納米顆粒對(duì)人食管癌EC-9706、EC-109細(xì)胞增殖和凋亡的影響

韓鵬黎，孫　蕾，呂朋舉，龔芬芬，馬　超，陳　國，朱怡然，夏　天，曹　巍

(1.鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心，河南 鄭州　450007；2.華中師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢　430000)

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納米顆粒對(duì)人食管癌EC-9706、EC-109細(xì)胞增殖和凋亡的影響

韓鵬黎1，孫蕾1，呂朋舉1，龔芬芬1，馬超1，陳國1，朱怡然2，夏天1，曹巍1

(1.鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心，河南 鄭州450007；2.華中師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430000)

摘要：目的研究氧化銅(CuO)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO2)納米顆粒在體外對(duì)人食管鱗狀癌細(xì)胞系EC-9706和EC-109增殖的影響及其部分作用機(jī)制。方法使用透射電鏡(TEM)、動(dòng)態(tài)光散射(DLS)鑒定納米顆粒物的理化性質(zhì)，然后將不同濃度的TiO2、CuO、ZnO(5～80 mg·L-1)與體外培養(yǎng)的EC-9706和EC-109細(xì)胞孵育，四甲基偶氮唑鹽(MTT)法檢測(cè)細(xì)胞生長抑制率，流式細(xì)胞術(shù)(FCM)法檢測(cè)細(xì)胞周期及凋亡率，Transwell小室法檢測(cè)細(xì)胞侵襲能力，蛋白免疫印跡法檢測(cè)細(xì)胞中Bcl-2和caspase-3蛋白表達(dá)情況。結(jié)果實(shí)驗(yàn)所用的納米CuO、ZnO、TiO2顆粒為球形，粒徑分別為12、20.6、12 nm。在水中與細(xì)胞培養(yǎng)液中聚集成較大顆粒并帶負(fù)電。隨著納米顆粒濃度的增加，納米CuO和ZnO顆?？蓜┝恳蕾囆砸种剖彻荀[癌細(xì)胞的增殖，G0/G1期細(xì)胞的比率上調(diào)，G2/M期的比率下降，并促進(jìn)凋亡率增加，侵襲力下降；納米顆粒處理48 h后，與對(duì)照組相比，活化caspase-3表達(dá)量明顯升高，Bcl-2表達(dá)量明顯下降(P<0.05)。納米TiO2顆粒對(duì)食管鱗癌細(xì)胞的增殖、凋亡和侵襲能力無明顯的影響。結(jié)論與納米TiO2相比，一定濃度的CuO和ZnO納米顆?？捎行б种剖彻荀[癌細(xì)胞的生長，阻滯細(xì)胞周期于G0/G1期，并誘導(dǎo)其凋亡，這可能是其抑制食管癌細(xì)胞功能的作用機(jī)制之一。

關(guān)鍵詞：食管癌；氧化銅納米顆粒；氧化鋅納米顆粒；二氧化鈦納米顆粒；細(xì)胞增殖；凋亡

食管癌是我國最為高發(fā)的惡性腫瘤之一，世界范圍內(nèi)食管癌的發(fā)生率位列惡性腫瘤的第8位，死亡率為第6位[1]，5年生存率低于15%[2]。在我國大部分地區(qū)，尤其是高發(fā)區(qū)河南省林州市，仍然是導(dǎo)致人死亡的主要原因之一[3]。而我國食管癌的發(fā)病率居世界第1位，發(fā)病人數(shù)占世界總數(shù)的60%。研究表明，基因突變、抑癌基因失活、等位基因高頻率雜合性缺失等都可促進(jìn)食管癌的發(fā)生發(fā)展[4]。近年來，雖然人們對(duì)食管癌的分子發(fā)生機(jī)制有了不少的認(rèn)識(shí)，對(duì)食管癌的治療方法也不斷進(jìn)步，但是，其5年治愈率仍在10%～15%。因此，研究食管癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制，尋求新的治療方法顯得尤為重要。

納米顆粒在人們的生活中隨處可見，由于它們具有獨(dú)特的理化性質(zhì)，有別于微米級(jí)的顆粒，可以明顯提高產(chǎn)品功能。目前，納米顆粒已經(jīng)在日常用品、醫(yī)療衛(wèi)生、電子產(chǎn)品、食品藥物中廣泛應(yīng)用。例如，ZnO和TiO2納米顆粒被應(yīng)用在防曬霜中，CuO被用于殺蟲劑與油漆中。然而，這些獨(dú)特的理化性質(zhì)一方面有可能在接觸人體后會(huì)對(duì)人體造成危害，另一方面可以應(yīng)用它們的這些理化特性來治療疾病，如癌癥。ZnO、TiO2和CuO對(duì)細(xì)胞的毒性作用已有研究報(bào)道，例如氧化銅納米顆粒通過誘導(dǎo)自噬反應(yīng)，誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞死亡[5]，氧化銅納米顆粒可與自噬抑制劑結(jié)合并誘導(dǎo)乳腺癌MCF-7細(xì)胞的凋亡[6]，二氧化鈦納米顆粒在急性照射下會(huì)對(duì)A549細(xì)胞產(chǎn)生毒性[7]等，但是對(duì)食管癌細(xì)胞的影響目前還研究甚少。因此，研究納米顆粒對(duì)食管癌的殺傷機(jī)制顯得極為重要。本研究將探討3種不同納米顆粒CuO、ZnO、TiO2在體外對(duì)人食管鱗狀細(xì)胞癌EC-9706和EC-109細(xì)胞增殖及凋亡的影響，并探討部分的作用機(jī)制，為進(jìn)一步開發(fā)納米顆粒為抗食管癌藥物提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1細(xì)胞

人食管癌細(xì)胞株EC-9706和EC-109購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫，EC-9706和EC-109都是人食管高分化鱗狀細(xì)胞株。

1.2試劑

3種納米CuO、ZnO、TiO2顆粒購自Sigma Aldrich；RPMI 1640培養(yǎng)液、胎牛血清均購自HyClone公司； DMSO和四甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)購自美國Sigma公司；Annexin-Ⅴ-FITC 凋亡試劑盒和PI單染周期試劑盒購自上海碧云天公司；蛋白提取試劑盒和ECL 發(fā)光試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司；Bcl-2、caspase-3、β-actin抗體、 山羊抗兔 IgG均購于Abcam公司。

1.3納米CuO、ZnO、TiO2懸液的制備

稱取一定量的3種納米CuO、ZnO、TiO2顆粒，用不含內(nèi)毒素的無菌水溶解納米干粉材料，超聲處理30 s，制成顆粒儲(chǔ)備液(8 g·L-1)，應(yīng)用此儲(chǔ)備液配制所需的細(xì)胞培養(yǎng)懸浮液，配置之前用超聲處理后立即用于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。

1.4CuO、ZnO、TiO2納米顆粒的表征

透射電鏡(TEM)用于確定納米材料初級(jí)顆粒的大小和形態(tài)，動(dòng)態(tài)光散射(DLS)描述納米顆粒在水中及細(xì)胞培養(yǎng)液中的流體動(dòng)力學(xué)大小、同時(shí)檢測(cè)納米材料懸浮液的zeta電位。

1.5MTT法檢測(cè)細(xì)胞生長抑制率

取對(duì)數(shù)生長期的細(xì)胞，調(diào)整細(xì)胞密度為5×107·L-1，接種于96孔培養(yǎng)板中，每孔100 μL，培養(yǎng)24 h后，實(shí)驗(yàn)組分別加入CuO、ZnO、TiO2溶液，每個(gè)濃度均設(shè)3個(gè)復(fù)孔。同時(shí)設(shè)空白組、陰性對(duì)照組。培養(yǎng)48 h后，每孔加入MTT(5 g·L-1)溶液20 μL，繼續(xù)培養(yǎng)4h。吸棄上清液，加入DMSO每孔150 μL，震蕩混勻后，用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀測(cè)570 nm波長下各孔的吸光度(A)值，按以下公式計(jì)算細(xì)胞的生長抑制率。

細(xì)胞生長抑制率/%=(1-實(shí)驗(yàn)組平均A值/對(duì)照組平均A值)×100%。

1.6碘化丙啶PI單染法檢測(cè)細(xì)胞周期

取對(duì)數(shù)生長期的細(xì)胞，以2×105個(gè)/孔接種于6孔板中，培養(yǎng)24 h后，實(shí)驗(yàn)組分別加入CuO、ZnO、TiO2(殺傷率均為75%的劑量)，對(duì)照組加入等體積培養(yǎng)液，培養(yǎng)48 h后收集細(xì)胞，用PBS洗滌細(xì)胞2次，1 000×g離心5 min，棄上清液。加入預(yù)冷的70%乙醇固定，于4℃下保存過夜。用流式細(xì)胞儀分析，按Cell Quest軟件檢測(cè)并分析細(xì)胞周期情況。

1.7AnnexinⅤ-FITC/PI 雙染色法檢測(cè)細(xì)胞凋亡

實(shí)驗(yàn)分組同上，培養(yǎng)48 h后收集細(xì)胞，按Annexin Ⅴ-FITC/PI凋亡試劑盒說明書操作，于1 h內(nèi)上流式細(xì)胞儀，用Cell Quest軟件檢測(cè)并分析細(xì)胞凋亡和死亡的情況。結(jié)果判斷：FITC-/PI-為活細(xì)胞，F(xiàn)ITC-/PI+為壞死細(xì)胞，F(xiàn)ITC+/PI-為凋亡細(xì)胞，F(xiàn)ITC+/PI+為凋亡后繼發(fā)死亡的細(xì)胞。按以下公式計(jì)算細(xì)胞凋亡率。

細(xì)胞凋亡率/%=(凋亡細(xì)胞數(shù)+繼發(fā)死亡細(xì)胞數(shù))/全部細(xì)胞數(shù)×100%。

1.8Transwell小室法檢測(cè)細(xì)胞侵襲力

用預(yù)冷不含血清的DMEM培養(yǎng)基稀釋Matrigel膠，鋪于8 μm小孔聚碳酸酯濾膜的培養(yǎng)小室內(nèi)，接種200 μL無血清培養(yǎng)基稀釋的各組EC-9706、EC-109細(xì)胞(1×108·L-1)，下室加入900 μL含10%血清的DMEM培養(yǎng)液。37℃、5% CO2條件下培養(yǎng)24 h后，取出培養(yǎng)小室，用甲醇固定20 min。風(fēng)干，0.1%結(jié)晶紫染色20 min，用濕棉簽擦去上室底部基質(zhì)膠及未侵襲細(xì)胞，將培養(yǎng)小室倒置，在光學(xué)顯微鏡下觀察，并隨機(jī)選取5個(gè)視野計(jì)數(shù)每高倍視野濾膜底面的平均細(xì)胞數(shù)。

1.9Western blot檢測(cè)細(xì)胞中Bcl-2和caspase-3蛋白的表達(dá)

實(shí)驗(yàn)分組同上，提取作用48 h后的EC-9706、EC-109細(xì)胞總蛋白，Bradford法測(cè)定蛋白含量。取蛋白 30 μg,12% SDS-PAGE 凝膠電泳，恒壓80 V電泳至分離膠，恒壓120 V至電泳結(jié)束，電轉(zhuǎn)印至甲醇激活的硝酸纖維素膜(PVDF)上(25 V、10 min)；TBST配制5%脫脂牛奶室溫封閉2 h，加入抗β-actin、抗Bcl-2、抗caspase-3一抗(1 ∶1 000)室溫孵育1 h，TBST沖洗3次，每次10 min；二抗(1 ∶1 000) 室溫孵育1 h，TBST沖洗3次，每10 min；ECL發(fā)光，CCD成像。圖像用 Image J 1.48軟件對(duì)各蛋白條帶進(jìn)行光密度值定量分析，用各目的蛋白條帶光密度值同內(nèi)參蛋白條帶光密度值比較，得到的比值統(tǒng)計(jì)分析各蛋白的相對(duì)表達(dá)水平。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.10統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2結(jié)果

2.1CuO、ZnO、TiO2納米顆粒的表征

用TEM表征納米CuO、ZnO、TiO2的粒徑大小及晶體形狀(Fig 1)，結(jié)果說明納米CuO、ZnO、TiO2的單一晶體顆粒的主要粒子大小為12、20.6、12 nm，呈球狀；用DLS和激光粒度分布儀表征納米CuO、ZnO、TiO2顆粒的流體動(dòng)力學(xué)大小及懸浮液的zeta電位。見Tab 1。

Fig 1　Photos of CuO, ZnO and TiO2nanoparticles by TEM

2.23種不同納米顆粒對(duì)EC-9706、EC-109細(xì)胞增殖的抑制作用

CuO和ZnO納米顆粒在作用細(xì)胞EC-9706和EC-109 48 h后，隨著納米顆粒劑量的增大，細(xì)胞的增殖抑制率明顯增加(P<0.05)；而TiO2納米顆粒對(duì)EC-9706和EC-109細(xì)胞的增殖無明顯的抑制作用。見Fig 2。

Tab 1　Hydrodynamic size and zeta potential of CuO, ZnO and TiO2nanoparticles

Fig 2　Inhibitory effects of three different nanoparticles in EC-9706 and EC-109 cells by MTT

*P<0.05vs5 mg·L-1

2.33種不同納米顆粒對(duì)EC-9706、EC-109細(xì)胞周期的影響

選取抑制率75%左右的納米顆粒濃度作用于EC-9706和EC-109細(xì)胞48 h后，PI單染法檢測(cè)結(jié)果顯示，CuO和ZnO納米顆粒G0/G1期的細(xì)胞比率上升、G2/M期比率下降，與對(duì)照組相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；TiO2納米顆粒G0/G1期細(xì)胞比例、S期細(xì)胞比例、G2/M期細(xì)胞比例均變化不大，與對(duì)照組相比，差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見Fig 3。

2.43種不同納米顆粒對(duì)EC-9706、EC-109細(xì)胞凋亡的影響

選取抑制率75%左右的納米顆粒濃度作用于EC-9706和EC-109細(xì)胞48 h后，Annexin Ⅴ-FITC/PI 雙染色法檢測(cè)結(jié)果顯示，CuO和ZnO納米顆粒處理后與對(duì)照組相比，細(xì)胞凋亡率明顯增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；TiO2納米顆粒組細(xì)胞凋亡率變化不大，與對(duì)照組相比，差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見Fig 4。

2.5Transwell體外侵襲實(shí)驗(yàn)

EC-9706和EC-109對(duì)照組侵襲細(xì)胞數(shù)分別為(152.70±15.64)和(126.58±20.37)個(gè)，和正常對(duì)照組相比，CuO和ZnO納米顆粒處理組穿越Matrigel膠的細(xì)胞數(shù)明顯減少(P<0.05)，而TiO2納米顆粒處理組與對(duì)照組之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見Fig 5。

2.6Western blot檢測(cè)凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)

3種納米顆粒作用EC-9706和EC-109細(xì)胞 48 h后，Western blot 檢測(cè)caspase-3和Bcl-2的表達(dá)。分析結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組caspase-3表達(dá)量明顯升高(P<0.05)，Bcl-2表達(dá)量明顯降低(P<0.05)。見Fig 6。

3討論

納米顆粒是一種人工制造的、大小不超過100納米的微型顆粒。近年來，納米科學(xué)的發(fā)展極大地促進(jìn)了科學(xué)的進(jìn)步，也給醫(yī)學(xué)帶來新的生機(jī)和挑戰(zhàn)。納米醫(yī)學(xué)作為納米科學(xué)與醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科，給疾病的診療帶來新的思路和方法。德國環(huán)境健康研究中心Moschini等[7]研究開發(fā)出了一種新型納米顆粒載體，其可以在人類和小鼠的肺部腫瘤位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)位點(diǎn)選擇性地釋放藥物分子，這種方法或可增加當(dāng)前癌癥藥物對(duì)肺癌的作用效果，提高藥物的作用效率，而且可降低藥物濃度，繼而降低副作用。本研究發(fā)現(xiàn)，TiO2對(duì)食管癌細(xì)胞無明顯毒性，表明可以作為藥物載體治療ESCC。

細(xì)胞增殖是通過細(xì)胞周期的運(yùn)轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，細(xì)胞周期調(diào)控異常與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。在細(xì)胞周期進(jìn)程中有兩個(gè)限制點(diǎn)：G1/S期限制點(diǎn)和G2/M期限制點(diǎn)。G1/S期限制點(diǎn)作用主要是控制細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期，能防止受損的堿基復(fù)制，修復(fù)染色體中的突變。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著CuO和ZnO納米顆粒濃度的增加，細(xì)胞EC-9706和EC-109的G0/G1期細(xì)胞比率上升，S期細(xì)胞百分比率逐漸下降。結(jié)果提示，納米CuO和ZnO顆?？梢允辜?xì)胞阻滯在G0/G1期，導(dǎo)致進(jìn)入S期細(xì)胞數(shù)減少，不能進(jìn)行DNA的合成，最終導(dǎo)致生長抑制。而納米TiO2顆粒對(duì)細(xì)胞EC-9706和EC-109的G0/G1期細(xì)胞比率無明顯影響。有研究證實(shí)，納米Fe3O4顆?？芍录?xì)胞微管和微絲的破裂[10-11]，將會(huì)直接影響細(xì)胞的有絲分裂，這可能是造成細(xì)胞阻滯的中心環(huán)節(jié)，我們推測(cè)這也可能是納米CuO和ZnO顆粒影響細(xì)胞周期進(jìn)程的一個(gè)重要途徑，下一步我們將進(jìn)行驗(yàn)證。

Fig 3　Effects of three different nanoparticles on cell cycle of EC-9706 and EC-109 cells

Fig 4　Effects of three different nanoparticles on cell apoptosis of EC-9706 and EC-109 cells

細(xì)胞凋亡在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，細(xì)胞凋亡被視為評(píng)估腫瘤治療療效的一項(xiàng)指標(biāo)。誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的刺激信號(hào)有很多，如DNA損傷、離子穩(wěn)態(tài)失衡等。有研究證實(shí)，超順磁氧化鐵納米材料可造成細(xì)胞線粒體膜電位下降，從而引起線粒體膜內(nèi)外一系列的生化改變，如釋放細(xì)胞色素C、Bcl-2家族及caspase活化等，引起細(xì)胞凋亡的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[12]，這可能將是納米ZnO和CuO誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的一個(gè)重要途徑。caspase 家族是一類半胱氨酸蛋白酶，在細(xì)胞凋亡過程中起著重要的作用[9],caspase-3是哺乳動(dòng)物細(xì)胞凋亡中的關(guān)鍵蛋白酶。當(dāng)接收到細(xì)胞凋亡信號(hào)的刺激，Bcl-2表達(dá)降低，線粒體外膜通透性升高，引起細(xì)胞色素C釋放到胞質(zhì)中，激活A(yù)paf-1，裂解相應(yīng)的胞質(zhì)胞核底物，活化 caspase-3，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。本實(shí)驗(yàn)證實(shí)，納米顆粒處理細(xì)胞48 h后，與對(duì)照組相比，活化caspase-3表達(dá)量明顯升高，抑凋亡基因Bcl-2表達(dá)下降，從而造成細(xì)胞凋亡增加，這與流式檢測(cè)凋亡結(jié)果也是一致的。提示誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡可能是CuO和ZnO納米顆?？鼓[瘤的作用機(jī)制。納米CuO和ZnO顆粒誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡可能是一個(gè)多途徑參與的復(fù)雜過程，其中許多調(diào)控環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步研究。

Fig 5　Effects of three different nanoparticles on invasive ability of EC-9706 and EC-109 cells by Transwell

*P<0.05vscontrol

本研究所用ZnO和CuO殺傷細(xì)胞機(jī)制主要是溶解和釋放有毒的Zn和Cu離子，這些離子可以對(duì)細(xì)胞有殺傷作用，作用機(jī)制涉及氧化應(yīng)激。低水平的氧化應(yīng)激引發(fā)細(xì)胞表達(dá)抗氧化蛋白如過氧化氫酶、超氧化物歧化酶等；中等水平的氧化應(yīng)激引發(fā)促炎癥因子的表達(dá)，如細(xì)胞因子等；高水平的氧化應(yīng)激引發(fā)線粒體依賴的細(xì)胞凋亡[13-14]。本研究中ZnO和CuO對(duì)兩種食管癌細(xì)胞的毒性作用機(jī)制包括細(xì)胞凋亡，同時(shí)一個(gè)新發(fā)現(xiàn)是它們同時(shí)抑制食管癌細(xì)胞的侵襲能力，顯示可能對(duì)癌癥轉(zhuǎn)移有抑制作用。

綜上所述，CuO和ZnO顆粒有抑制EC-9706和EC-109細(xì)胞增殖的作用，并可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，降低細(xì)胞侵襲，可作為潛在的抗食管癌化合物；TiO2對(duì)食管癌細(xì)胞無明顯毒性，考慮可以作為新型納米顆粒載體治療腫瘤，如裝載化療藥物或核酸片段靶向殺死腫瘤細(xì)胞，以達(dá)到治療ESCC的作用，本研究為食管癌的治療提供了新的思路。有關(guān)CuO和ZnO顆粒殺傷腫瘤細(xì)胞的作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

Fig 6　Effects of three different nanoparticles on expression levels of Bcl-2 and caspase-3 proteins in EC-9706 and EC-109 cells

*P<0.05vscontrol

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Effects of three kinds of nanoparticles on proliferation and apoptosis of esophageal squamous carcinoma cells

HAN Peng-li1, SUN Lei1, LYU Peng-ju1, GONG Fen-fen1,MA Chao1, CHEN Guo1,ZHU Yi-ran2, XIA Tian1, CAO Wei1

(1.TranslationalMedicineCenter,ZhengzhouCentralHospitalAffiliatedtoZhengzhouUniversity,Zhengzhou450007，China;2.SchoolofLifeScience,CentralChinaNormalUniversity,Wuhan430000,China)

Abstract:AimTo study the effects of CuO, ZnO and TiO2nanoparticles on the viability and metastatic potential of EC-9706 and EC-109 esophageal squamous carcinoma cell lineinvitro. MethodsCharacteristics of CuO, ZnO and TiO2nanoparticles were detected using transmission electron microscope(TEM) and dynamic light scattering(DLS). EC-9706 and EC-109 cells were treated with different concentrations of CuO, ZnO and TiO2(5～80 mg·L-1). The cell proliferation was analyzed by MTT assay. The cell cycle and apoptotic rates were determined by flow cytometry(FCM). The cell invasion was assayed in Transwell chambers. The expression of Bcl-2 and caspase-3 protein in cells was detected by Western blot method.ResultsCuO, ZnO and TiO2nanoparticles were spherical with primary particle size 12, 20.6, 12 nm. The particles were agglomerated in water and cell culture medium with negative charge. CuO and ZnO nanoparticles induced decreases in EC-9706 and EC-109 cell viability dose-dependently. After exposed to increasing concentrations of CuO and ZnO nanoparticles, the cell cycle analysis revealed a decreasing proportion of cells in G2/M and S phase, and up-regulation of the cells in G0/G1phase. Apoptotic cells also increased along with decreased cell invasion upon CuO and ZnO treatment. Nanoparticles treatment after 48 h, the activated caspase-3 expression quantity increased significantly and the Bcl-2 expression quantity decreased obviously(P<0.05) compared with control group. TiO2nanoparticles had no obvious effect on the EC-9706 and EC-109 cell proliferation, cell cycle, apoptosis and invasion.ConclusionCompared with TiO2, CuO and ZnO nanoparticles can inhibit EC-9706 and EC-109 cell viability and metastatic potential, the mechanism of action involves cell cycle arrest in G0/G1phase and apoptosis. These findings can help the development of nanoparticles as anti-cancer therapeutics for esophageal cancer.

Key words:esophageal cancer; CuO nano; ZnO nano; TiO2nano; cell proliferation; apoptosis

收稿日期:2016-01-21,修回日期:2016-03-02

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 31570899)；河南省醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(No 201403273)

作者簡介：韓鵬黎(1987-)，女，碩士，研究方向：腫瘤藥理學(xué)，E-mail：hanpengli2013@163.com； 曹巍(1963-)，男，博士，教授，研究方向：腫瘤病理學(xué)，通訊作者，E-mail：caoweiyu@hotmail.com

doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2016.06.011

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1978(2016)06-0789-06

中國圖書分類號(hào)：R329.24；R329.25；R735.102.2；R916.3

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-5-25 15:39網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20160525.1539.022.html