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褪黑素联合顺铂、甲氨蝶呤对骨肉瘤SaOS-2细胞增殖的协同作用及机制探究

一、引言

1.1研究背景与意义

骨肉瘤（osteosarcoma，OS）是临床上最为常见的原发性骨恶性肿瘤，好发于青少年，多发生于长骨的干骺端。近年来，尽管随着新辅助化疗和保肢手术的发展，骨肉瘤患者的5年生存率有所提高，但仍徘徊在60%左右。由于骨肉瘤发病部位特殊，对放化疗不敏感，且具有高侵袭性和高转移性的特点，使得其治疗面临诸多挑战。一旦发生转移，患者的预后往往较差，严重威胁着患者的生命健康，给患者家庭和社会带来沉重负担。

目前，化疗是骨肉瘤综合治疗的重要组成部分，顺铂（cisplatin，DDP）和甲氨蝶呤（methotrexate，MTX）是骨肉瘤化疗的常用药物。顺铂通过与DNA结合，形成链内和链间交联，从而抑制DNA的复制和转录，诱导肿瘤细胞凋亡；甲氨蝶呤则主要通过抑制二氢叶酸还原酶，阻止四氢叶酸的合成，干扰DNA、RNA及蛋白质的合成，进而抑制肿瘤细胞的增殖。然而，这两种化疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时，也会对正常细胞造成损害，导致严重的不良反应，如恶心、呕吐、骨髓抑制、肝肾功能损害等，限制了其临床应用剂量和疗程。此外，长期使用化疗药物还容易导致肿瘤细胞产生耐药性，使得化疗效果逐渐降低，进一步影响患者的治疗效果和生存质量。

褪黑素（melatonin，Mel）是一种主要由松果体分泌的神经内分泌激素，具有调节生物钟、抗氧化、抗炎、免疫调节等多种生理功能。近年来，越来越多的研究表明，褪黑素还具有潜在的抗肿瘤作用，能够通过多种途径抑制肿瘤细胞的增殖、诱导细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成和转移等。其抗肿瘤机制可能与调节细胞周期、激活细胞凋亡信号通路、抑制肿瘤细胞的能量代谢以及增强机体的免疫功能等有关。而且，褪黑素作为一种内源性物质，具有良好的生物相容性和安全性，副作用较小。

基于以上背景，研究褪黑素联合顺铂、甲氨蝶呤对骨肉瘤细胞增殖的影响具有重要的理论和临床意义。从理论角度来看，深入探究三者联合使用时对骨肉瘤细胞的作用机制，有助于揭示褪黑素在肿瘤治疗中的潜在价值，丰富肿瘤联合治疗的理论基础，为进一步开发新型抗肿瘤药物和治疗策略提供新思路。从临床实践角度出发，若能证实褪黑素与顺铂、甲氨蝶呤联合使用具有协同抗肿瘤效应，不仅可以提高骨肉瘤的治疗效果，延长患者的生存期，还可能通过减少化疗药物的使用剂量，降低化疗药物的毒副作用，提高患者的生活质量，为骨肉瘤患者带来新的治疗希望。

1.2研究目的

本研究旨在通过体外实验，研究褪黑素联合顺铂、甲氨蝶呤对骨肉瘤SaOS-2细胞增殖的影响，并初步探讨其作用机制。具体目标如下：

明确褪黑素、顺铂、甲氨蝶呤单独及联合作用对骨肉瘤SaOS-2细胞活性的影响，判断联合用药是否具有协同效应。

分析不同实验组对骨肉瘤SaOS-2细胞周期分布的影响，探究联合用药对细胞周期的调控机制。

检测不同实验组对骨肉瘤SaOS-2细胞凋亡的影响，揭示联合用药诱导细胞凋亡的相关信号通路。

为临床使用褪黑素辅助治疗骨肉瘤提供理论依据和实验基础，以期为改善骨肉瘤患者的治疗效果和预后提供新的策略和方法。

二、相关理论基础

2.1骨肉瘤概述

骨肉瘤是一种起源于间叶组织的原发性恶性骨肿瘤，其特征是肿瘤细胞直接产生骨样组织或未成熟骨。骨肉瘤好发于青少年，发病年龄多集中在10-25岁之间，男性发病率略高于女性。据统计，骨肉瘤的发病率约为百万分之五，在原发性骨恶性肿瘤中占据首位。其好发部位主要为长管状骨的干骺端，其中股骨远端、胫骨近端和肱骨近端最为常见。

骨肉瘤的临床症状主要表现为局部疼痛，早期多为间歇性隐痛，随着病情进展，疼痛逐渐加重，发展为持续性剧痛，且夜间疼痛更为明显，严重影响患者的睡眠和日常生活。在疼痛部位常可触及肿块，质地较硬，边界不清，活动度差。肿瘤局部皮肤温度升高，静脉怒张，可伴有附近关节活动受限。部分患者还可能出现全身症状，如发热、消瘦、贫血、乏力等，呈现恶液质状态。若发生病理性骨折，会导致局部疼痛和肿胀加剧，肢体功能障碍更为严重。

目前，骨肉瘤的治疗主要采取以手术为主，化疗、放疗等为辅的综合治疗模式。手术治疗包括保肢手术和截肢术，保肢手术在彻底切除肿瘤的同时，尽可能保留肢体的功能，提高患者的生活质量，但对手术技术要求较高，且需要严格掌握手术适应证；截肢术则适用于肿瘤侵犯范围广泛、无法进行保肢手术的患者。化疗是骨肉瘤综合治疗的重要组成部分，分为术前新辅助化疗和术后辅助化疗。术前新辅助化疗可以缩小肿瘤体积，降低肿瘤分期，提高保肢手术的成功率，同时还能消灭潜在的微小转移灶；术后辅助化疗则有助于进一步清除残留的肿瘤细胞，减少复发和转移的风险。常用的化疗药物包括顺铂、甲氨蝶呤、阿霉素、异环磷酰胺等。放疗在骨肉