乳腺肿瘤组织氧分压及线粒体功能的实验研究

目的:通过建立人乳腺癌MCF-7裸鼠移植瘤动物模型检测肿瘤组织氧分压值和线粒体酶活性差异,初步探讨其变化的可能机制。方法:将人乳腺癌MCF-7细胞接种于BALB/c裸鼠背部,成瘤后通过电子自旋共振系统(EPR)检测肿瘤组织中氧分压(PO_2)水平;取肿瘤组织检测线粒体酶还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶(NADH-DH)、细胞色素C氧化酶(CcO)和琥珀酸细胞色素C还原酶(SCR)活性及各蛋白表达情况。结果:肿瘤组织中的氧分压水平为(10.3±0.4)mmHg,正常乳腺组织中氧分压水平为(14.1±0.3)mmHg,肿瘤组织中氧分压水平显著低于正常乳腺组织(P<0.05,n=6)。对照组正常乳腺组织和实验组肿瘤组织中线粒体NADH-DH活性值分别为(177.16±2.01)nmol被还原NADH/(mg protein·min)和(137.59±3.73)nmol被还原NADH/(mgprotein·min),肿瘤组织中NADH-DH活性明显降低(P<0.05),实验组肿瘤组织中SCR和CcO活性也明显低于正常对照组[(14.81±0.89 vs.19.53±0.35)nmol cyt C reduced/(mg protein·min),(103.96±5.38) vs.(124.78±1.34)nmol cyt C oxidized/(mg protein·min),P<0.05]。蛋白印迹检测提示肿瘤组织中三种酶的蛋白表达均较对照组降低(P<0.05)。结论:EPR为快速准确测定肿瘤组织中氧分压水平提供了重要的技术条件。本研究运用EPR技术直接检测了人乳腺癌MCF-7裸鼠移植瘤模型中低氧环境,发现肿瘤组织线粒体呼吸链中复合酶活性降低,可能与其蛋白表达的降低有关。