張寧 邱佳 張安龑 宮路路
(1遵義醫(yī)藥高等專(zhuān)科學(xué)校,貴州 遵義 563000;2遵義醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院)
肝細(xì)胞癌(HCC)是全球第五大最常見(jiàn)的惡性腫瘤〔1〕。流行病學(xué)數(shù)據(jù)顯示,全球每年新發(fā)HCC病例超過(guò)78萬(wàn),其中我國(guó)約占50%〔2〕。肝癌也成為第二大致死癌癥,5年生存率低于20%〔3,4〕,原因在于大多數(shù)患者在確診時(shí)已屬中后期或晚期。盡管臨床上有些藥物已被用來(lái)治療HCC,但是整體效果欠佳,易出現(xiàn)副作用〔5〕。靈芝是一種高效的抗肝癌中藥材,可增強(qiáng)人體免疫力,調(diào)節(jié)血糖,控制血壓,輔助腫瘤放化療,保肝護(hù)肝等作用,硒多糖是靈芝中的一種重要藥用成分,并在靈芝抗肝癌過(guò)程中扮演了十分重要的角色,但硒多糖的抗肝癌機(jī)制尚不清楚。
1.1實(shí)驗(yàn)材料、器材和試劑 細(xì)胞操作間、液氮罐、高壓滅菌鍋、恒溫水浴鍋、玻璃平皿、移液器、細(xì)胞培養(yǎng)箱、倒置顯微鏡、96孔板、6孔板、低速離心機(jī)、EP管、干式變性?xún)x,電泳、轉(zhuǎn)膜等相關(guān)設(shè)備,膠片;顯影液、定影液,十二烷基硫酸鈉(SDS)-聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)配制試劑,抗生素,低糖的DMEM培養(yǎng)基,胎牛血清,MTT試劑,二甲基亞砜(DMSO),硒多糖,細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白抗體(CST)如Caspase-3、Caspase-9等。硫氧還蛋白(Trx)-1一抗、β-actin及二抗(Santa Cruz)。
1.2細(xì)胞、細(xì)胞培養(yǎng)及藥物濃度 本實(shí)驗(yàn)所用人HCC細(xì)胞株HepG2購(gòu)買(mǎi)于中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所。HepG2細(xì)胞用低糖的DMEM培養(yǎng)基在37℃含有5%CO2和95%濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng),DMEM培養(yǎng)基含有10%熱滅活的胎牛血清和抗生素(100 IU/ml青霉素和100 μg/ml鏈霉素)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞用于實(shí)驗(yàn)。當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)密度在75%左右時(shí)加藥處理。用新鮮DMEM培養(yǎng)基配制不同濃度的實(shí)驗(yàn)藥物溶液。濃度效應(yīng)實(shí)驗(yàn)藥物濃度設(shè)為0、50、100、200、400 μg/ml,作用時(shí)間24 h。
1.3MTT法檢測(cè)硒多糖對(duì)HepG2細(xì)胞活力的影響 將細(xì)胞于生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期消化,離心去掉培養(yǎng)基,然后加入新培養(yǎng)基使其懸浮混勻,并將懸浮均勻的HepG2細(xì)胞接種到96孔板中,細(xì)胞密度約1×104/ml,每孔100 μl,平行孔為6個(gè)為宜,然后每孔再加入不同濃度待測(cè)化合物完全培養(yǎng)基100 μl,并放置在培養(yǎng)箱里培養(yǎng)。培養(yǎng)24 h后,加入20 μl MTT溶液,繼續(xù)培養(yǎng)4 h。離心去上清,每孔加入150 μl的DMSO,置于水平搖床上震蕩使其充分溶解。使用酶標(biāo)儀在570 nm條件下測(cè)定OD值,利用相應(yīng)軟件計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率?;衔餄舛葹?、50、100、200、400 μg/ml。
1.4Western印跡檢測(cè)硒多糖對(duì)HepG2細(xì)胞Trx-1及凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響 將藥物處理后的細(xì)胞收集離心,去上清,然后用磷酸鹽緩沖液(PBS)清洗,再次離心去上清。加入細(xì)胞裂解液裂解。裂解充分后離心取上清,利用聚氰基丙烯酸正丁酯(BCA)蛋白定量試劑盒對(duì)待測(cè)樣品定量。然后根據(jù)目的蛋白的特性依次是制樣、電泳、轉(zhuǎn)膜、封膜、洗膜、標(biāo)一抗、洗膜、標(biāo)二抗、洗膜、孵育發(fā)光底物和曝光顯影。用Image J軟件對(duì)條帶進(jìn)行分析。
1.5結(jié)果與分析 采用統(tǒng)計(jì)分析軟件GraphPad Prism6進(jìn)行方差分析。
2.1硒多糖對(duì)HepG2細(xì)胞活力的影響 硒多糖能夠使HepG2細(xì)胞活力呈現(xiàn)濃度依賴(lài)下降的趨勢(shì),相比于0 μg/ml組細(xì)胞活力(1.00±0.08),50 μg/ml和100 μg/ml組(1.00±0.11和0.91±0.08)均無(wú)顯著變化(P>0.05);200 μg/ml和400 μg/ml組細(xì)胞活力(0.78±0.04和0.65±0.05)均較其他濃度組出現(xiàn)顯著下降(P<0.05)。200 μg/ml、400 μg/ml硒多糖刺激時(shí)出現(xiàn)細(xì)胞活力較其他濃度顯著下降(P<0.05)。
2.2硒多糖對(duì)HepG2細(xì)胞Trx-1表達(dá)的影響 隨著硒多糖濃度增高,HepG2細(xì)胞內(nèi)Trx-1表達(dá)量不斷降低,200、400 μg/ml硒多糖組Trx-1表達(dá)較其他濃度組顯著降低(P<0.01),見(jiàn)圖1,表1。
2.3硒多糖對(duì)HepG2細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響 隨著硒多糖濃度增高,Caspase-3、Caspase-9的表達(dá)量升高,Caspase-3在200 μl/ml時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)顯著變化(P<0.01),Caspase-9在100 μl/ml時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)顯著變化(P<0.05),見(jiàn)表1,圖2。
1~5:0、50、100、200、400 μg/ml硒多糖組,下圖同圖1 硒多糖對(duì)HepG2細(xì)胞內(nèi)Trx-1表達(dá)的影響
表1 硒多糖對(duì)HepG2細(xì)胞內(nèi)Trx-1、Caspase-3和Caspase-9表達(dá)的影響
與0 μg/ml組比較:1)P<0.01;2)P<0.05
圖2 硒多糖對(duì)HepG2細(xì)胞Caspase-3、Caspase-9表達(dá)的影響
HCC的發(fā)病率因地理區(qū)域而異,與各種危險(xiǎn)因素有關(guān),包括乙型肝炎和丙型肝炎病毒感染、肝硬化(炎癥和纖維化引起的慢性肝損傷)、酗酒、老年、男性、代謝綜合征和黃曲霉毒素B暴露等。盡管目前有些藥物如索菲拉尼在延長(zhǎng)HCC患者生存期等方面有一定優(yōu)勢(shì),但因復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移、副作用和耐藥性等原因,總體效果不太明顯〔6,7〕。因此,HCC的治療迫切需要更安全有效的新型藥物。
靈芝是我國(guó)一種具有悠久歷史的藥用真菌,是一種珍貴的滋補(bǔ)偏方。硒是機(jī)體生理活動(dòng)必需的微量元素之一,在提高機(jī)體免疫力、抗氧化、抗腫瘤方面均發(fā)揮著重要作用〔8〕。硒多糖作為一種有機(jī)硒化合物,既保持了多糖較高的生物利用率又具有硒的生物功能,對(duì)生物體的毒性大大降低,且活性明顯高于硒和多糖〔9〕。硒多糖具有調(diào)節(jié)健康小鼠免疫功能的作用〔10〕。
Trx-1是一個(gè)在動(dòng)物體內(nèi)廣泛分布的氧化還原調(diào)節(jié)蛋白〔11〕,Trx-1在多種腫瘤組織中表達(dá)增高,與癌癥的關(guān)系密切,具有促進(jìn)癌細(xì)胞的生長(zhǎng),抑制癌細(xì)胞凋亡作用〔12〕,因此,Trx-1已成為癌癥的治療的一個(gè)重要靶點(diǎn),Trx-1調(diào)控的細(xì)胞凋亡也成為治療腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的一個(gè)潛在治療途經(jīng)。細(xì)胞凋亡在正常情況下,在消除受損細(xì)胞以維持體內(nèi)平衡方面發(fā)揮著重要作用。然而,凋亡信號(hào)通路的缺陷可以刺激腫瘤發(fā)生,促進(jìn)癌細(xì)胞存活。因此,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是治療癌癥的方法之一。Bcl-2家族蛋白和Caspase級(jí)聯(lián)在細(xì)胞凋亡調(diào)控中發(fā)揮重要作用。Bcl-2家族分為抑制凋亡和促進(jìn)凋亡蛋白兩大類(lèi),Bcl-2具有抑制細(xì)胞凋亡的作用,Bax是線(xiàn)粒體外膜的促凋亡蛋白;它促進(jìn)凋亡分子的內(nèi)在凋亡釋放〔13〕。在神經(jīng)瘤細(xì)胞中用干擾Trx-1的表達(dá),Bcl-2的表達(dá)量明顯下降并且線(xiàn)粒體膜電位改變,Caspase-3被激活,進(jìn)而激活Caspase-9,促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡〔14,15〕。本實(shí)驗(yàn)顯示Trx-1的表達(dá)量降低以后,凋亡相關(guān)蛋白Casepase-3、Caspase-9的表達(dá)量升高,也表明硒多糖可能是通過(guò)調(diào)節(jié)Trx-1的表達(dá)誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞發(fā)生凋亡反應(yīng),從而抑制HepG2細(xì)胞的生長(zhǎng)。