高强度超声对人类乳腺癌细胞内游离钙的影响及对细胞生长的抑制作用

Intracellular calcium and growth suppression of human breast cancer cells exposed by high intensity ultrasound

目的探讨高强度超声（HIU）对人类乳腺癌细胞内游离钙浓度的影响及对细胞生长的抑制作用。方法用HIU（50W／cm^2）干预体外培养的人类乳腺癌细胞MCF-7及MDA—MB-231。用钙离子（Ca^2＋）荧光探针检测干预后细胞内Ca^2＋浓度，四甲基偶氮唑蓝（MTT）法检测干预后细胞生长抑制率，流式细胞术分析细胞周期分布及凋亡率。结果HIU干预10、20、30S后，细胞内Ca^2＋浓度随干预时间的增加而升高，MCF-7细胞分别为（572±20．1）、（670±18．9）、（815±16．3）nmol／L（F=663．65，P〈0．001），MDA—MB-231细胞分别为（582±16．3）、（687±19．7）、（843±14．8）nmol／L（F=863．06，P〈0．001）；周期向G0～G1分布，二种细胞G0～G1比例为分别为（60．5±5．5）％、（66．3±7．0）％、（74．5±8．2）％（F=8．17，P=0．002）和（58．5±6．3）％、（66．1±6．3）％、（71．2±7．9）％（F=7．51，P=0．003）；凋亡率逐渐上升，二种细胞凋亡率分别为（7．3±1．7）％、（13．2±3．5）％、（19．3±3．7）％（F=18．73，P〈0．001）和（6．3±1．8）％、（11．4±2．3）％、（16．4±3．3）％（F=19．26，t9〈0．001）；干预后细胞生长抑制率明显增加，二种细胞生长抑制率分别为（9．2±2．2）％、（243±3．9）％、（48．6±5．5）％（F=117．16，P〈0．001）和（9．0±1。7）％、（22．3±3．5）％、（41．6±6．4）％（F=71．25，P〈0．001）。结论HIU干预在一定作用时间内使细胞内Ca^2＋浓度升高，促使细胞周期向G0～G1转化，凋亡率及细胞死亡率明显上升.

Objective Study on the intracellular calcium and growth suppression of human breast cancer cells exposed by high intensity ultrasound （HIU）. Methods Exposed human breast cancer cells MDA-MB-231 and MCF-7 in vitro with HIU （50 W/cm^2）. Examined the intracellular calcium from exposed cells with Fura-2 fluorescence probe. The cell viabilities were measured by MTT assay. The rate of cell apoptosis and distribution of cell cycle were detected on flow cytometry. Results The lever of intracellular calcium went up in pace with exposed time of HIU, MCF-7 cells were （572±20.1）, （670±18.9）, （815±16.3） mnol/L （F = 663.65, P 〈0.001）, MDA-MB-231 cell was （582±16.3）, （687±19.7）, （843±14.8） nmol/L （F = 863.06, P 〈0.001）, and the distribution of cell cycle waved to G0-Gl, the ratios of G0-G1 in MCF-7 and MDA-MB-231 were （60.5±5.5） %, （66.3±7.0） %, （74.5±8.2） % （F =8.17, P = 0.002） and （58.5±6.3） %, （66.1±6.3） %, （71.2±7.9） % （F =7.51, P = 0.003）. Apoptotic rate upgraded gradually, the apoptotic rates of MCF-7 and MDA-MB-231 were （7.3±1.7） %, （13.2±3.5） %, 09.3±3.7） % （F = 18.73, P 〈0.001） and （6.3±1.8） %, （11.4±2.31） %, （16.4±3.3） % （F = 19.26, P 〈0.001）. Under MTY assay, the rate of cell growth suppression increased significantly, the rates of cell growth suppression in MCF-7 and MDA-MB-231 were （9.2±2.2） %, （24.3±3.9） %, （48.6±5.5） % （F =117.16, P 〈0.001） and （9.0±1.7） %, （22.3±3.5） %, （416±6.4） % （F =71.25, P 〈0.001）. Conclusion HIU enhanced the intracellular calcium of human breast cancer cells within given time and promoted the distribution of cell cycle to G0-G1. The rate of cell apoptosis and the cell＇s death rate increased evidently.