劉宗諭,李 丹,王碧航,范麗梅*
(1.吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)部臨床醫(yī)學(xué)院,吉林 長春130021;2.吉林大學(xué)第二醫(yī)院,吉林 長春130041)
重樓皂苷抑制卵巢癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移、誘導(dǎo)其凋亡分子機(jī)制研究
劉宗諭1,李 丹2,王碧航2,范麗梅2*
(1.吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)部臨床醫(yī)學(xué)院,吉林 長春130021;2.吉林大學(xué)第二醫(yī)院,吉林 長春130041)
卵巢癌近年來在婦科門診和病房中發(fā)病率逐漸增多,屬于女性生殖器官常見的惡性腫瘤之一,病死率極高,嚴(yán)重危害了患者身體健康和生存質(zhì)量。目前國內(nèi)對(duì)卵巢惡性腫瘤的治療主要還是以化療、手術(shù)切除為主,研究顯示,化療的藥物治療效果和所用劑量呈正比[1]。但是,長期化療,劑量在體內(nèi)不斷累積會(huì)導(dǎo)致較嚴(yán)重的不良反應(yīng),嚴(yán)重的患者可出現(xiàn)過敏性休克、心血管系統(tǒng)和骨髓造血系統(tǒng)均受到嚴(yán)重影響,一般不良反應(yīng)即脫發(fā)、骨骼肌肉酸痛以及胃腸道反應(yīng)等[2]。因此,臨床許多專家學(xué)者對(duì)于卵巢癌治療手段已經(jīng)從傳統(tǒng)方法逐漸研究、實(shí)驗(yàn)、開拓到使用天然物質(zhì)中提取無副作用或者不良反應(yīng)很輕微的有效成分來對(duì)抗惡性腫瘤,本文主要探討從天然中藥材中提取的物質(zhì)作用于卵巢癌細(xì)胞的機(jī)制,分析其對(duì)抗惡性腫瘤的臨床效果,總結(jié)其濃度與癌細(xì)胞作用時(shí)間的相關(guān)性,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 一般資料
本次實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)材料有人乳頭狀漿液性卵巢癌細(xì)胞,來自于我省腫瘤醫(yī)院研究所提供[3];實(shí)驗(yàn)藥品有重樓皂苷Ⅰ粉劑(中國藥品生物制品檢定所生產(chǎn),批號(hào)111590-200402)。用DMSO(二甲基亞砜)助溶,配成高濃度原液(100 μg/μL),-20~20℃保存。工作液濃度按實(shí)驗(yàn)需要臨用前用RPMI1640培養(yǎng)液配制,其中DMSO終濃度小于0.5%;實(shí)驗(yàn)試劑HyClon RPMI1640培養(yǎng)基;HyClon胎牛血清;Cell Counting Kit-8(日本同仁化學(xué)研究所生產(chǎn);Cycle Test PlusrTM DNA Reagent Kit (Becton Dickinson公司);FITC Annexin V Apoptosis Detection kit(BD Pharmingen公司);Hoechst33258染色試劑(碧云天生物技術(shù)有限公司);實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器是奧林帕斯倒置顯微鏡(日本Olympus IMT-2-21);全自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)儀(美國Bioscience Nexcelom公司);酶標(biāo)儀(美國Thermo公司);流式細(xì)胞儀(BD FRCS Calihur);熒光顯微鏡(尼康Ti一E倒置顯微鏡)[4]。
1.2 方法
將重樓皂苷按照不同濃度分為4組,每組濃度間隔為1 μg/ml,接種到平板中,細(xì)胞需在常溫下保存,在CO2分壓為5%的培養(yǎng)箱中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),根據(jù)細(xì)胞增殖抑制率公式計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率;細(xì)胞周期在重樓皂苷影響的實(shí)驗(yàn)方法也是建立4個(gè)不同的濃度梯度,間隔同上,記錄24 h、48 h、72 h三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)值,將30萬細(xì)胞為單位接種到1640培養(yǎng)液中,在CO2分壓為5%的培養(yǎng)箱中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),24 h后將細(xì)胞收集并且逐漸加入70%的酒精來將細(xì)胞進(jìn)行固定,固定好后置入冰箱備用,冰箱溫度為4℃,待第二天取出固定好的細(xì)胞100 μl,離心5 min,去除上清液和酒精;濃度梯度分組同上,采用PI染色法染色,在光鏡下檢測凋亡細(xì)胞,接種培養(yǎng)基的細(xì)胞單位為50萬,同樣條件下培養(yǎng)細(xì)胞,收集3 h和6 h的細(xì)胞。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用SPSS 17.0對(duì)所得資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料采用單因素方差分析,各組比較P<0.05表示有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
各時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞增殖抑制曲線所得重樓皂苷I的半數(shù)抑制濃度(IC50):24 h、48 h、72 h、分別為3.38 μg/mL、1.29 μg/mL、1.17 μg/mL,集中在1-3.5 μg/mL之間;當(dāng)重樓皂苷作用于卵巢癌細(xì)胞不同時(shí)相的結(jié)果間比較,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,詳見表1、表2、表3。
重樓皂苷Ⅰ作用癌細(xì)胞3 h便可以誘導(dǎo)其進(jìn)行早期凋亡,6 h后可顯著誘導(dǎo),凋亡率分別為30.67%和38.72%,兩組比較有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01),高濃度組即3 μg/ml組的凋亡率則有所下降。
表1 不同濃度梯度的重樓皂苷Ⅰ對(duì)卵巢癌細(xì)胞24 h 周期性影響分析
注:與對(duì)照組比較P<0.05
表2 不同濃度梯度的重樓皂苷Ⅰ對(duì)卵巢癌細(xì)胞48 h 周期性影響分析
注:與對(duì)照組比較P<0.05
表3 不同濃度梯度的重樓皂苷Ⅰ對(duì)卵巢癌細(xì)胞72 h 周期性影響分析
注:與對(duì)照組比較P<0.05
重樓屬于百合科或七葉一枝花根莖,中醫(yī)認(rèn)為其藥效具有清熱解毒[5]、消腫止痛、涼肝定驚的功效,西醫(yī)范疇解釋其具有免疫調(diào)節(jié)、止血抗腫瘤等藥效作用。甾體皂苷是重樓的主要化學(xué)成分,所占比例為80%[6],是抗癌細(xì)胞的有效成分,近年來已經(jīng)有許多學(xué)者經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了重樓皂苷及其提取物有對(duì)抗惡性腫瘤的作用[7]。國外學(xué)者報(bào)道了關(guān)于15種中藥的乙醇提取物和水的提取物對(duì)癌細(xì)胞的抗腫瘤包括了肝癌細(xì)胞、胃癌細(xì)胞、結(jié)腸癌細(xì)胞以及食管腺癌細(xì)胞[8],胃癌細(xì)胞體外的抑制作用較為明顯,通過小鼠模型的實(shí)驗(yàn)證明了無論體外還是體內(nèi),重樓皂苷均有很強(qiáng)的抗肺癌作用。
本研究是提取了重樓皂苷Ⅰ,分析其對(duì)卵巢癌細(xì)胞的抗癌作用效果,按照不同濃度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組,結(jié)果顯示出重樓皂苷提取物對(duì)卵巢癌細(xì)胞的抑制作用較為明顯,而當(dāng)提取物劑量較低時(shí),抑制的效果較差,在濃度劑量為1 μg/ml的時(shí)候,抑制率顯著增加,并隨濃度升高而升高,二者存在顯著的劑量-效應(yīng)關(guān)系,這與以往報(bào)道相一致[9]。傳統(tǒng)的抗腫瘤藥物多為周期特異性,機(jī)理主要是干擾細(xì)胞的有絲分裂和增殖,達(dá)到抑制腫瘤生長的目的,文獻(xiàn)報(bào)道表示[10],重樓提取液對(duì)人的結(jié)腸癌細(xì)胞增殖作用24 h以后,S期的分布比例上升,而G0/G1期比例下降、G2/M期的細(xì)胞分布增加,這一現(xiàn)象說明了重樓提取液可能是抑制了癌細(xì)胞的蛋白質(zhì)和DNA的合成達(dá)到抑制生長和增殖的目的[11],當(dāng)作用了48 h以后,G0/G1期細(xì)胞比例開始顯著減少,S期和G2/M期的細(xì)胞分布是增加狀態(tài),這一結(jié)果說明了期干擾DNA合成是在前期。誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡也是抗腫瘤的機(jī)制之一,國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[12],重樓皂苷Ⅰ作用于卵巢癌的裸鼠模型時(shí),主要以線粒體途徑來完成誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,從而達(dá)到抑制癌性生長的目的,本次試驗(yàn)結(jié)果和裸鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致[13],但是本次結(jié)果發(fā)現(xiàn)濃度較高時(shí),細(xì)胞的凋亡率并不高,這可能與細(xì)胞直接殺傷有關(guān)[15]。
綜上所述,重樓皂苷Ⅰ對(duì)卵巢癌細(xì)胞的生長有顯著的抑制作用,各濃度梯度效果不同,可以通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡對(duì)抗癌細(xì)胞的生長,為臨床治療提供科學(xué)的理論依據(jù)。
[1]張曉潔,查嶺生,陳小靜,等.一株產(chǎn)重樓皂甙內(nèi)生細(xì)菌的分離與鑒定[J].微生物學(xué)通報(bào),2006,33(5):84.
[2]張嘉玲,鄭長軍,楊瑞琦,等.重樓皂苷Ⅶ聯(lián)合順鉑通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞凋亡[J].中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué),2015,(1):6.
[3]陳 軍,王碧航,張嘉玲,等.重樓皂苷Ⅶ聯(lián)合二氧化硅納米復(fù)合體對(duì)裸鼠卵巢癌的抑制及抗氧化作用[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2015,95(29):2393.
[4]楊瑞琦,戚 潔,張嘉玲,等.重樓皂苷Ⅶ與二氧化硅納米復(fù)合體對(duì)卵巢癌耐藥性的體外影響[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2015,95(23):1859.
[5]羅 敏,顧琳慧,馮建國,等.重樓皂苷Ⅰ作用于人卵巢癌細(xì)胞株體外生物學(xué)效應(yīng)研究[J].實(shí)用腫瘤學(xué)雜志,2012,26(4):293.
[6]顧琳慧.重樓皂苷I對(duì)高轉(zhuǎn)移人卵巢癌細(xì)胞體外生長抑制及抗轉(zhuǎn)移功能研究[D].浙江中醫(yī)藥大學(xué),2011.
[7]Al Sawah E,Marchion DC,Xiong Y,et al.The Chinese herb polyphyllin D sensitizes ovarian cancer cells to cisplatin-induced growth arrest[J].J Cancer Res Clin Oncol,2015,141(2):237.
[8]Yang,Mei,Zou,Juan,Zhu,Hongmei,et al.Paris saponin II inhibits human ovarian cancer cell-induced angiogenesis by modulating NF-kappa B signaling[J].Oncology reports,2015,33(5):2190.
[9]Linhui Gu,Jianguo Feng,Haiyan Xu,et al.Polyphyllin I inhibits proliferation and metastasis of ovarian cancer cell line HO-8910PM in vitro[J].中醫(yī)雜志(英文版),2013,33(3):325.
[10]鄭 彬,王穗暖,屈洪濤,等.重樓皂苷Ⅰ與重樓皂苷Ⅱ?qū)δz質(zhì)瘤細(xì)胞U251的抑制作用及其機(jī)制研究[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志,2013,12(12):1220.
[11]張嘉玲,鄭長軍,楊瑞琦,等.重樓皂苷Ⅶ聯(lián)合順鉑通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞凋亡[J].中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué),2015,19(1):6.
[12]陳 清,夏亞飛,閻 姝,等.HPLC比較醇提重樓及其顆粒中重樓皂苷Ⅰ,Ⅱ的含量[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2012,18(6):78.
[13]王 震,李亞榮,郝 杰,等.重樓皂苷Ⅶ對(duì)耐順鉑人肺腺癌A549/DDP細(xì)胞增殖的抑制作用[J].中國老年學(xué)雜志,2013,33(1):145.
[14]Yin X,Qu C,Li Z,et al.Simultaneous determination and pharmacokinetic study of polyphyllin I,polyphyllin II,polyphyllin VI and polyphyllin VII in beagle dog plasma after oral administration of Rhizoma Paridis extracts by LC-MS-MS[J].Biomed Chromatogr,2013,27(3):343.
[15]Wu S,Gao W,Qiu F,et al.Simultaneous quantification of Polyphyllin D and Paris H,two potential antitumor active components in Paris polyphylla by liquid chromatography-tandem mass spectrometry and the application to pharmacokinetics in rats[J].J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci,2012,905:54.
吉林省產(chǎn)業(yè)技術(shù)與開發(fā)項(xiàng)目(2013C026-4)
1007-4287(2017)02-0317-03
2016-09-28)
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