווח כמקדם אנגיוגנזה של הגידול על ידי גרימת מתח חמצוני9.
עם זאת, מחקר אחד הצביע על כך שחשיפה לטווח קצר של HBO מקדמת את התפשטות תאי הגידול, בעוד שחשיפה ממושכת ל-HBO מקדמת אפופטוזיס ומעכבת התפשטות10. לכן, יש צורך במחקרים נוספים כדי לחקור האם HBO מקדם או מעכב את צמיחת הגליומה וכיצד HBO בשילוב עם הקרנות או כימותרפיה יכולים לגרום לרגישות טיפולית. בפרט, יש צורך בפרטים מכניסטיים על האופן שבו HBO משפרת את הרגישות לקרינה של גליומה. כדי לחקור כיצד HBO משפר את הרגישות לקרינה של תאי גליומה U251 אנושיים במחקר זה, השתמשנו ב-HBO בשילוב עם קרינת רנטגן על התפשטות תאי גליומה וצפינו בהשפעות על התפלגות מחזור התא ואפופטוזיס.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כל שיטות המחקר אושרו על ידי מועצת הביקורת המוסדית וועדת האתיקה של בית החולים השני המסונף לאוניברסיטת לאנג'ואו ובוצעו בהתאם להנחיות ולתקנות הרלוונטיות.
1. טיפול בתאי גליומה
הערה: קו תאי הגליומה U251 שימש בניסוי זה.
2. תאי גליומה U251 בקבוצות שונות
3. רגישות לקרינה של תאי גליומה U251 (בדיקת היווצרות שיבוט) תוך 30 דקות לאחר HBO
4. בדיקת ספירת תאים להערכת התפשטות תאי גליומה U251
5. איתור אפופטוזיס של תאי גליומה U251
6. זיהוי התפלגות מחזור תאי גליומה U251
7. ניתוח סטטיסטי
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
תרבית של תאי גליומה U251
לתאי גליומה U251 הייתה צורה פיוזיפורמית 24 שעות עד 48 שעות לאחר התרבית ב-DMEM והיו דבקים. התאים האלה שימשו למחקר נוסף (איור 1).
מורפולוגיה וספירת תאי גליומה
ספירת התאים עבור תאי גליומה U251 בקבוצת HBO בשילו?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
קו תאי הגליומה U251 הוא אחד מקווי תאי הגליומה האנושיים הקלאסיים ביותר ונמצא בשימוש נרחב כמודל גליומה במחקרים רבים.
השפעות HBO על התפשטות תאי גליומה U251
HBO מתייחס בדרך כלל לנשימת חמצן טהור (100% ריכוז חמצן) בתא אטום עם לחץ גבוה פי 1.5-3 מהלחץ האטמוספרי הרג?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.
ללא.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Binding Buffer | Dickinson and Company | RH10 9RR | |
CCK-8 test kit | DOJINDO | NJ | Cell counting assay |
CELL FIT | cell cycle analysis (DNA content) | ||
CELLQUEST | apoptotic cell analysis | ||
DMEM and Annexin V-FITC | Gibco BRL | ||
flow cytometer | Dickinson | ||
Glioma U251 and U87 cell line | Shanghai Institute of Cell Biology | ||
hyperbaric oxygen chamber | Hongyuan Institute | ||
medical linear accelerator | Elekta Limited Company | ||
microplate reader | |||
MOD FITLT formac v1.01 | cell analysis--cell cycle phase | ||
trypsin | Hyclone Laboratories Inc |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved