Genistein对乳腺癌骨转移的防作用与机理分析.docx

中文摘要Genistein对乳腺癌骨转移的防治作用与机理研究 中文摘要 Genistein对乳腺癌骨转移的防治作用与机理研究 中文摘要 研究背景 乳腺癌骨转移患者由于转移灶骨组织结构的破坏而出现剧烈骨痛、病理性骨 折、高钙血症和神经压迫等症状，严重影响患者生存质量，但其确切机理尚不清 楚。目前的研究多集中于探讨乳腺癌细胞致破骨细胞(osteoclast，OC)活性的增 加，但单纯抑制0C活性并不能完全阻止溶骨性损伤的进展。近年有研究发现， 乳腺癌细胞还可能影响到骨微环境中的其他细胞尤其是成骨细胞(osteoblast， OB)的生物学功能，刺激OB活性也可能是乳腺癌骨转移临床干预的一个重要作 用靶点。乳腺癌及其骨转移的临床处理颇为棘手，由于内分泌治疗存在副作用和 耐药性，有关选择性雌激素受体调节剂(selective estrogen receptor modulator， SEIM)和雌激素天然替代品在乳腺癌辅助治疗及预防骨转移中的应用受到了广 泛关注。5,7，4’-三羟基异黄酮(genistein，又称染料木黄酮或金雀异黄酮)是植物 雌激素的重要活性成分，能与雌激素受体(estrogen receptor，ER)结合产生雌激 素样效应而无其副作用，有抗肿瘤、抗氧化、在正常骨组织代谢中促进骨形成并 抑制骨吸收等作用，但在乳腺癌骨转移等病理情况下是否也能调节骨代谢、缓解 乳腺癌骨转移所致的骨丢失，尚需深入研究。 研究目的 采用乳腺癌骨转移裸鼠模型，预防或治疗性给予Genistein进行干预，观察其 对裸鼠骨转移灶形成和发展、骨量、骨组织结构、OB和OC生物学功能的影响。 同时，采用体外培养成骨细胞，探讨具备不同转移特性的人乳腺癌细胞对成骨细 胞生物学功能的影响和作用靶点，以及Genistein对乳腺癌介质中生长的OB生物 学功能影响的调控。从动物水平和细胞水平探讨Genistein对乳腺癌骨转移的防治 作用及其相关机理，为改变临床单纯抑制OC活性的治疗措施，缓解和预防乳腺 癌骨转移时发生的骨丢失提供理论依据和新的干预思路。 研究方法 采用左心室注射人源性乳腺癌细胞系MDA．MB．231细胞建立乳腺癌骨转移 裸鼠模型，预防或治疗性给予Genistein进行干预。实验终点时行裸鼠活体X光 显像计数骨转移灶数量并测量肿瘤体积，收集血标本后处死裸鼠，取骨标本行脱 钙和不脱钙切片，抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate．resistant acid phosphatase，TRAP) 染色法观察OC活性，Goldner．Trichrome三色法观察并测量骨量和骨结构变化， 自动生化分析仪测量血清钙、磷和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)水平， 中文摘要探讨Genistein对裸鼠骨转移灶的形成和发展，以及乳腺癌骨转移病理条件下对 中文摘要 探讨Genistein对裸鼠骨转移灶的形成和发展，以及乳腺癌骨转移病理条件下对 骨量和骨结构、OB和OC活性的影响作用。 同时，采用源于大鼠颅盖骨的原代OB进行体外实验，将OB与ER(．)的 MDA-MB一23 1细胞或ER(+)的MCF一7细胞的条件培养基(conditioned medium， CM)共同培养，MTT法观察条件培养基对OB增殖的影响，PNPP法观察条件培 养基对OB碱性磷酸酶活性的影响，茜素红S(alizarin red S，ARS)进行矿化结节 染色并计算面积观察条件培养基对OB矿化能力的影响，RT．PCR法分析条件培养 基对OB骨相关基因BGP、OPG和RANKL表达水平的影响，以分析具备不同转移 特性的人乳腺癌细胞对OB生物学功能的可能影响作用和作用靶点。同时，在条 件培养基体系中加入不同浓度的Genistein进行干预，进一步从细胞层面探讨 Genistein在乳腺癌骨转移的病理条件下，对OB生物学功能的影响及可能作用机 制。 结果 动物实验结果显示：左心室接种了MDA—MB．231乳腺癌细胞后2l天，裸鼠 经全身X线骨扫描显示多个部位有溶骨性骨转移灶形成，尤其多见于四肢。而 预防性(接种乳腺癌细胞前7天或接种同时)给予Genistein进行干预，可不同 程度地减少骨转移灶数目和肿瘤体积，并减少TRAP染色阳性的OC数目，并可 显著增加骨小梁面积(Tb．加％)、骨小梁厚度(Tb．Th)和骨小梁个数(Tb．N)， 减少骨小梁分离度(Tb．Sp)，证明Genistein对乳腺癌骨转移灶的形成和骨转移 所致的骨量丢失和骨结构破坏均有较好的预防作用。即使在骨转移灶形成后(接 种后21天并经全身x线骨扫描证实)治疗性给予Genistein干预，仍能明显减少 骨转移灶数目和肿瘤体积的增加，并减缓骨转移所致的骨量丢失和骨结构损伤。 同时，Genistein可