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硒对淋巴细胞抗大肠癌作用影响的基础和临床研究硒对淋巴细胞抗大肠癌作用影响的基础和临床研究
上海第二医科大学附属瑞金医院外科1 上海第二医科大学2 200025 郁宝铭1 赵 任1
冯国光1 邹鸿志1 王志伟2 史奎雄2
摘要 目的:探讨硒对淋巴细胞抗大肠癌的作用.方法:包括实验与临床二部分,以半胱氨酸硒作为影响因素,人T淋巴细
胞为效应细胞,人结肠癌细胞(L oV o细胞株)为靶细胞;采用M T T比色法,凋亡细胞荧光计数检测凋亡细胞的数量;同时
检测上清液中TN F2A(肿瘤坏死因子A)的含量.然后,于1998年3月至1999年3月,将40例大肠癌患者,随机分成对照
组和治疗组分别给予一般酵母和酵母硒(600Lg d)持续两周,观察治疗前后血硒水平,T细胞亚群和免疫球蛋白,以及细
胞因子ATN F的变化.结果:半胱氨酸硒在一定的浓度范围内(015Lg m l~110Lg m l)可增强人T淋巴细胞的抗肿瘤活性
(P< 0105),促进人结肠癌细胞的凋亡,且肿瘤细胞的凋亡比例上升(P< 0105);T淋巴细胞抗肿瘤作用的增强与上清
液中的TN F2A的增高有关(P< 0105).大肠癌患者经补硒后,血硒由(0176±0117)Lm o l L上升到(0199±0123)Lm o l
L,P< 0105;CD4由(24109±4110)%上升到(27195±4191)% ,CD8由(20118±2148)%上升到(23109±4147)% ,P<
0105;血清中IgM从(8317±23137)m g上升到(103169±35149)m g,P 0105)1SerumSelevel(0181±0110Lm o l L),Tlym p hocy tesub set s,w erelow erin
co lo recta lcancerp a t ien tthanno rm a l,bu tim p rovedsign ifican t lyafterSesupp lem en ta t ionintherap eu t ic
g roup(P< 0105),andw a ssign ifican td ifferen tfromcon t ro lg roup(P< 0105)1Concluso in:
A dm in ist ra t ionselenocy steinecanenhanceTlym p hocy tean t i2co lon iccancerfunct ion,andim p rovethe
imm un ityofp a t ien t sw ithco lo recta lcancer1
Keywords Co lo recta lca rcinom a;Selenocy steine;Tlym p hocy te
硒是人体必须的微量元素之一.流行病学资料
表明缺硒不但与大肠癌,并与多种癌肿的发生和死
亡相关[ 1 ],因而明确低硒是癌肿高发的危险因素[ 2 ].
动物实验显示硒可抑制自发性肿瘤的发生[ 3 ],也可
阻抑化学物质二甲肼的致癌作用[ 4 ],这些资料有力
地支持,并为临床上补充微量元素硒以防止和降低
02 大肠肛门病外科杂志2002年第8卷第1期
癌肿发病率的合理性提供了依据,但硒又是通过什
么作用机理来降低和防止癌肿的发生 我们在临床
研究中发现大肠癌患者血硒浓度低于正常值,血中
T细胞亚群包括CD3,CD4,CD4 CD8,N K细胞,
LA K细胞均下降.在给予补硒后,随着因硒浓度的
提高CD3,CD4,CD4 CD8,N K细胞,LA K细胞
值均相应增高,从而表明硒与人体免疫功能的密切
关系[ 5 ],同时也提示临床上应用硒后有可能通过提
高人体的免疫力来防止和降低大肠癌的发生.为了
进一步阐明补硒后能否通过增强细胞免疫功能以抑
制大肠癌细胞的生长或增强T淋巴细胞的杀伤作
用使肿瘤细胞灭活以致凋亡,我们进一步对此进行
了实验和临床研究.
1 材料方法
111 实验研究
半胱氨酸硒为美国Sigm a公司产品,人结肠癌
细胞株L oV o细胞购自中科院上海细胞所,人外周
血单个核细胞(淋巴细胞)由健康志愿者全血分离
得到.
11111 荧光染色法:L oV o细胞浓度调整至1×
105 m l,淋巴细胞与肿瘤细胞之比为20''1混合.按
不同浓度分组为:对照组,硒015Lg m l,硒110Lg
m l和硒210Lg m l.待培养至24h,48h,72h时,
胰酶消化,吸出25m l细胞悬液于载玻片上,加入1
Ll混合荧光染色液(100Lg m l丫叮橙和100Lg m l
嗅乙啶)混匀,置荧光显微镜下,观察并计算细胞
凋亡指数.
11112 M T T法的细胞毒活性测定:同上,培养
(37℃,饱和湿度, 5%CO2孵箱)12h,24h,48h
和72h;结束前4h,加入M T T100Lg 25m l,孵
育4h,去上清液,加入DM SO100m l溶解甲替结
晶,微振混匀,呈色10m in,用酶标仪630nm波长
下测光密度(OD)值.计算各实验孔肿瘤细胞的抑
制率.
肿瘤抑制率(%)= 1-试验孔OD值 对照孔
OD值.
112 临床研究
1998年3月至1999年3月瑞金医院外科患大
肠癌的住院病人40例(男26例,女14例)中位年
龄58岁(26~85岁),全部经手术及病理证实.随
机分成二组,治疗组和对照组.见表1.
表1 40例大肠癌患者一般情况(例)
组别n
性别
(男 女)
中位年龄
(岁)结肠癌直肠癌
D uke s分期
ABC
治疗组2014 658713497
对照组2011 958812398
总计4025 1558152571815
11211 临床观察:采用随机对照的方法抽取临床上
大肠癌患者(术前未经化疗,放疗及免疫治疗),分
为二组:治疗组和对照组.治疗组在入院后测定血
硒CD3,CD4,CD8,TN FA及免疫球蛋白等各项指
标,手术前7d给予酵母硒片200Lg,每日3次,手
术后第四天开始继续给予硒治疗7d,对照组除给予
一般酵母治疗,余均相同.
11212 血硒测定:取样:外周静脉穿刺抽得015m l
的血清,用V ID EO22型原子吸收分光光度计(美
国IL公司)和W HB29B型氢化物发生器(北京翰时
科学制作所)测定.
11213 T淋巴细胞亚群的检测方法:采用间接免疫
荧光染色法:CD3,CD4,CD8单抗来自上海免疫所.
11214 免疫球蛋白检测:散射比浊法:采用
B ECKM AN的IgGIgAIgM单抗,及A rray
P ro teinSy stem.
113 统计学处理:采用国际标准的SA S统计软件
包中多因素方差分析,统计显著性水平定为P<
0105.
2 结 果
211 实验研究
21111 硒对T淋巴细胞杀伤L oV o细胞的影响:
见表2.
总的模型方差值F= 6104,P= 0102,有显著意
义.按浓度分组:F= 5116,P= 01042,其组间异差
有显著意义,T淋巴细胞与L oV o细胞作用受硒影
响并有浓度依赖关系.按时间分组:F= 5114,P=
01019,具有显著意义,T淋巴细胞与L oV o细胞作
用不仅受硒影响而且随时间的变化而增强.
21112 硒对淋巴细胞致L oV o细胞凋亡荧光染色
的结果:见表3.
12 大肠肛门病外科杂志2002年第8卷第1期
表2 不同浓度硒对T淋巴细胞杀伤L oV o细胞的影响
(M T T波长630nm的肿瘤抑制率: %)
时间(h)0Lg m l015Lg m l110Lg m l210Lg m l
241711±21142817±41563313±61816714±5111
482419±112925112±319146117±316868134±7175
726714±1013167131±61587610±1118470162±7143
表3 经硒作用后淋巴细胞致L oV o细胞凋亡指数的变化(%)
时间(h)0Lg m l015Lg m l110Lg m l210Lg m l
2413±1151412±3112616±2143917±313
4825±1191816±4113217±2115314±610
7227±2122911±2173111±3187810±1011
总的模型方差值F= 10187,P= 010062有显著
意义.按时间分组及组比较:F= 5152,P= 01048各
组间差异有显著意义,即各实验组的凋亡细胞数随
时间变化而增加.按浓度分组及组间比较:F=
31119,P= 010009.各浓度组间异差有显著意义,细
胞凋亡数以随硒的浓度增加而增加.
212 临床研究
21211 血硒浓度:见表4.
表4 治疗前后大肠癌患者血硒浓度的变化(CB Lm o l L- 1)
分组n
血硒浓度(xq±s)
治疗前治疗后
P
治疗组200176±01170199±0123 0105
P> 0105 010550129±1017649181±8163> 0105
CD440%24109±411027195±4191 0105
CD830%20118±214823109±4147 0105
CD4 CD82101120±01211128±0118> 01051121±01141125±0116> 0105
大肠癌对照组和治疗组患者的T细胞亚群的
测定结果:CD3,CD4,CD8及CD4 CD8的比例均
低于正常值,有显著差异(P 0105
IgA
170
(69~382)253108±8315630012±13013> 010523018±75141270±54115> 0105
IgM
84
(63~277)8317±22137103169±35149 0105
对照组和治疗组中IgA和IgG值在治疗前后
均无明显差异.治疗组中IgM在治疗前后有明显提
高(P 1Lg m l时,对肿瘤细胞和淋巴细胞
均有明显的抑制作用,T淋巴细胞对硒毒性的敏感
性要比肿瘤细胞(人结肠癌细胞株)强.半胱氨酸
硒= 1Lg m l时,T淋巴细胞的抗肿瘤活性最强,肿
瘤细胞的凋亡比例最高.凋亡的肿瘤细胞经荧光染
色,肿瘤细胞核染色质浓聚呈橙黄色.M T T法[ 5 ]检
测显示,T淋巴细胞抗L oV o细胞的细胞毒作用上
升,其和丫啶橙凋亡细胞荧光染色结果具有良好的
相关性.
本实验结果表明,硒在一定浓度下可显著地增
高淋巴细胞的抗肿瘤能力.其机制目前争论较多.顾
公望等认为硒使淋巴细胞和巨噬细胞内的硒依赖型
GSH2Px水平升高,增强其特异性硒依赖性,从而促
进免疫功能[ 8 ].也有人认为硒作为一种非特异性免
疫刺激物,刺激免疫细胞功能.B row n等观察到硒
可使M LA144细胞分泌白细胞介素22,即硒调节T淋
巴细胞抗肿瘤活性还可能与细胞因子有关.
312 硒对大肠癌患者免疫功能的影响
硒具有抗肿瘤作用已为许多实验研究所证实.
对于硒抗肿瘤的作用机理也已提出了不少的理论.
但临床上对硒的抗肿瘤的研究却较少报道.鉴于流
行病学资料表现低硒与许多恶性肿瘤的发生相关,
是恶性肿瘤发生机理中共性的较强的一个,同样免
疫功能低下的现象在恶性肿瘤病人中也可经常发
现.通过补硒来改善机体免疫功能引起了关注.本
研究再次显示,大肠癌患者全血中的T淋巴细胞亚
群均低于正常值[ 5, 9 ].补硒后,CD4,CD8均较治疗
前明显提高,提示硒对T淋巴细胞的增殖有促进作
用[ 10, 11 ].免疫功能包括细胞免疫和体液免疫.反映
体液免疫状态的免疫球蛋白(IgG,IgA,IgM)在
肿瘤免疫中也起一定的作用,即通过直接或间接方
式发挥免疫效应.本研究发现,大肠患者的免疫球
蛋白中的IgG,IgM处于正常水平,而IgA则明显
低于正常值(P< 0105).补硒后,血中IgG,IgA
无明显的变化,而IgM则有明显地升高.此结果表
明,大肠癌患者的低硒状态,似乎对体液免疫功能
的影响较小.
硒的疗效与剂量有密切的关系.随着摄入剂量
由小到大,硒的生物效应也依次出现"缺乏-适量
-过量"(中毒).当缺硒时,通过适量补硒提高血
硒的水平,也相应地改善机体免疫功能和抗氧化能
力.当过量补硒时,血硒过度升高可引起毒性作用,
反而会损伤机体功能.因此,适量补硒以避免副作
用是补硒治疗的前提.本实验使用的制剂是富硒酵
母片剂,每日总剂量600Lg,时间两周,因此是安
全,可靠的,无中毒危险性.完全按照我国营养学
会所规定的每日补充量范围,以不超过600Lg d为
宜.作为长期保健补充,每日50~200Lg以足够.
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32 大肠肛门病外科杂志2002年第8卷第1期
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