研究簡(jiǎn)介:卵巢癌是女性癌癥相關(guān)死亡的第五大原因,其特點(diǎn)是發(fā)病隱匿且缺乏早期特異性癥狀。根據(jù)細(xì)胞來源,卵巢癌可大致分為三種主要類型,包括上皮細(xì)胞癌(90%)、性索間質(zhì)細(xì)胞癌(7%)和生殖細(xì)胞癌(3–7%)。卵巢癌的普遍治療包括廣泛手術(shù)和隨后的化療。盡管使用紫杉醇和鉑類化療取得了良好的效果,但不良副作用和獲得性耐藥性是卵巢癌治療的主要障礙。盡管對(duì)卵巢癌治療的持續(xù)研究,但在過去二十年中,其總體治愈率仍保持在約30%。因此,迫切需要探索用于治療卵巢癌的無毒、抗腫瘤分子。氧化應(yīng)激與許多疾病有關(guān),包括癌癥。盡管氫分子對(duì)癌癥的潛在影響已有報(bào)道,但這些研究?jī)H限于少數(shù)幾種癌癥類型,和/或僅使用體外細(xì)胞模型。先前的研究提供證據(jù)表明,氫分子提高了荷結(jié)腸癌小鼠的存活率,并抑制了肺癌的進(jìn)展。這些發(fā)現(xiàn)表明氫分子在癌癥預(yù)防和治療方面具有潛在的治療價(jià)值。本研究探討了分子氫對(duì)卵巢癌的潛在治療效果。通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn),研究人員發(fā)現(xiàn)分子氫能顯著抑制卵巢癌的生長(zhǎng)、侵襲和遷移,并表現(xiàn)出抗血管生成作用。特別值得注意的是,分子氫還能抑制卵巢癌干細(xì)胞樣細(xì)胞的增殖能力。這些發(fā)現(xiàn)為卵巢癌治療提供了一種潛在的新型無毒治療方法。

Unisense氫氣電極的應(yīng)用

氫濃度由Unisense針式氫氣電極(needle-type Hydrogen Sensor,Unisense A/S,Denmark)每周監(jiān)測(cè)一次,氫棒每?jī)芍芨鼡Q,以維持培養(yǎng)基中氫濃度>600μM。Unisense微電極系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供了實(shí)時(shí)、精確的氫氣濃度定量手段,確保體外實(shí)驗(yàn)條件恒定、可重復(fù),是驗(yàn)證“氫富培養(yǎng)基”有效性的關(guān)鍵質(zhì)量控制工具。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

分子氫通過多種機(jī)制發(fā)揮抗卵巢癌作用。抑制癌細(xì)胞增殖、侵襲和遷移,抑制血管生成,靶向抑制癌癥干細(xì)胞樣細(xì)胞的自我更新能力。提供了分子氫對(duì)卵巢癌治療潛力的體內(nèi)外證據(jù),表明高濃度氫吸入(66.7%)可能是一種有效的卵巢癌治療策略。分子氫的無毒特性使其特別適合作為輔助治療手段。氫分子對(duì)卵巢癌細(xì)胞遷移和侵襲的影響。

圖1、氫氣吸入抑制Hs38.T異種移植的BALB/c裸鼠的腫瘤生長(zhǎng)和血管生成。(A)吸入氫氣6周導(dǎo)致平均腫瘤體積顯著減少;(B)免疫組織化學(xué)檢查顯示Ki67和CD34的表達(dá)被氫分子下調(diào);(C)免疫組織化學(xué)染色的定量分析。

圖2、氫分子對(duì)人卵巢癌細(xì)胞功能的影響。(A,B)CCK-8實(shí)驗(yàn)證明氫氣處理抑制了PA-1和Hs38.T細(xì)胞的增殖;(C,D)基質(zhì)膠侵襲實(shí)驗(yàn)顯示氫氣處理顯著抑制PA-1和Hs38.T細(xì)胞的侵襲;(E,F)劃痕實(shí)驗(yàn)表明氫分子抑制了PA-1和Hs38.T細(xì)胞的遷移。

圖3、氫分子對(duì)人卵巢癌細(xì)胞克隆形成能力的抑制作用。(A)代表性圖像顯示氫分子對(duì)集落形成的抑制作用;(B)在PA-1和Hs38.T細(xì)胞中,氫氣處理顯著減少了集落數(shù)量;(C)在PA-1和Hs38.T細(xì)胞中,氫氣組的集落平均直徑均顯著小于對(duì)照組。

圖4、氫分子對(duì)人卵巢癌細(xì)胞球體形成的抑制作用。(A)代表性圖像顯示氫分子對(duì)球體形成的抑制作用;(B)氫氣處理顯著減少了PA-1細(xì)胞的懸浮球數(shù)量,而在Hs38.T細(xì)胞中未觀察到顯著變化;(C)在Hs38.T和PA-1細(xì)胞中,氫氣組的懸浮球平均直徑均顯著小于對(duì)照組。

結(jié)論與展望

本研究首次在體內(nèi)外模型中系統(tǒng)評(píng)估了高濃度分子氫(66.7%H?/33.3%O?)對(duì)卵巢癌的抑瘤效應(yīng)。作者利用Hs38.T和PA-1兩種人卵巢癌細(xì)胞系,通過裸鼠皮下移植瘤模型發(fā)現(xiàn):每日3次、每次30 min,連續(xù)6周的氫氣吸入使腫瘤體積下降32.3%,Ki67(增殖標(biāo)記)降低30%,CD34(血管生成標(biāo)記)降低74%。體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí),600μM氫富培養(yǎng)基顯著抑制細(xì)胞增殖、侵襲、遷移、克隆形成及腫瘤干細(xì)胞球體形成,提示氫氣可通過削弱腫瘤干細(xì)胞(CSC)特性和阻斷血管生成兩條途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。研究中使用了Unisense的針型氫氣電極定期監(jiān)測(cè)培養(yǎng)基中的氫濃度,確保維持在600μM以上。該系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供了精確的氫濃度測(cè)量數(shù)據(jù),是保證體外實(shí)驗(yàn)條件一致性和結(jié)果可靠性的關(guān)鍵設(shè)備。這項(xiàng)研究為卵巢癌治療提供了一種潛在的新型無毒治療方法。分子氫的多靶點(diǎn)作用機(jī)制,特別是對(duì)癌癥干細(xì)胞樣細(xì)胞的抑制作用,可能有助于解決當(dāng)前卵巢癌治療中的耐藥性和復(fù)發(fā)問題。未來研究可進(jìn)一步探索分子氫與其他治療方法的聯(lián)合應(yīng)用效果。