張玉碧 ,呂林華 ,呂立華
1.湖南省邵陽市中心醫(yī)院血液腫瘤科,湖南邵陽 422000;2.中山大學(xué)附一院,廣東廣州 510080;3.邵陽醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校藥學(xué)系,湖南邵陽 422000
大蒜素是從大蒜球莖中提取的含硫化合物,具有強(qiáng)大的抗炎作用[1],近年研究發(fā)現(xiàn)大蒜素具有防癌、抗癌的特點(diǎn)[2]。索拉菲尼(Sorafenib)是一種口服的多靶點(diǎn)、多激酶抑制劑,臨床治療肝癌療效確切,是目前晚期肝細(xì)胞肝癌(HCC)的標(biāo)準(zhǔn)治療藥物。我們通過大蒜素聯(lián)合索拉菲尼對人肝癌細(xì)胞HepG2增殖作用的影響,以期從大蒜素聯(lián)合索拉菲尼對Bcl-2基因mRNA的影響來研究其抗腫瘤作用機(jī)制,為中藥治療肝癌尋找新的突破方法和途徑。
ELX808酶標(biāo)儀,美國Bio Tek公司產(chǎn)品。
HepG2細(xì)胞株;DMEM培養(yǎng)基(美國Hyclone);小牛血清(杭州四季青公司);二甲基亞楓(DMSO);四甲基偶氮唑鹽(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT美國 Sigma);大蒜素 (邵陽醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校藥學(xué)系,0.5 mol/ml,乙醇法提?。骼颇幔ǖ聡荻荆?。BCL-2基因引物由寶泰克生物技術(shù)公司合成;RT-PCR kit(寶生公司);PCR擴(kuò)增儀 (Minicvcler M7 Research)。
1.3.1 細(xì)胞培養(yǎng) 將HepG2細(xì)胞培養(yǎng)在含量10%小牛血清的DMEM 培養(yǎng)基中, 培養(yǎng)條件:37℃、100%濕度、5%CO2、95%空氣。每24 h換液1次。
1.3.2 MTT法檢測HepG2細(xì)胞增殖 取對數(shù)生長的HepG2細(xì)胞,以5×103/孔的密度接種于96孔板,培養(yǎng)24 h后加入藥物。 實(shí)驗(yàn)分組:大蒜素(2、4、8、16、32 mg/L)、大蒜素 8 mg/L+索拉非尼(8 μmol/L)聯(lián)合用藥組,另設(shè)不加藥的對照組,作用于HepG2細(xì)胞。每個(gè)劑量設(shè)5個(gè)復(fù)孔,加藥后分別培養(yǎng)24、48、72h 后每孔加入 MTT(5 mg/m1)10 L,繼續(xù)培養(yǎng) 4 h。終止培養(yǎng),棄上清,每孔加 150 μl DMSO,振蕩 10 min,使結(jié)晶物充分溶解,用酶標(biāo)儀(波長570 nm)測定各孔的OD值,計(jì)算各組藥物對細(xì)胞增殖抑制率,抑制率(%)=1-實(shí)驗(yàn)組OD值/對照組OD值×100%。
1.3.3 RT-PCR檢測Bcl-2基因mRNA表達(dá) 取培養(yǎng)24 h后的HepG2細(xì)胞,以Trizol法提取總RNA。逆轉(zhuǎn)錄和PCR擴(kuò)增按RT-PCR試劑盒說明書進(jìn)行,PCR擴(kuò)增體系為50 μl。Bcl-2、GAPDH的引物由寶泰克生物技術(shù)公司合成。Bcl-2 mRNA探 針 序 列 :5'-GGAGCGTCAACAGGGGATTG-3',5'-GATGC CGGTC AGGTA CTCAG-3'上游引物和下游引物務(wù)2 μl,Taq酶 2 U,與逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 cDNA混勻,瞬時(shí)離心;擴(kuò)增條件:94℃ 2 min、92℃ 1 min、55℃ 45 s、72℃ 1 min。 GAPDH 的引物序列:5'-ATCAC TGCCA CTCAG GAGTC-3',5'-TGAGG GAGAT GCTCA GTGTT-3'。GAPDH 的擴(kuò)增條件:95℃ 5 min,94℃ 1 min,55℃ l min,74℃ l min,25 個(gè)循環(huán),74℃延伸 10 min。PCR產(chǎn)物利用2%瓊脂糖凝膠電泳分析擴(kuò)增結(jié)果。
加入大蒜素聯(lián)合索拉菲尼后,與對照組相比,肝癌細(xì)胞存活率下降,不同濃度大蒜素對HepG2細(xì)胞增殖的抑制作用,呈現(xiàn)明顯的時(shí)間-劑量依賴效應(yīng),見表1、圖1。
表1 MTT法檢測不同濃度大蒜素聯(lián)合索拉菲尼對HepG2細(xì)胞增殖的抑制作用(OD值,n=6)
通過RT-PCR法檢測HepG2細(xì)胞HepG2細(xì)胞Bcl-2 mRNA表達(dá),HepG2細(xì)胞經(jīng)大蒜素、索拉菲尼、大蒜素聯(lián)合索拉菲尼作用后,以Trizol法提取總RNA,通過RT-PCR后,產(chǎn)物用2%瓊脂糖凝膠電泳,Bcl-2基因擴(kuò)增產(chǎn)物長度為304bp,GAPDH基因擴(kuò)增產(chǎn)物長度為260bp。見圖2。
原發(fā)性肝癌在我國發(fā)病率、死亡率都非常高,嚴(yán)重威脅了人民的健康和生命。索拉菲尼是目前治療晚期HCC的公認(rèn)的最有效的藥物。大蒜素作為大蒜的主要有效成分,大蒜素對人肝癌HepG2細(xì)胞增殖具有抑制作用[3],近年來成為抗腫瘤領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。索拉菲尼為首個(gè)獲準(zhǔn)上市的多靶點(diǎn)靶向治療藥物,是一種新型多靶點(diǎn)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制劑[4],能誘導(dǎo)大鼠肝細(xì)胞癌形成過程中巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞的聚集[5]。索拉菲尼對體外人肝癌HepG2細(xì)胞具有明顯的抑制作用,主要表現(xiàn)為抑制其增殖和促進(jìn)其凋亡[6]。本實(shí)驗(yàn)研究大蒜素聯(lián)合索拉菲尼對人肝癌HepG2細(xì)胞增殖和Bcl-2基因的mRNA表達(dá),觀察不同時(shí)間的作用結(jié)果。
本實(shí)驗(yàn)通過MTT法發(fā)現(xiàn),大蒜素在濃度2~32 mg/L范圍內(nèi)對人肝癌HepG2細(xì)胞增殖呈時(shí)間-劑量依賴關(guān)系 (P<0.05)。另外,大蒜素聯(lián)合索拉菲尼降低了人肝癌HepG2細(xì)胞存活數(shù)目,表明大蒜素聯(lián)合索拉菲尼對人肝癌細(xì)胞的增殖有抑制作用。
現(xiàn)代研究證實(shí),腫瘤的發(fā)生是細(xì)胞增殖與細(xì)胞凋亡失衡所致,促凋亡基因活性受抑制和抗凋亡基因被激活是導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡被抑制而長期存活的主要原因[7]。Bcl-2基因是一種重要的抑制細(xì)胞凋亡的基因,廣泛存在于各種腫瘤細(xì)胞中,抑制Bcl-2基因的表達(dá)可使眾多種類的癌細(xì)胞進(jìn)入凋亡,Bcl-2基因的高表達(dá)嚴(yán)重影響著腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,并使腫瘤細(xì)胞對放療和化療產(chǎn)生抵抗。在肝癌、膀胱癌等癌癥中均證實(shí)Bcl-2基因的過度表達(dá)提示患者預(yù)后差[8]。Bcl-2可導(dǎo)致DNA受損的細(xì)胞持續(xù)生存、突變產(chǎn)物聚集,從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[9],shRNA可致HepG-2細(xì)胞凋亡,并抑制Bcl-2的表達(dá)[10]。
RT-PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明大蒜素聯(lián)合索拉菲尼作用24 h后Bcl-2基因mRNA表達(dá)水平隨藥物濃度降低而上升,提示能下調(diào)HepG2細(xì)胞Bcl-2基因mRNA表達(dá)水平,這可能是其誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡的重要機(jī)制之一,其詳細(xì)作用機(jī)制還需深入研究。
綜上所述,大蒜素聯(lián)合索拉菲尼對HepG2細(xì)胞的增殖抑制作用,對Bcl-2 mRNA表達(dá)的下調(diào)作用機(jī)制的闡明為肝癌治療開辟了新的途徑,值得臨床廣泛推廣。
[1]Bakri IM,Douglas CW.Inhibitory effect of garlic extract on oral bactefia[J].Arch Oral Biol,2005,50(7):645-651.
[2]Milner JA.Preclinieal perspectives on sⅡlic and cancer [J].Nutr,2006,136(3):827S-831S.
[3]李鵬輝.大蒜素對人肝癌HepG2細(xì)胞增殖抑制作用的研究[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生,2010,48(6):7-8.
[4]袁青領(lǐng),黃修燕,鄭起維.肝細(xì)胞癌分子靶向治療的研究新進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2010,16(6):849-851.
[5]許文,王閣.索拉菲尼誘導(dǎo)大鼠肝細(xì)胞癌形成過程中巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞的聚集[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,31(11):1009-1012.
[6]孫同友,李青山,孫立新,等.索拉菲尼對人肝癌細(xì)胞株HepG2抑制作用的研究[J].承德醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,26(3):241-243.
[7]TakaiN,UedaT,NishidaM,etal.Histonedeacetylaseinhibitorsinduce growth inhibition,cell cycle arrest and apoptosis in human choriocarcinoma cells[J].Int J Mol Med,2008,21(1):109.
[8]Cory S,Huang DC,Adams JM.The Bcl-2 family:roles in cell survival and oncogenesis[J].Oncogene,2003,22(53):85-90.
[9]張立,劉劍凱,孫吉鳳,等.姜黃素對喉癌細(xì)胞Hep2增殖的作用以及對細(xì)胞Bcl-2和Bax基因表達(dá)的影響 [J].中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué),2010,14(7):1053-1054.
[10]張小麗,朱道銀,唐恩潔.RNA干擾對肝癌細(xì)胞增殖及其Bcl-2表達(dá)的影響[J].山東醫(yī)藥,2010,50(2):67-68.