三维与二维培养肝癌HepG2细胞的药物敏感性及生物学特性比较

摘要

目的:观察肝癌HepG2细胞株在不同培养模式下的生物学性质、耐药性.方法:采用琼脂糖预铺底法建立体外三维细胞模型,通过倒置显微镜、扫描电镜等方法证实三维细胞模型的成功建立;采用透射电镜、流式细胞术等技术方法,比较二维培养及三维培养细胞中细胞间连接、细胞周期、细胞凋亡的差异;采用MTT法获得不同培养模式下药物5-FU、DDP作用的细胞抑制率.结果:三维培养HepG2细胞第7天可形成直径160μm左右的多细胞球,悬浮生长;二维培养的HepG2细胞贴壁生长.三维培养与二维培养相比,存在细胞周期阻滞:G1期细胞增多[(59.23±1.28)%vs(39.45±1.21)%],G2期细胞减少[(12.47±0.14)%vs(36.15±1.09)%],早期自发凋亡细胞比例减少[(1.62±0.50)%vs(6.29±1.61)%],具有统计学差异(P＜0.05);S期细胞比例变化不大[(28.30±0.93)%vs(24.40±0.96)%,P＞0.05],晚期自发凋亡坏死细胞比例变化不大[(0.65±0.17)%vs(0.66±0.29)%,P＞0.05].二维培养细胞间连接少见,三维培养细胞连接结构丰富,可见桥粒连接、中间连接及紧密连接结构;三维培养下5-FU、DDP药物的细胞抑制率明显降低(与二维培养相比).结论:经倒置显微镜和扫描电镜观察证实肝癌HepG2细胞体外三维培养模型成功建立,在三维培养条件下HepG2细胞对5-FU、DDP表现出多细胞耐药;与二维培养相比,三维培养的细胞间的相互作用有明显增强,且多细胞球生物学特性主要表现为细胞周期阻滞和早期凋亡减少,推测其可能与多细胞耐药有关.