劉慶東,白跳艷,王曄飛,姚楊
作者單位:1榆林市第一醫(yī)院,a消化內(nèi)科,b肝膽外科,陜西 榆林719000;2西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院,a檢驗(yàn)科,b中心實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安710077
原發(fā)性肝癌是臨床上最常見的惡性腫瘤之一,發(fā)病率和病死率較高[1-3]。盡管肝癌的治療方法不斷進(jìn)步,但仍然存在預(yù)后效果差、術(shù)后轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)率高、對(duì)放化療不敏感等局限性[4-6]。因此迫切需要尋找安全有效的治療策略。槲皮素(quercetin)是一種天然的黃酮類化合物,能夠抑制多種腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移的作用[7-8]。迷迭香酸(rosmarinic acid)是一種廣泛分布的水溶性酚酸類化合物[9-10]。且具有抗炎、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤等多種藥理作用[11-13]。其抗腫瘤作用受到廣泛關(guān)注。但目前尚無文獻(xiàn)報(bào)道槲皮素聯(lián)合迷迭香酸對(duì)HepG2細(xì)胞的影響。本研究2018年1月至2019年1月選用人肝癌HepG2細(xì)胞為模型,觀察槲皮素與迷迭香酸聯(lián)合應(yīng)用對(duì)HepG2細(xì)胞增殖及凋亡的影響,并探討其可能的作用機(jī)制,為其應(yīng)用于肝癌的臨床治療提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1材料試劑:10%小牛血清(四季青生物工程公司),3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽(MTT,美國sigma 公司);槲皮素及迷迭香酸購自美國Signal Chemical公司,RPMI-1640培養(yǎng)基(Gibco公司)槲皮素及迷迭香酸用二甲基亞砜(DMSO)超聲溶解,配成不同質(zhì)量濃度的溶液,然后用0.22 μm微孔濾器過濾,滅菌,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
儀器:二氧化碳培養(yǎng)箱(美國Thermo 公司),96孔板、6孔板(美國Thermo Fisher Scientific 公司),流式細(xì)胞儀(FranklinLakes),全自動(dòng)酶標(biāo)儀(美國Molecular Devices 公司),實(shí)時(shí)定量PCR 儀(美國Bio-Rad),離心機(jī)(美國Bio-Rad)。
1.2 HepG2細(xì)胞培養(yǎng)及分組將HepG2細(xì)胞復(fù)蘇后,37 ℃、5%二氧化碳孵箱內(nèi)培養(yǎng)培養(yǎng)。其中RPMI-1640 培養(yǎng)基內(nèi)含3%小牛血清,青霉素100 U/mL、鏈霉素100 μg/mL。每2~3 天傳代換液1 次,取對(duì)數(shù)生長期的細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將處于對(duì)數(shù)生長期的HepG2細(xì)胞以5×104/mL 接種至96 孔板中培養(yǎng)24 h。分為空白對(duì)照組(只加DEME培養(yǎng)液),槲皮素單獨(dú)處理組(DMEM 培養(yǎng)液+DMSO+12.5、25.0、50.0 和100.0 μmol/L 槲皮素溶液),迷迭香酸單獨(dú)處理組(DMEM 培養(yǎng)液+DMSO+12.5、25.0、50.0 和 100.0 μmol/L 迷迭香酸溶液)單藥及聯(lián)合用藥組(DMEM培養(yǎng)液+DMSO+IC50 槲皮素+IC50 迷迭香酸),各組培養(yǎng)24 h后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.3四甲基偶氮唑鹽微量酶反應(yīng)比色法(MTT法)檢測(cè)細(xì)胞活力將處于對(duì)數(shù)生長期的HepG2細(xì)胞以5×104/mL接種至96孔板中培養(yǎng)24 h,每孔200 μL倒掉培養(yǎng)液,按照上述分組操作,再培養(yǎng)24 h后棄液,每孔加入MTT 20 μL,繼續(xù)培養(yǎng)4 h后,吸去上清液,每孔加入DMSO 溶液150 mL,放至搖床低速振蕩10 min,使各孔結(jié)晶物充分溶解,采用全自動(dòng)酶標(biāo)儀在570 nm處測(cè)各孔吸光度。
1.4劃痕實(shí)驗(yàn)將處于對(duì)數(shù)生長期的HepG2細(xì)胞接種到6孔板,調(diào)整細(xì)胞密度為5×105/mL,搖勻后與37 ℃、5%二氧化碳培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)過夜,用記號(hào)筆在6 孔板底部畫3 條水平直線,常規(guī)培養(yǎng)至90%融合狀態(tài)。用移液器在細(xì)胞板上劃痕,磷酸緩沖鹽溶液(PBS)沖洗以去除懸浮細(xì)胞,同時(shí)在各藥物組中分別加入用1.5%血清培養(yǎng)基配置的不同濃度迷迭香酸及槲皮素,鏡下記錄劃痕寬度并拍照。37 ℃、5%二氧化碳體積分?jǐn)?shù)為5%的培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)36 h,倒置顯微鏡下觀察劃痕愈合程度并拍照。計(jì)算各組劃痕距離。
1.5蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)蛋白表達(dá)收集上述各組細(xì)胞,BCA 法測(cè)定蛋白濃度,取50 μg 等量蛋白上樣,經(jīng)十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)、蛋白轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯膜,封閉液室溫封1h,加入一抗N-鈣黏蛋白(N-cad)(1∶300),E-鈣黏蛋白(E-cad)(1∶500),甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)(1∶500)。4℃孵育過夜,加入辣根過氧化酶標(biāo)記的二抗(1∶1 000),室溫孵育2 h,凝膠成像分析系統(tǒng)掃描分析。以GAPDH 為內(nèi)參計(jì)算各組目的蛋白的表達(dá)水平。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)量資料xˉ±s表示,多組定量數(shù)據(jù)的比較采用單因素方差分析的方法,多組之間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),所有數(shù)據(jù)采用SSPS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1細(xì)胞增殖結(jié)果12.5、25.0、50.0和100.0 μmol/L槲皮素對(duì)HepG2細(xì)胞抑制率分別為(16.9±3.2)%,(28.9±3.4)%,(39.6±4.2)%,(53.5±2.3)%,12.5,25,50,100 μmol/L 迷迭香酸對(duì)HepG2細(xì)胞抑制率分別為(5.2±1.2)%,(12.3±1.6)%,(39.8±2.1)%,(62.5±3.4)%;以上結(jié)果表明不同濃度槲皮素及迷迭香酸單獨(dú)作用于HepG2細(xì)胞均表現(xiàn)出濃度依賴性的細(xì)胞活力抑制效果,但是抑制率仍然不高。二者聯(lián)合處理人 HepG2細(xì)胞 24 h 后,12.5、25.0、50.0 和 100.0 μmol/L 對(duì)HepG2細(xì)胞抑制率分別為(25.1±3.5)%,(52.3±4.2)%,(62.5±5.1)%,(78.2±3.6)%,可顯著抑制細(xì)胞活力(F=4.25,P=0.02)。
2.2劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果25 μmol/L 迷迭香酸組及25 μmol/L槲皮素組均能抑制細(xì)胞的遷移,劃痕愈合距離分別為(11.35±2.37)mm、(11.46±3.86)mm。迷迭香酸及槲皮素聯(lián)合組劃痕愈合距離為(4.36±0.56)mm,細(xì)胞間劃痕距離縮小趨勢(shì)較迷迭香酸及槲皮素單獨(dú)使用有所減緩(F=6.73,P=0.003)。該結(jié)果提示槲皮素及迷迭香酸聯(lián)合組能顯著抑制細(xì)胞遷移。
2.3相關(guān)分子含量檢測(cè)蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)結(jié)果表明:與對(duì)照組相比,槲皮素組及迷迭香酸組中N-cad蛋白表達(dá)水平下降,其蛋白相對(duì)表達(dá)量為(0.98±0.05)及(0.73±0.02)。E-cad 蛋白表達(dá)增加,其蛋白相對(duì)表達(dá)量為(1.02±0.10)及(1.25±0.14),而槲皮素+迷迭香酸組N-cad(0.61±0.07)及 E-cad(1.42±0.06)蛋白表達(dá)變化更加明顯(N-cad:F=3.28,P=0.03;E-cad:F=5.28,P=0.02)。見圖1。
圖1 蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)各組E-鈣黏蛋白(E-cad)和N-鈣黏蛋白(N-cad)基因表達(dá)
肝癌病死率高,預(yù)后效果不理想,治療難度大,因此迫切需要尋找一種有效治療肝癌的臨床藥物[14]。槲皮素是一種天然黃酮類化合物,具有抗氧化、抗菌消炎、抗病毒、防癌、抗癌等作用[15-16]。迷迭香酸是一種天然的苯酚羧酸,以唇形科和紫草科含量最高。迷迭香酸具有抗癌、抗過敏、抗氧化、抗炎等作用[17]。
上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是惡性腫瘤浸潤與轉(zhuǎn)移的重要因素,其過程涉及許多EMT 相關(guān)蛋白的參與。其中E-cad 和N-cad 被認(rèn)為是最顯著的標(biāo)志蛋白。E-cad 表達(dá)于細(xì)胞膜表面,是一個(gè)與鈣離子有高度結(jié)合親和力的一種細(xì)胞黏附糖蛋白,對(duì)維持細(xì)胞間的通訊與黏附有重要作用,在多種惡性腫瘤的遷移侵襲階段占重要地位。張杰東等[18]研究發(fā)現(xiàn)E-cad 在甲狀腺乳頭狀癌中低表達(dá),與甲狀腺乳頭癌的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移中起重要作用,可作為臨床診斷和預(yù)后的指標(biāo)。羅婷婷等[19]研究發(fā)現(xiàn)E-cad能有效抑制鼻咽癌CNE-2細(xì)胞的體外遷移和侵襲。N-cad 可以克服E-cad 介導(dǎo)的細(xì)胞間牢固的黏附而影響上皮細(xì)胞的形態(tài)和行為,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞浸潤。但關(guān)于兩種蛋白在肝癌防治機(jī)制中的研究卻較少。
本研究以人肝癌HepG2細(xì)胞為模型,考察迷迭香酸與槲皮素聯(lián)用對(duì)N-cad 及E-cad 表達(dá)的影響,結(jié)果顯示,兩藥聯(lián)合能明顯抑制肝癌HepG2 細(xì)胞的活力,抑制細(xì)胞遷移,并呈現(xiàn)濃度依賴關(guān)系,并通過蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)兩藥聯(lián)合使用較單獨(dú)應(yīng)用迷迭香酸可顯著上調(diào)E-cad 和下調(diào)N-cad 蛋白的表達(dá)。這說明槲皮素增強(qiáng)迷迭香酸對(duì)肝癌HepG2細(xì)胞增殖的抑制作用的機(jī)制可能是通過調(diào)控E-cad、N-cad蛋白的表達(dá),其機(jī)制可能與EMT有關(guān)。為肝癌的臨床治療提供了有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。