Impact of lidocaine on the chemotherapy sensitivity of gastric cancer cells via regulating Wnt/β-catenin axis
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摘要:目的
探讨利多卡因调控Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)轴对胃癌细胞化疗敏感性的影响。
方法将对数生长期的人胃癌细胞SGC-7901接种于96孔板中，用不同浓度利多卡因(0、10、50、100、150、200 μmol/L)处理24 h, 比较不同浓度下的细胞活力。将对数生长期SGC-7901细胞分为对照组(Control组)、顺铂组(Cisplatin组)、利多卡因低浓度组(Lido-L组)、利多卡因中浓度组(Lido-M组)、利多卡因高浓度组(Lido-H组)、利多卡因高浓度+Wnt/β-catenin信号通路激活剂SKL2001组(Lido-H+SKL2001组)，通过5-乙炔基-2'脱氧尿嘧啶核苷(EdU)细胞增殖检测、Transwell法和划痕愈合实验分别比较各组细胞增殖、侵袭和迁移能力，使用TUNEL试剂盒检测各组细胞凋亡情况，并检测各组细胞凋亡、上皮-间质转化、Wnt/β-catenin通路相关蛋白的表达情况。
结果与0 μmol/L利多卡因相比, 50、100、150、200 μmol/L利多卡因处理的SGC-7901细胞活力均降低，差异有统计学意义(P＜0.05)。与Control组相比, Cisplatin组EdU阳性率、细胞侵袭数、划痕愈合率和波形蛋白(Vimentin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、B细胞淋巴瘤相关蛋白-2(Bcl-2)、细胞周期蛋白D1(cyclin D1)、散乱蛋白2(DVL2)、Wnt家族成员3a(Wnt3a)、β-连环蛋白(β-catenin)表达降低，细胞凋亡率升高，E-钙黏蛋白(E-cadherin)、B细胞淋巴瘤-2相关X蛋白(Bax)、裂解半胱天冬酶-3(Cleaved-Caspase-3)表达增加，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Cisplatin组相比, Lido-L组、Lido-M组、Lido-H组EdU阳性率、细胞侵袭数、划痕愈合率和Vimentin、N-cadherin、Bcl-2、Cyclin Dl、DVL2、Wnt3a、β-catenin表达逐渐降低，细胞凋亡率逐渐升高, E-cadherin、Bax、Cleaved-caspase-3表达逐渐增加，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Lido-H组相比, Lido-H+SKL2001组EdU阳性率、细胞侵袭数、划痕愈合率和Vimentin、N-cadherin、Bcl-2、Cyclin Dl、DVL2、Wnt3a、β-catenin表达升高，细胞凋亡率和E-cadherin、Bax、Cleaved-caspase-3表达降低，差异有统计学意义(P＜0.05)。
结论利多卡因可能通过抑制Wnt/β-catenin轴的激活而增强胃癌细胞化疗敏感性。
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关键词:
- 利卡多因 /
- Wnt/β-连环蛋白 /
- 信号通路 /
- 胃癌 /
- 化疗敏感性
Abstract:ObjectiveTo investigate the effect of lidocaine on the chemotherapy sensitivity of gastric cancer cells by regulating the Wnt/β-catenin axis.
MethodsHuman gastric cancer cells SGC-7901 in logarithmic growth phase were inoculated into 96-well plates and treated with different concentrations of lidocaine (0, 10, 50, 100, 150, 200 μmol/L) for 24 h. The cell viability at different concentrations was compared. The SGC-7901 cells in logarithmic growth phase were divided into control group, cisplatin group, low concentration lidocaine group (Lido-L group), medium concentration lidocaine group (Lido-M group), high concentration lidocaine group (Lido-H group), high concentration lidocaine + Wnt/β-catenin signal pathway activator SKL2001 group (Lido-H+SKL2001 group). The cell proliferation, invasion, and migration abilities of each group were compared by 5-acetylidene-2'deoxyuracil nucleoside (EdU) cell proliferation detection, Transwell assay, and scratch healing experiment. The apoptosis of each group was detected by TUNEL assay. The expressions of apoptosis, epithelial-mesenchymal transition, and Wnt/β-catenin pathway-related proteins in each group were detected.
ResultsCompared with 0 μmol/L lidocaine, the cell viability of SGC-7901 cells treated with 50, 100, 150, and 200 μmol/L lidocaine was reduced (P < 0.05). Compared with the control group, the EdU positive rate, the number of cell invasion, scratch healing rate, and expressions of vimentin, N-cadherin, B-cell lymphoma-associated protein-2 (Bcl-2), cyclin D1, scattered protein 2 (DVL2), Wnt family member 3a (Wnt3a), β-catenin (β-catenin) were reduced in the cisplatin group, while the cell apoptosis rate was increased, the expressions of E-cadherin, B-cell lymphoma-2-associated X protein (Bax), Cleaved-caspase-3 were increased, and the differences were statistically significant (P < 0.05). Compared with the cisplatin group, the EdU positive rate, the number of cell invasion, scratch healing rate, and expressions of vimentin, N-cadherin, Bcl-2, cyclin Dl, DVL2, Wnt3a, β-catenin were gradually reduced in the Lido-L group, Lido-M group, and Lido-H group, while the cell apoptosis rate, the expressions of E-cadherin, B-cell lymphoma-2-associated X protein (Bax), Cleaved-caspase-3 were increased (P < 0.05). Compared with the Lido-H group, the EdU positive rate, the number of cell invasion, scratch healing rate, and expressions of vimentin, N-cadherin, Bcl-2, cyclin Dl, DVL2, Wnt3a, β-catenin were increased in the Lido-H+SKL2001 group, while the cell apoptosis rate and expressions of E-cadherin, Bax, Cleaved-caspase-3 were reduced, the differences were statistically significant (P < 0.05).
ConclusionLidocaine may enhance the chemotherapy sensitivity of gastric cancer cells by inhibiting the activation of the Wnt/β-catenin axis.
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Keywords:
- lidocaine /
- Wnt/β-catenin /
- signal pathway /
- gastric cancer /
- chemotherapy sensitivity
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胃癌是临床常见的消化道肿瘤，发病率和致死率均较高，严重威胁公众健康[1]。利多卡因是临床常用的酰胺衍生物局部麻醉剂和抗心律失常药，具有镇痛、抗肿瘤、抗癌药增敏等作用[2]。研究[3]表明，利多卡因可在胃癌进展过程中发挥抗肿瘤作用[3]。谢玉海等[4]研究显示，利多卡因能抑制胃癌细胞的增殖、迁移及侵袭。研究[5]表明，利多卡因可通过微小RNA(miR)-195抑制骨肉瘤MG63细胞增殖及诱导细胞凋亡，并增强其对顺铂化疗的敏感性。Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)途径包括一系列蛋白质，这些蛋白质在胚胎发育和成人组织稳态中起着关键作用。Wnt/β-catenin信号失调常会引发各种严重疾病，包括癌症和非癌症疾病[6]。研究[7]表明，Serpin家族H成员1(SERPINH1)通过Wnt/β-catenin途径调节上皮-间质转化(EMT)和胃癌的进展。研究[8]显示，抑制Wnt/β-catenin通路激活可增强肝细胞癌(HCC)细胞对吉西他滨的化疗敏感性。目前，利多卡因在胃癌中的作用机制尚未明确，本研究基于Wnt/β-catenin信号通路探讨利多卡因对胃癌细胞化疗敏感性的影响及其可能机制，现报告如下。
1. 材料与方法
1.1 主要材料
人胃癌细胞SGC-7901(CL-0206), 购自武汉普诺赛生命科技有限公司; 利多卡因(BP727), 购自Sigma-Aldrich公司; SKL2001(S8320), 购自Selleck公司; 顺铂(D807330), 购自上海麦克林生化科技股份有限公司; 噻唑蓝(MTT)细胞活力检测试剂盒(E-CK-A341)、5-乙炔基-2′脱氧尿嘧啶核苷(EdU)细胞增殖检测试剂盒(E-CK-A375), 购自武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司; TUNEL试剂盒(P-CA-303), 购自武汉普诺赛生命科技有限公司; 抗体B细胞淋巴瘤-2相关X蛋白(Bax, 货号ab32503)、B细胞淋巴瘤相关蛋白-2(Bcl-2, 货号ab182858)、裂解半胱天冬酶-3(Cleaved-Caspase-3, 货号ab32042)、E-钙黏蛋白(E-cadherin，货号ab231303)、波形蛋白Vimentin(货号ab20346)、N-钙黏蛋白(N-cadherin, 货号ab76011)、周期蛋白D1(Cyclin Dl, 货号ab16663)、β-catenin(货号ab32572)、Wnt家族成员3a(Wnt3a, 货号ab219412)、散乱蛋白2(DVL2, 货号ab277903)、β-actin(货号ab8226)、与辣根过氧化物酶(HRP)偶联的IgG(货号ab6728)均购自Abcam公司。
1.2 方法
1.2.1 细胞活力检测
将人胃癌细胞SGC-7901在含有10%胎牛血清的DMEM培养基中培养，并置于培养箱(37 ℃, 5%CO2)中，待细胞融合至80%~90%时进行细胞传代。将对数生长期的SGC-7901细胞接种于96孔板中(1×104个/孔)，用不同浓度利多卡因(0、10、50、100、150、200 μmol/L)处理24 h。加入MTT溶液20 μL, 37 ℃孵育4 h。然后加入150 μL二甲基亚砜(DMSO), 孵育15 min(37 ℃), 使用酶标仪于490 nm处读取光密度(OD)值。计算细胞活力，细胞活力=(OD实验组-OD对照组)/(OD对照组-OD空白组)×100%。
1.2.2 细胞分组及处理
将对数生长期细胞分为对照组(Control组)、顺铂组(Cisplatin组)、利多卡因低浓度组(Lido-L组)、利多卡因中浓度组(Lido-M组)、利多卡因高浓度组(Lido-H组)、利多卡因高浓度+Wnt/β-catenin信号通路激活剂SKL2001组(Lido-H+SKL2001组)。Cisplatin组使用30 μg/mL顺铂处理SGC-7901细胞24 h, Lido-L组、Lido-M组、Lido-H组分别使用50、100、150 μmol/L利多卡因与30 μg/mL顺铂共同处理细胞24 h, Lido-H+SKL2001组使用150 μmol/L利多卡因、30 μg/mL顺铂和1 μmol/L SKL2001[9]处理细胞24 h, Control组给予等量生理盐水。
1.2.3 细胞增殖检测
取各组SGC-7901细胞接种于96孔板进行培养, 5×103个/孔。将细胞与10 μmol/L EdU于37 ℃培养2 h, 并在4%甲醛中固定，用Apollo反应混合物和DAPI染色液(鉴定细胞核)染色30 min, 在荧光显微镜下对增殖阳性细胞进行拍照并计数。EdU阳性率(%)=EdU阳性细胞数/细胞总数(DAPI染色阳性)×100%。
1.2.4 细胞侵袭和迁移检测
采用Transwell法检测细胞侵袭能力，上层用无血清培养基填充细胞，下层补充血清培养基, 37 ℃孵育，甲醇固定，然后用0.5%结晶紫对细胞染色10 min, 最后使用光学显微镜拍摄图像，随机选择5个视野，计算每个视野侵袭细胞数量。采用划痕愈合实验检测细胞迁移能力，当各组细胞融合度达到约90%时，用移液管吸头刮擦细胞单层以形成均匀划痕，并用无血清磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗掉划下的细胞，培养24 h。光学显微镜下拍照观察，记录0 h和24 h划痕融合情况，并计算细胞划痕愈合率。划痕愈合率=(W0 h-W24 h)/W0 h×100%, W为划痕宽度。
1.2.5 细胞凋亡检测
将各组SGC-7901细胞培养过夜，使用TUNEL试剂盒按照说明书要求检测细胞凋亡情况。随机选取5个视野，荧光显微镜下拍照观察，计算细胞凋亡率(%)=TUNEL阳性细胞数目/细胞总数(DAPI染色阳性)×100%。
1.2.6 相关蛋白表达检测
使用RIPA缓冲液裂解各组SGC-7901细胞，提取总蛋白裂解物，通过10%十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离等量的总蛋白裂解物。将蛋白转移至聚偏氟乙烯(PVDF)膜上，使用含0.5% Tween-20和5%脱脂奶粉的PBS封闭1 h，然后添加一抗Bax、Bcl-2、Cleaved-caspase-3、E-cadherin、Vimentin、N-cadherin、Cyclin Dl、β-catenin、Wnt3a、DVL2和β-actin于PVDF膜孵育过夜(4 ℃)，再与相应二抗室温孵育1 h，ECL显影。应用Image J软件检测蛋白质条带的灰度值。
1.3 统计学分析
所有实验数据采用SPSS 19.0软件进行统计学分析，符合正态分布的实验数据以平均值±标准差表示，多组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用LDS-t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 不同浓度利多卡因对SGC-7901细胞活力的影响
与0 μmol/L利多卡因相比, 10 μmol/L利多卡因处理的SGC-7901细胞活力降低，但差异无统计学意义(P>0.05); 与0 μmol/L利多卡因相比，50、100、150、200 μmol/L利多卡因处理的SGC-7901细胞活力均降低，差异有统计学意义(P＜0.05), 见表 1。因为10 μmol/L利多卡因对细胞活力的影响较小, 200 μmol/L利多卡因处理的细胞活力较低，所以本研究选用50、100、150 μmol/L利多卡因进行后续实验，见表 1。
表 1 不同浓度利多卡因对SGC-7901细胞活力的影响(x±s)% 利多卡因浓度/(μmol/L) n 细胞活力 0 6 100.00±0 10 6 93.28±6.12 50 6 85.64±5.37* 100 6 74.93±4.01* 150 6 63.78±3.85* 200 6 52.32±3.41* F 108.925 P ＜0.001 与0 μmol/L比较, *P＜0.05。 2.2 利多卡因对SGC-7901细胞增殖的影响
与Control组相比, Cisplatin组SGC-7901细胞EdU阳性率降低，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Cisplatin组相比, Lido-L组、Lido-M组、Lido-H组SGC-7901细胞EdU阳性率呈浓度依赖性降低，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Lido-H组相比, Lido-H+SKL2001组SGC-7901细胞EdU阳性率升高，差异有统计学意义(P＜0.05), 见图 1、表 2。
表 2 各组SGC-7901细胞EdU阳性率比较(x±s)% 组别 n EdU阳性率 Control组 6 53.46±5.24 Cisplatin组 6 42.61±3.02* Lido-L组 6 32.09±2.86# Lido-M组 6 24.74±2.07#△ Lido-H组 6 15.85±2.43#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 28.52±3.19▽ F 98.854 P ＜0.001 与Control组比较, *P＜0.05; 与Cisplatin组比较, #P＜0.05;
与Lido-L组比较, △P＜0.05; 与Lido-M组比较, ▲P＜0.05;
与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。2.3 利多卡因对SGC-7901细胞侵袭和迁移的影响
与Control组相比, Cisplatin组SGC-7901细胞侵袭数和划痕愈合率降低，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Cisplatin组相比, Lido-L组、Lido-M组、Lido-H组SGC-7901细胞侵袭数和划痕愈合率呈浓度依赖性降低，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Lido-H组相比, Lido-H+SKL2001组SGC-7901细胞侵袭数和划痕愈合率增长，差异有统计学意义(P＜0.05)，见图 2、图 3和表 3。
表 3 各组SGC-7901细胞侵袭数和细胞划痕愈合率比较(x±s)组别 n 细胞侵袭数/个 细胞划痕愈合率/% Control组 6 166.33±10.53 87.63±7.16 Cisplatin组 6 141.67±8.47* 74.28±5.68* Lido-L组 6 110.90±6.34# 60.65±4.01# Lido-M组 6 94.73±6.86#△ 48.32±4.11#△ Lido-H组 6 74.53±3.37#△▲ 34.71±2.94#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 97.30±4.08▽ 43.10±3.22▽ F 138.291 106.691 P ＜0.001 ＜0.001 与Control组比较, *P＜0.05; 与Cisplatin组比较, #P＜0.05;
与Lido-L组比较, △P＜0.05; 与Lido-M组比较, ▲P＜0.05;
与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。2.4 利多卡因对SGC-7901细胞凋亡及凋亡相关蛋白的影响
与Control组相比, Cisplatin组SGC-7901细胞凋亡率升高, Bax、Cleaved-caspase-3蛋白表达增加, Bcl-2蛋白表达降低，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Cisplatin组相比, Lido-L组、Lido-M组、Lido-H组SGC-7901细胞凋亡率升高, Bax、Cleaved-caspase-3蛋白表达增加, Bcl-2蛋白表达降低，差异有统计学意义(P＜0.05), 且呈浓度依赖性; 与Lido-H组相比, Lido-H+SKL2001组SGC-7901细胞凋亡率和Bax、Cleaved-caspase-3蛋白表达降低, Bcl-2蛋白表达增加，差异有统计学意义(P＜0.05), 见图 4、图 5和表 4。
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图 4 各组SGC-7901细胞凋亡相关蛋白表达情况A: Control组; B: Cisplatin组; C: Lido-L组; D: Lido-M组; E: Lido-H组; F: Lido-H+SKL2001组。表 4 各组SGC-7901细胞凋亡率及凋亡相关蛋白表达比较(x±s)组别 n 细胞凋亡率/% Bax Bcl-2 Cleaved-caspase-3 Control组 6 3.28±0.12 0.35±0.03 1.15±0.10 0.12±0.02 Cisplatin组 6 14.52±1.34* 0.51±0.03* 0.96±0.06* 0.28±0.03* Lido-L组 6 26.48±2.76# 0.76±0.05# 0.61±0.05# 0.50±0.04# Lido-M组 6 37.53±3.23#△ 0.93±0.03#△ 0.36±0.04#△ 0.76±0.06#△ Lido-H组 6 52.66±7.01#△▲ 1.17±0.09#△▲ 0.21±0.03#△▲ 0.94±0.08#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 45.58±4.79▽ 1.08±0.06▽ 0.32±0.05▽ 0.81±0.06▽ F 139.301 221.709 245.784 227.818 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 Bax: B细胞淋巴瘤-2相关X蛋白; Bcl-2: B细胞淋巴瘤相关蛋白-2; Cleaved-caspase-3: 裂解半胱天冬酶-3。
与Control组比较, *P＜0.05; 与Cisplatin组比较, #P＜0.05; 与Lido-L组比较, △P＜0.05;
与Lido-M组比较, ▲P＜0.05; 与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。2.5 利多卡因对SGC-7901细胞EMT的影响
与Control组相比, Cisplatin组SGC-7901细胞Vimentin、N-cadherin蛋白表达降低, E-cadherin蛋白表达增加，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Cisplatin组相比, Lido-L组、Lido-M组、Lido-H组SGC-7901细胞Vimentin、N-cadherin蛋白表达降低, E-cadherin蛋白表达增加，差异有统计学意义(P＜0.05), 且呈浓度依赖性; 与Lido-H组比较, Lido-H+SKL2001组SGC-7901细胞Vimentin、N-cadherin蛋白表达增加, E-cadherin蛋白表达降低，差异有统计学意义(P＜0.05), 见图 6、表 5。
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图 6 各组SGC-7901细胞EMT相关蛋白表达情况A: Control组; B: Cisplatin组; C: Lido-L组; D: Lido-M组; E: Lido-H组; F: Lido-H+SKL2001组。表 5 各组SGC-7901细胞EMT相关蛋白表达比较(x±s)组别 n E-cadherin N-cadherin Vimentin Control组 6 0.43±0.02 0.94±0.07 1.28±0.10 Cisplatin组 6 0.55±0.03* 0.85±0.05* 1.15±0.08* Lido-L组 6 0.68±0.05# 0.67±0.04# 1.01±0.06# Lido-M组 6 0.79±0.04#△ 0.52±0.04#△ 0.87±0.05#△ Lido-H组 6 0.91±0.06#△▲ 0.36±0.01#△▲ 0.62±0.06#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 0.83±0.05▽ 0.45±0.03▽ 0.75±0.05▽ F 103.231 222.979 77.471 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 E-cadherin: E-钙黏蛋白; N-cadherin: N-钙黏蛋白; Vimentin: 波形蛋白。与Control组比较, *P＜0.05;
与Cisplatin组比较, #P＜0.05; 与Lido-L组比较, △P＜0.05; 与Lido-M组比较, ▲P＜0.05; 与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。2.6 利多卡因对SGC-7901细胞相关蛋白表达的影响
与Control组相比, Cisplatin组SGC-7901细胞Cyclin Dl、DVL2、Wnt3a和β-catenin蛋白表达降低，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Cisplatin组相比, Lido-L组、Lido-M组、Lido-H组SGC-7901细胞Cyclin Dl、DVL2、Wnt3a和β-catenin蛋白表达依次降低，差异有统计学意义(P＜0.05); 与Lido-H组比较, Lido-H+SKL2001组SGC-7901细胞Cyclin Dl、DVL2、Wnt3a和β-catenin蛋白表达增加，差异有统计学意义(P＜0.05), 见图 7、表 6。
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图 7 各组SGC-7901细胞相关蛋白表达情况A: Control组; B: Cisplatin组; C: Lido-L组; D: Lido-M组; E: Lido-H组; F: Lido-H+SKL2001组。表 6 各组SGC-7901细胞相关蛋白表达情况比较(x±s)组别 n Cyclin Dl DVL2 Wnt3a β-catenin Control组 6 1.35±0.11 0.89±0.07 1.02±0.08 0.57±0.06 Cisplatin组 6 1.18±0.06* 0.69±0.05* 0.85±0.05* 0.46±0.03* Lido-L组 6 1.02±0.05# 0.53±0.04# 0.69±0.04# 0.34±0.03# Lido-M组 6 0.85±0.05#△ 0.45±0.03#△ 0.53±0.05#△ 0.27±0.02#△ Lido-H组 6 0.64±0.04#△▲ 0.26±0.02#△▲ 0.37±0.02#△▲ 0.12±0.01#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 0.76±0.05▽ 0.33±0.02▽ 0.45±0.03▽ 0.25±0.03▽ F 104.032 184.609 156.730 136.112 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 Cyclin Dl: 周期蛋白D1; DVL2: 散乱蛋白2; Wnt3a: Wnt家族成员3a; β-catenin: β-连环蛋白。与Control组比较, *P＜0.05;
与Cisplatin组比较, #P＜0.05; 与Lido-L组比较, △P＜0.05; 与Lido-M组比较, ▲P＜0.05; 与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。3. 讨论
手术是胃癌首选治疗方式，但由于早期诊断率低，患者术后复发转移率很高[10]。利多卡因是临床常用的局部麻醉剂之一，具有许多药理作用，可直接或间接影响多种癌症[11]。ZENG W等[12]研究表明，利多卡因治疗可使胃癌细胞的恶性行为受到显著抑制，细胞活力、迁移能力和侵袭能力下降，还可促进胃癌细胞凋亡。本研究中，利多卡因处理SGC-7901细胞后细胞活力降低，表明利多卡因能抑制胃癌细胞的增殖。
顺铂是一种化疗药物，能抑制肿瘤细胞增殖，促进细胞凋亡，然而化疗耐药性亦不容忽视，因此，增强癌细胞化疗敏感性在胃癌治疗中相当重要[13]。Bax和Cleaved-Caspase-3是凋亡相关蛋白，上调其水平能促进癌细胞凋亡[14]。细胞周期相关分子参与胃癌的发生和发展[15], Cyclin D1与细胞增殖密切相关，在胃癌组织中高表达。ZHANG Y等[16]研究表明，下调Bcl-2及Cyclin D1等相关细胞周期蛋白水平可诱导胃癌细胞凋亡。ZHANG X M等[17]研究表明，顺铂能显著提高细胞凋亡率和Bax、裂解的胱天蛋白酶-3和裂解的PARP蛋白表达水平。利多卡因可进一步增加顺铂驱动的细胞凋亡数量及凋亡相关蛋白表达水平，在一定程度上削弱耐药细胞的顺铂耐药性。本研究中，顺铂抑制SGC-7901细胞活力、侵袭能力及迁移能力，显著上调Bax和Cleaved-caspase-3蛋白水平，下调Bcl-2和Cyclin D1蛋白表达，促进细胞凋亡，而利多卡因干预可进一步降低SGC-7901细胞活力、侵袭能力和迁移能力，上调凋亡蛋白表达，促进细胞凋亡，表明利多卡因能增强胃癌细胞对顺铂的化疗敏感性。
β-catenin是Wnt信号通路中至关重要的信号换能器，典型Wnt信号通路基因突变常发生在癌症中，可导致关键效应蛋白β-catenin的异常积累[18]。Wnt/β-catenin信号通路的失调与胃癌发展和化疗耐药性密切相关[19]。失活家族蛋白是关键的支架蛋白，作用于Wnt/β-catenin信号通路，与各种肿瘤进展有关。DVL2在胃癌中高表达，在胃癌的发生和发展中具有至关重要的作用[20]。HE R F等[21]研究表明, Wnt/β-catenin信号通路的异常激活主要通过DVL2的异常表达实现，其通过下调DVL2抑制胃癌细胞增殖、迁移和侵袭。β-catenin和Cyclin D1被证明不仅与癌症的分化相关，而且与EMT相关，此外Wnt/β-catenin信号通路在调节胃癌中的EMT方面有关键作用[22]。LIAO W H等[23]研究表明，下调Wnt/β-catenin信号通路能抑制EMT过程，进而抑制胃癌细胞MC增殖的恶性行为并诱导其G0/G1期停滞，阻止胃癌的发生和发展。利多卡因和Wnt/β-catenin途径与胃癌的发生发展及化疗耐药性有关。研究[24]显示，利多卡因对Wnt/β-catenin信号通路具有调控作用。本研究中，利多卡因显著下调Vimentin、N-cadherin、DVL2、Wnt3a和β-catenin蛋白表达，上调E-cadherin蛋白表达, SKL2001干预后可逆转利多卡因对SGC-7901细胞的抗癌作用，降低SGC-7901细胞化疗敏感性。由此表明，利多卡因能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活阻碍SGC-7901细胞的增殖、侵袭、迁移并促进其凋亡，调节细胞EMT过程，增强顺铂对SGC-7901细胞的化疗敏感性。
综上所述，利多卡因可增强胃癌细胞对顺铂的化疗敏感性，调节胃癌细胞EMT过程，抑制胃癌细胞增殖、迁移与侵袭，促进细胞凋亡，其机制可能与抑制Wnt/β-catenin信号通路传导有关。但本研究内容有限，其作用机制仍需结合动物模型进一步研究。
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图 4 各组SGC-7901细胞凋亡相关蛋白表达情况
A: Control组; B: Cisplatin组; C: Lido-L组; D: Lido-M组; E: Lido-H组; F: Lido-H+SKL2001组。
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图 6 各组SGC-7901细胞EMT相关蛋白表达情况
A: Control组; B: Cisplatin组; C: Lido-L组; D: Lido-M组; E: Lido-H组; F: Lido-H+SKL2001组。
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图 7 各组SGC-7901细胞相关蛋白表达情况
A: Control组; B: Cisplatin组; C: Lido-L组; D: Lido-M组; E: Lido-H组; F: Lido-H+SKL2001组。
表 1 不同浓度利多卡因对SGC-7901细胞活力的影响(x±s)
% 利多卡因浓度/(μmol/L) n 细胞活力 0 6 100.00±0 10 6 93.28±6.12 50 6 85.64±5.37* 100 6 74.93±4.01* 150 6 63.78±3.85* 200 6 52.32±3.41* F 108.925 P ＜0.001 与0 μmol/L比较, *P＜0.05。 
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表 2 各组SGC-7901细胞EdU阳性率比较(x±s)
% 组别 n EdU阳性率 Control组 6 53.46±5.24 Cisplatin组 6 42.61±3.02* Lido-L组 6 32.09±2.86# Lido-M组 6 24.74±2.07#△ Lido-H组 6 15.85±2.43#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 28.52±3.19▽ F 98.854 P ＜0.001 与Control组比较, *P＜0.05; 与Cisplatin组比较, #P＜0.05;
与Lido-L组比较, △P＜0.05; 与Lido-M组比较, ▲P＜0.05;
与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。
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表 3 各组SGC-7901细胞侵袭数和细胞划痕愈合率比较(x±s)
组别 n 细胞侵袭数/个 细胞划痕愈合率/% Control组 6 166.33±10.53 87.63±7.16 Cisplatin组 6 141.67±8.47* 74.28±5.68* Lido-L组 6 110.90±6.34# 60.65±4.01# Lido-M组 6 94.73±6.86#△ 48.32±4.11#△ Lido-H组 6 74.53±3.37#△▲ 34.71±2.94#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 97.30±4.08▽ 43.10±3.22▽ F 138.291 106.691 P ＜0.001 ＜0.001 与Control组比较, *P＜0.05; 与Cisplatin组比较, #P＜0.05;
与Lido-L组比较, △P＜0.05; 与Lido-M组比较, ▲P＜0.05;
与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。
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表 4 各组SGC-7901细胞凋亡率及凋亡相关蛋白表达比较(x±s)
组别 n 细胞凋亡率/% Bax Bcl-2 Cleaved-caspase-3 Control组 6 3.28±0.12 0.35±0.03 1.15±0.10 0.12±0.02 Cisplatin组 6 14.52±1.34* 0.51±0.03* 0.96±0.06* 0.28±0.03* Lido-L组 6 26.48±2.76# 0.76±0.05# 0.61±0.05# 0.50±0.04# Lido-M组 6 37.53±3.23#△ 0.93±0.03#△ 0.36±0.04#△ 0.76±0.06#△ Lido-H组 6 52.66±7.01#△▲ 1.17±0.09#△▲ 0.21±0.03#△▲ 0.94±0.08#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 45.58±4.79▽ 1.08±0.06▽ 0.32±0.05▽ 0.81±0.06▽ F 139.301 221.709 245.784 227.818 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 Bax: B细胞淋巴瘤-2相关X蛋白; Bcl-2: B细胞淋巴瘤相关蛋白-2; Cleaved-caspase-3: 裂解半胱天冬酶-3。
与Control组比较, *P＜0.05; 与Cisplatin组比较, #P＜0.05; 与Lido-L组比较, △P＜0.05;
与Lido-M组比较, ▲P＜0.05; 与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。
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表 5 各组SGC-7901细胞EMT相关蛋白表达比较(x±s)
组别 n E-cadherin N-cadherin Vimentin Control组 6 0.43±0.02 0.94±0.07 1.28±0.10 Cisplatin组 6 0.55±0.03* 0.85±0.05* 1.15±0.08* Lido-L组 6 0.68±0.05# 0.67±0.04# 1.01±0.06# Lido-M组 6 0.79±0.04#△ 0.52±0.04#△ 0.87±0.05#△ Lido-H组 6 0.91±0.06#△▲ 0.36±0.01#△▲ 0.62±0.06#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 0.83±0.05▽ 0.45±0.03▽ 0.75±0.05▽ F 103.231 222.979 77.471 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 E-cadherin: E-钙黏蛋白; N-cadherin: N-钙黏蛋白; Vimentin: 波形蛋白。与Control组比较, *P＜0.05;
与Cisplatin组比较, #P＜0.05; 与Lido-L组比较, △P＜0.05; 与Lido-M组比较, ▲P＜0.05; 与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。
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表 6 各组SGC-7901细胞相关蛋白表达情况比较(x±s)
组别 n Cyclin Dl DVL2 Wnt3a β-catenin Control组 6 1.35±0.11 0.89±0.07 1.02±0.08 0.57±0.06 Cisplatin组 6 1.18±0.06* 0.69±0.05* 0.85±0.05* 0.46±0.03* Lido-L组 6 1.02±0.05# 0.53±0.04# 0.69±0.04# 0.34±0.03# Lido-M组 6 0.85±0.05#△ 0.45±0.03#△ 0.53±0.05#△ 0.27±0.02#△ Lido-H组 6 0.64±0.04#△▲ 0.26±0.02#△▲ 0.37±0.02#△▲ 0.12±0.01#△▲ Lido-H+SKL2001组 6 0.76±0.05▽ 0.33±0.02▽ 0.45±0.03▽ 0.25±0.03▽ F 104.032 184.609 156.730 136.112 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 Cyclin Dl: 周期蛋白D1; DVL2: 散乱蛋白2; Wnt3a: Wnt家族成员3a; β-catenin: β-连环蛋白。与Control组比较, *P＜0.05;
与Cisplatin组比较, #P＜0.05; 与Lido-L组比较, △P＜0.05; 与Lido-M组比较, ▲P＜0.05; 与Lido-H组比较, ▽P＜0.05。
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[1] THRIFT A P, EL-SERAG H B. Burden of gastric cancer[J]. Clin Gastroenterol Hepatol, 2020, 18(3): 534-542. doi: 10.1016/j.cgh.2019.07.045
[2] 邢智, 张转, 孙建宏. 利多卡因在胸腔镜肺癌手术中的应用进展[J]. 实用临床医药杂志, 2021, 25(1): 121-124. doi: 10.7619/jcmp.20200575 [3] GUAN E J, LIU H R, XU N. Lidocaine suppresses gastric cancer development through Circ_ANO5/miR-21-5p/LIFR axis[J]. Dig Dis Sci, 2022, 67(6): 2244-2256. doi: 10.1007/s10620-021-07055-6
[4] 谢玉海, 朵海珍, 王学军. 利多卡因通过LncRNA H19/miR-671-5p分子轴调控胃癌细胞增殖、迁移及侵袭[J]. 中国免疫学杂志, 2022, 38(12): 1475-1479. doi: 10.3969/j.issn.1000-484X.2022.12.012 [5] 孙贺, 李展. 利多卡因调控微小RNA-195对骨肉瘤MG63细胞增殖、凋亡及化疗敏感性的影响[J]. 安徽医药, 2022, 26(5): 869-873. [6] LIU J Q, XIAO Q, XIAO J N, et al. Wnt/β-catenin signalling: function, biological mechanisms, and therapeutic opportunities[J]. Signal Transduct Target Ther, 2022, 7(1): 3. doi: 10.1038/s41392-021-00762-6
[7] TIAN S, PENG P L, LI J, et al. SERPINH1 regulates EMT and gastric cancer metastasis via the Wnt/β-catenin signaling pathway[J]. Aging, 2020, 12(4): 3574-3593. doi: 10.18632/aging.102831
[8] 于彬, 于勇, 时磊, 等. 扁蒴藤素对肝细胞癌细胞生物学行为及吉西他滨化疗敏感性的影响[J]. 中国普通外科杂志, 2023, 32(2): 221-230. [9] 王啸飞, 路夷平. 多形性腺瘤基因样因子2在胃癌组织中的表达及其影响胃癌细胞侵袭、上皮-间充质转化的机制[J]. 中华实验外科杂志, 2019, 36(3): 432-435. [10] SEXTON R E, AL HALLAK M N, DIAB M, et al. Gastric cancer: a comprehensive review of current and future treatment strategies[J]. Cancer Metastasis Rev, 2020, 39(4): 1179-1203. doi: 10.1007/s10555-020-09925-3
[11] ZHANG C H, XIE C Y, LU Y. Local anesthetic lidocaine and cancer: insight into tumor progression and recurrence[J]. Front Oncol, 2021, 11: 669746. doi: 10.3389/fonc.2021.669746
[12] ZENG W, XING Z T, TAN M Y, et al. Lidocaine suppresses the malignant behavior of gastric cancer cells via the c-Met/c-Src pathway[J]. Exp Ther Med, 2021, 21(5): 424. doi: 10.3892/etm.2021.9868
[13] DASARI S, NJIKI S, MBEMI A, et al. Pharmacological effects of cisplatin combination with natural products in cancer chemotherapy[J]. Int J Mol Sci, 2022, 23(3): 1532. doi: 10.3390/ijms23031532
[14] PERMATASARI H K, WEWENGKANG D S, TERTIANA N I, et al. Anti-cancer properties of Caulerpa racemosa by altering expression of Bcl-2, BAX, cleaved caspase 3 and apoptosis in HeLa cancer cell culture[J]. Front Oncol, 2022, 12: 964816. doi: 10.3389/fonc.2022.964816
[15] WANG X K, ZHANG Y W, WANG C M, et al. METTL16 promotes cell proliferation by up-regulating cyclin D1 expression in gastric cancer[J]. J Cell Mol Med, 2021, 25(14): 6602-6617. doi: 10.1111/jcmm.16664
[16] ZHANG Y, ZHANG J Q, ZHANG T, et al. Calycosin induces gastric cancer cell apoptosis via the ROS-mediated MAPK/STAT3/NF-κB pathway[J]. Onco Targets Ther, 2021, 14: 2505-2517. doi: 10.2147/OTT.S292388
[17] ZHANG X M, GU G F, LI X F, et al. Lidocaine alleviates cisplatin resistance and inhibits migration of MGC-803/DDP cells through decreasing miR-10b[J]. Cell Cycle, 2020, 19(19): 2530-2537. doi: 10.1080/15384101.2020.1809914
[18] LI J R, ZHAO R, GUO Y L, et al. EMG1 interacts with NOP14 to regulate the growth, migration, and invasion of melanoma cells via the Wnt/β-catenin pathway[J]. Transl Cancer Res, 2020, 9(5): 3669-3679. doi: 10.21037/tcr.2020.03.79
[19] WANG Y, ZHENG L X, SHANG W J, et al. Wnt/beta-catenin signaling confers ferroptosis resistance by targeting GPX4 in gastric cancer[J]. Cell Death Differ, 2022, 29(11): 2190-2202. doi: 10.1038/s41418-022-01008-w
[20] DEMIRCI U, ORENAY-BOYACIOGLU S, KASAP E, et al. Overexpressions of RHOA, CSNK1A1, DVL2, FZD8, and LRP5 genes enhance gastric cancer development in the presence of Helicobacter pylori[J]. Arab J Gastroenterol, 2023, 24(2): 91-97. doi: 10.1016/j.ajg.2023.01.004
[21] HE R F, CHEN Y, QIAN C Y, et al. Dishevelled segment polarity protein 2 promotes gastric cancer progression through Wnt/β-catenin pathway[J]. Tissue Cell, 2023, 82: 102119. doi: 10.1016/j.tice.2023.102119
[22] GAO Y, CHEN Z H, WANG R, et al. LXRα promotes the differentiation of human gastric cancer cells through inactivation of Wnt/β-catenin signaling[J]. J Cancer, 2019, 10(1): 156-167. doi: 10.7150/jca.28600
[23] LIAO W H, WEN Y Q, WANG J, et al. Gallic acid alleviates gastric precancerous lesions through inhibition of epithelial mesenchymal transition via Wnt/β-catenin signaling pathway[J]. J Ethnopharmacol, 2023, 302(Pt A): 115885.
[24] 黄笑尘, 李浩, 王保华, 等. 利多卡因对帕金森模型PC12细胞的保护作用及其机制[J]. 吉林大学学报: 医学版, 2022, 48(3): 638-647.
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