熊美華,諶建平,操潤(rùn)琴,萬(wàn)金華,操 建
(1.南昌市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院耳鼻喉科,江西 南昌 330000;2.南昌市洪都中醫(yī)院,江西 南昌 330008)
喉癌是頭頸部腫瘤中最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,以鱗狀細(xì)胞癌為主,約占95%,其發(fā)生發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的多步驟過(guò)程[1]。近年來(lái)其發(fā)病率呈逐步上升趨勢(shì),常造成患者發(fā)音及吞咽困難。常用的治療手段包括:外科手術(shù)方法、化療藥物、放射治療和生物治療[2]。一般認(rèn)為,喉癌具有侵襲力強(qiáng)、易復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移以及預(yù)后差的特點(diǎn)。因此提高患者生存率需要增加對(duì)喉鱗癌發(fā)病及侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制的研究。
薏苡仁為禾本科植物薏苡的干燥成熟種仁,俗稱米仁,又名薏米、苡仁等。現(xiàn)代研究表明,薏苡仁含有多種活性成分,如脂類、多糖類、木脂素類、酚類和腺苷等化合物。薏苡
仁在中醫(yī)被用作利水滲濕藥,現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)其具有鎮(zhèn)痛、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗?jié)?、降血糖和抗腫瘤等藥理作用。目前對(duì)薏苡仁油的研究主要集中在其對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖與凋亡作用[3-4],然而薏苡仁油對(duì)腫瘤細(xì)胞的侵襲與遷移的作用報(bào)告較少,尤其對(duì)喉鱗癌細(xì)胞的侵襲與遷移作用尚未見(jiàn)報(bào)道。因此,本研究通過(guò)探討薏苡仁油對(duì)喉癌細(xì)胞株Hep-2侵襲和遷移能力的影響,為薏苡仁油調(diào)控喉鱗癌的侵襲遷移機(jī)制提供研究基礎(chǔ)。
1.1 細(xì)胞與試劑 喉癌細(xì)胞株Hep-2購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞研究所,DMEM/F12、胰蛋白酶培養(yǎng)基購(gòu)自美國(guó)Gibco公司,胎牛血清(FBS)購(gòu)自美國(guó)Hyclone公司,CCK8試劑盒購(gòu)自日本同仁化學(xué)研究所,Transwell小室(8.0μm孔徑PC膜)購(gòu)自美國(guó)Corning公司,Transwell Kit購(gòu)自美國(guó)BD Biosciences公司,E-cad、Vimentin、Slug、pERK1/2、ERK1/2、GAPDH抗體購(gòu)自美國(guó)Cell Signaling Technology公司,薏苡仁油購(gòu)自浙江豪森藥物股份有限公司。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng) 選用喉癌細(xì)胞株Hep-2,用含10%FBS的DMEM/F12培養(yǎng)基培養(yǎng),置于37℃恒溫、5%CO2的飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。所有細(xì)胞株從液氮中取出后進(jìn)行復(fù)蘇,置入培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),待細(xì)胞鋪滿培養(yǎng)瓶約80%時(shí)進(jìn)行傳代,所有細(xì)胞常規(guī)傳代2次,取生長(zhǎng)狀態(tài)良好無(wú)污染的細(xì)胞株進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.3 CCK8實(shí)驗(yàn) 取狀態(tài)良好的Hep-2細(xì)胞,胰酶消化后,離心,重懸,細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),調(diào)整細(xì)胞濃度至1×103個(gè)細(xì)胞/ml,在96孔板中按100 μl/孔加入細(xì)胞懸液,混合均勻,所有組均設(shè)3個(gè)復(fù)孔,另設(shè)無(wú)細(xì)胞組的空白孔。置于細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)8 h。去除原培養(yǎng)基,加入含有不同濃度薏苡仁油(0、25、50、100、200、400、800、1 600 μM)的新鮮培養(yǎng)基,分別培養(yǎng)24、48、72、96 h,去除原培養(yǎng)基,PBS清洗3遍,每孔分別加入10 μl的CCK-8溶液,于細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 h,取出96孔板,酶標(biāo)儀檢測(cè)各孔的吸光度值(波長(zhǎng)設(shè)置為450 nm)。數(shù)據(jù)處理:根據(jù)吸光度值計(jì)算各組細(xì)胞的吸光值均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差。使用Graphpad Prism軟件繪圖。抑制率=[1-(Atreated-Ablank)/(Acontrol-Ablank)]×100%。
1.4 劃痕實(shí)驗(yàn) 細(xì)胞長(zhǎng)至80%左右,加入不同濃度薏苡仁油處理24 h后,用1 ml槍頭在6孔板各孔中央位置,劃1道劃痕,盡量使各孔的細(xì)胞劃痕寬度一致。PBS漂洗3次,去除劃下的細(xì)胞碎片。每孔加入1%血清的DMEM/F12培養(yǎng)基2 ml,放于細(xì)胞培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。觀察24 h后細(xì)胞遷移情況并拍照記錄,遷移距離測(cè)量采用Image J軟件。
1.5 Transwell侵襲實(shí)驗(yàn) 取經(jīng)過(guò)不同濃度薏苡仁油處理24小時(shí)后細(xì)胞,消化離心后用無(wú)血清的 DMEM/F12培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞的密度為5×105個(gè)細(xì)胞/ml,小室上部加入200 μl細(xì)胞懸液,小室下部加入750 μl含10%FBS的DMEM/F12培養(yǎng)基。培養(yǎng)24 h后,去除上下室培養(yǎng)基,PBS清洗小室,將小室置入4%多聚甲醛中固定細(xì)胞10 min,室溫下晾干小室,用棉簽輕輕擦去小室內(nèi)未遷移的細(xì)胞,避光,DAPI染色10 min,去離子水洗滌后風(fēng)干,置于倒置熒光顯微鏡下觀察,隨機(jī)取五個(gè)視野計(jì)數(shù)穿過(guò)小室的細(xì)胞數(shù),每組細(xì)胞重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)。
1.6 Western blot實(shí)驗(yàn) 取經(jīng)過(guò)不同濃度薏苡仁油處理24 h后細(xì)胞,加入細(xì)胞裂解液,低溫高速離心后收集上清液,BCA法測(cè)蛋白濃度。將已配制好的蛋白樣品與上樣緩沖液充分混合,每個(gè)孔上樣體積為20 μl,兩側(cè)加入Marker,在Bio-Rad凝膠電泳槽中進(jìn)行電泳,將蛋白轉(zhuǎn)移到PVDF膜上;室溫下脫脂奶粉封閉1 h后,加入一抗孵育過(guò)夜,二抗室溫孵育2 h,ECL免疫印跡底物進(jìn)行發(fā)光顯影、掃描。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件分析結(jié)果,所有數(shù)據(jù)采用“x±s”表示。采用單因素方差分析(One-Way ANOVA);兩組數(shù)據(jù)采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 薏苡仁油抑制喉癌細(xì)胞株Hep-2的增殖 從圖1可以看出,薏苡仁油抑制喉癌細(xì)胞株Hep-2的增殖,其抑制效應(yīng)呈劑量-時(shí)間依賴性。薏苡仁油作用于同一時(shí)間點(diǎn),與對(duì)照組相比(0 μM),隨著薏苡仁油濃度的升高(25~1 600 μM),Hep-2生長(zhǎng)抑制率顯著增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);薏苡仁油對(duì)喉癌細(xì)胞株Hep-2的半數(shù)抑制濃度(IC50)為:165.2~650.2 μM,見(jiàn)表1?;谝陨系慕Y(jié)果,我們選擇作用24 h的100,200 μM薏苡仁油濃度作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)濃度。
圖1 薏苡仁油抑制喉癌細(xì)胞株Hep-2的增殖Figure1 Coix seed oil inhibited the proliferation of Hep-2 cells
表1 薏苡仁油作用后Hep-2的IC50值Table1 The IC50 values of Hep-2 after added the Coix seed oil
2.2 薏苡仁油抑制喉癌細(xì)胞株Hep-2的侵襲和遷移 我們采用劃痕實(shí)驗(yàn)檢測(cè)薏苡仁油對(duì)喉癌細(xì)胞株Hep-2遷移能力的影響,從圖2A-B可以看出,采用不同濃度薏苡仁油(100,200μM)處理細(xì)胞24 h后,薏苡仁油組劃痕區(qū)變窄,對(duì)照組組劃痕依然明顯,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
采用含基質(zhì)膠的Transwell小室檢測(cè)薏苡仁油對(duì)喉癌細(xì)胞株Hep-2侵襲能力的影響,采用不同濃度薏苡仁油(100,200 μM)處理細(xì)胞24 h后,薏苡仁油組穿膜細(xì)胞數(shù)目顯著下降,即其侵襲能力明顯受抑制(圖2C-D),差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
圖2 薏苡仁油抑制喉癌細(xì)胞株Hep-2的侵襲和遷移Figure2 Coix seed oil inhibited the invasive and migrative ability on Hep-2 cells
2.3 薏苡仁油對(duì)喉癌細(xì)胞株Hep-2侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)因子的表達(dá) Western bolt免疫印跡檢測(cè)結(jié)果顯示:采用不同濃度薏苡仁油(100,200 μM)處理細(xì)胞 24 h后,Vimentin、Slug、pERK1/2表達(dá)下調(diào);E-cad表達(dá)升高;ERK1/2表達(dá)不變,見(jiàn)圖3。
圖3 薏苡仁油對(duì)喉癌細(xì)胞株Hep-2侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)因子的表達(dá)Figure3 The protein levels of EMT related genes after added the different concentrations of Coix seed oil
喉癌是喉部最常見(jiàn)的惡性腫瘤,我國(guó)(2003~2007年)喉癌發(fā)病率為2.04/10萬(wàn),占全部惡性腫瘤新發(fā)病例的0.77%[5]。雖然喉癌的治療主要以手術(shù)及放療為主,但是近年來(lái),術(shù)后化療或者術(shù)前誘導(dǎo)化療可以減低喉癌局部復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn),尤其是術(shù)前誘導(dǎo)化療可以改善患者的生活質(zhì)量[5-6]。
薏苡仁含有多種活性成分,如脂類、多糖類、木脂素類、酚類和腺苷等化合物。薏苡仁在中醫(yī)被用作利水滲濕藥,現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)其具有鎮(zhèn)痛、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗?jié)儭⒔笛呛涂鼓[瘤等藥理作用。目前對(duì)薏苡仁油的研究主要集中在增殖和凋亡方面。車曉玲等[4]研究發(fā)現(xiàn),薏苡仁油可協(xié)同奧沙利鉑抑制人結(jié)直腸癌SW480細(xì)胞的增殖,并促進(jìn)其凋亡。有學(xué)者研究表明薏苡仁注射液抗腫瘤的可能機(jī)制有:抑制細(xì)胞周期,使細(xì)胞周期阻滯于G2+M期,減少進(jìn)入G0、G1時(shí)相細(xì)胞,使DNA合成期(S期)比例減少,從而減少有絲分裂,抑制腫瘤細(xì)胞增殖[7];谷滿倉(cāng)等[8]在胰腺癌細(xì)胞系BXPC3中發(fā)現(xiàn)薏苡仁脂可能通過(guò)逆轉(zhuǎn)吉西他濱誘導(dǎo)的抗凋亡蛋白Bcl-2、Survivin表達(dá)上調(diào),并增加Bax/Bcl-2比值,從而進(jìn)一步激活Caspase-3蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,增強(qiáng)吉西他濱對(duì)胰腺癌細(xì)胞株BXPC3的生長(zhǎng)抑制作用和誘導(dǎo)凋亡作用。沈飛瓊等[9]通過(guò)對(duì)抑瘤率及 MVD、VEGF、KDR蛋白及mRNA的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)并證實(shí)康萊特(薏苡仁油)及吉非替尼單藥均能產(chǎn)生一定的抗腫瘤作用,而康萊特聯(lián)合吉非替尼具有協(xié)同增效作用,且能夠顯著降低腫瘤組織血管生成數(shù)目。國(guó)內(nèi)對(duì)與薏苡仁油的研究較多,而國(guó)外的研究較少,Liu等[10]采用不同濃度康萊特注射液對(duì)小鼠皮下胰腺癌細(xì)胞成瘤實(shí)驗(yàn)表明:薏苡仁油能夠抑制腫瘤的生長(zhǎng),誘導(dǎo)腫瘤的凋亡,并且可以下調(diào)p-AKT及p-mTOR的表達(dá)來(lái)影響PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路。Zhan等[11]通過(guò)對(duì)胃癌化療患者分組對(duì)比研究顯示,采用薏苡仁油聯(lián)合化療藥物組患者的療效,生活質(zhì)量,毒副作用,胃腸道反應(yīng)和骨髓抑制作用明顯比只采用化療藥物組低。
在本研究中,我們發(fā)現(xiàn),薏苡仁油抑制喉癌細(xì)胞株Hep-2的增殖,其抑制效應(yīng)呈劑量-時(shí)間依賴性;薏苡仁油對(duì)喉癌細(xì)胞株Hep-2的半數(shù)抑制濃度(IC50)為:165.2~650.2 μM;經(jīng)薏苡仁油作用后Hep-2細(xì)胞的侵襲和遷移能力降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);薏苡仁油(100,200 μM)作用后,與對(duì)照組相比,Vimentin、Slug、pERK1/2的表達(dá)下調(diào);E-cad的表達(dá)升高;ERK1/2的表達(dá)不變。
綜上所述,薏苡仁油可以抑制喉鱗癌的侵襲和遷移,并初步闡明了可以通過(guò)調(diào)控上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)來(lái)抑制喉鱗癌的侵襲遷移,上述研究為薏苡仁油抑制喉鱗癌的侵襲轉(zhuǎn)移提供了可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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