關(guān)建華 逯遙 朱曉勤,2 林久茂,2#
(1 福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合研究院 福州350122;2 福建省中西醫(yī)結(jié)合老年性疾病重點實驗室 福州350122)
惡性腫瘤的浸潤轉(zhuǎn)移嚴(yán)重威脅著人類的健康[1],淋巴轉(zhuǎn)移是腫瘤轉(zhuǎn)移的最常見方式。近年來研究發(fā)現(xiàn),淋巴管生成是促使腫瘤的生長及發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移的前兆,也是預(yù)防癌癥轉(zhuǎn)移的治療靶點[2],因此,通過抑制淋巴管生成從而達到抗腫瘤轉(zhuǎn)移已成為研究熱點[3]。有學(xué)者證實,人淋巴管內(nèi)皮細胞(Human Lymphatic Endothelial Cell,HLEC)是腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的主要作用界面[4],主要是通過誘導(dǎo)HLEC 增殖和管腔生成,為腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移提供直接通道,最終發(fā)生向遠處擴散[5]。近年來,中醫(yī)藥在腫瘤治療及預(yù)后中得到很大的運用。本課題組研究發(fā)現(xiàn),清解扶正顆粒(Qingjiefuzheng Granules, QFG)可以抑制肝癌細胞[6~7]和大腸癌細胞[8~10]的增殖,還能夠減輕 5-FU 化療引起的腸道損傷作用[11~12],并且可體外抑制血管生成[13]。然而,QFG 是否可以通過抑制淋巴管生成從而發(fā)揮抑制腫瘤的作用尚不清楚,因此本研究對此進行了探索?,F(xiàn)報道如下:
1.1 實驗細胞 HLEC 購于廣州吉尼歐生物技術(shù)有限公司。
1.2 藥物配置 QFG(由福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院制劑室提供),磷酸鹽緩沖液(PBS)配置成50 mg/ml的濃度,超聲助溶后使用孔徑0.45 μm 的過濾器進行過濾,放置于4℃冰箱內(nèi)儲存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 實驗試劑耗材 ECM 培養(yǎng)基套裝(購于美國ScienCell 公司);PBS(購于美國 Life technologies 公司);DAPI 染色試劑盒(購于江蘇凱基生物技術(shù)股份有限公司);結(jié)晶紫、四唑鹽[MTT(購于北京索萊寶科技有限公司)];遷移小室(購于美國Corning 公司);管腔試劑盒(購于美國Abcam 公司)。
1.4 實驗儀器 二氧化碳培養(yǎng)箱、多功能酶標(biāo)儀(美國Thermo 公司);超凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備公司);全自動細胞計數(shù)儀(美國Life 公司);熒光顯微鏡、倒置顯微鏡系統(tǒng)(德國Leica 儀器有限公司)。
2.1 細胞培養(yǎng) HLEC 采用ECM 完全培養(yǎng)基 [胎牛血清(fetal calf serum,FBS)25 ml、內(nèi)皮細胞生長補充物(Endothelial Cell Growth supplements,ECGS)5 ml 和 青 霉 素 - 鏈 霉 素 溶 液 雙 抗(Penicillin-Streptomycin)5 ml],置于 37℃、含 5%二氧化碳、飽和濕度的細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
2.2 細胞活力檢測 運用MTT 法檢測細胞活力。取對數(shù)生長期的HLEC 按照1×105/ml 的密度接種于96 孔培養(yǎng)板中,觀察細胞匯合度達到50%~60%時,加入 100 μl/孔含不同濃度 QFG(0、0.5、1.0、2.0 mg/ml)的培養(yǎng)液干預(yù)24 h,吸棄培養(yǎng)液,添加100 μl/孔 MTT(0.5 mg/ml)溶液繼續(xù)培養(yǎng) 4 h,吸棄后加入二甲基亞砜(DMSO)100 μl/ 孔,置于酶標(biāo)儀(波長570 nm)中測定光密度(OD)值。細胞活力計算公式:細胞活力(%)=實驗組OD 值/對照組OD 值×100%;
2.3 細胞形態(tài)觀察 取對數(shù)生長期的HLEC 按2×105/孔的密度接種于6 孔培養(yǎng)板中,細胞匯合度達到50%~60%時,加入不同濃度 QFG(0、0.5、1.0、2.0 mg/ml)的培養(yǎng)液干預(yù)24 h,吸棄原培養(yǎng)基并用PBS 清洗,放置于倒置顯微鏡中觀察細胞的形態(tài)變化并拍照(200×)。
2.4 細胞凋亡實驗 取對數(shù)生長期的HLEC 按照1×105/ml 的密度接種到12 孔板中。當(dāng)細胞匯合度達到 50%~60%時,添加不同濃度 QFG(0、0.5、1.0、2.0 mg/ml)的培養(yǎng)液干預(yù)細胞24 h,隨后使用4%的多聚甲醛溶液固定10 min,DAPI 染色10 min,用PBS 清洗后用熒光顯微鏡(100×)拍攝。
2.5 細胞遷移實驗 HLEC 經(jīng)不同濃度QFG(0、0.5、1、2 mg/ml)的培養(yǎng)液干預(yù) 24 h 后,吸棄原培養(yǎng)基,消化離心并收集細胞,用空白ECM 培養(yǎng)基重懸以調(diào)整細胞密度為2.5×105/ml,小室內(nèi)加入200 μl重懸液(5×104個細胞),室外加入 700 μl 完全ECM 培養(yǎng)基,放入恒溫箱培育12 h 后進行處理,吸棄原培養(yǎng)基后使用4%多聚甲醛固定和結(jié)晶紫染色各10 min,晾置干燥后,放置于倒置顯微鏡鏡下隨機選取5 個視野拍照(100×)。
2.6 管腔形成實驗 冰上操作配置基質(zhì)膠,并鋪置于48 孔板中,隨后置于恒溫培養(yǎng)箱中凝膠1 h;凝膠期間處理QFG 干預(yù)后的HLEC,按照4×104/孔接種于基質(zhì)膠上,放置恒溫箱中孵育3 h 后置于倒置顯微鏡觀察并拍攝(100×)。
2.7 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 22.0 統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行處理,計量資料符合正態(tài)分布以()表示,多組數(shù)據(jù)比較實用單因素變量分析,P<0.05 表示數(shù)據(jù)有統(tǒng)計學(xué)差異。
3.1 QFG 對HLEC 的增殖能力的影響 MMT 法檢測細胞活力結(jié)果顯示,與正常組比較,QFG 干預(yù)后各組細胞活力均有不同程度的下降,活力值依次為(75.69±4.23)%、(65.68±4.35)%和 (4.76.66±2.46)%,說明QFG 對HLEC 細胞活力有抑制作用,且呈現(xiàn)濃度依賴性,并具有統(tǒng)計學(xué)差異(*P<0.05,#P<0.01)。見圖 1。
圖1 QFG 對HLEC 的增殖能力的影響
3.2 QFG 對HLEC 細胞形態(tài)的影響 細胞形態(tài)觀察結(jié)果顯示,與正常組比較,不同濃度的QFG 干預(yù)后,HLEC 細胞密度逐漸減小,并出現(xiàn)細胞脫落。證實QFG 對HLEC 細胞形態(tài)有著改變作用,與對細胞活力的抑制正相關(guān),呈現(xiàn)濃度依賴性。見圖2。
圖2 QFG 對HLEC 細胞形態(tài)的影響
3.3 QFG 對HLEC 細胞凋亡的影響 DAPI 染色結(jié)果顯示,正常組的細胞存在細胞凋亡現(xiàn)象,正常組的凋亡率為(10.82±3.00)%,經(jīng)不同濃度QFG 干預(yù)24 h 后,各組細胞呈現(xiàn)不同程度的凋亡現(xiàn)象,且隨著QFG 濃度增加,HLEC 細胞的凋亡率逐漸上升,其凋亡率分別為(24.26±2.41)%、(38.80±7.63)%和(69.51±9.72)%,說明 QFG 對 HLEC 細胞凋亡有促進作用,表現(xiàn)為濃度依賴性,且具有統(tǒng)計學(xué)差異(*P<0.05,#P<0.01)。見圖 3。
圖3 QFG 對HLEC 細胞凋亡能力的影響
3.4 QFG 對HLEC 細胞損傷修復(fù)能力的影響 細胞劃痕實驗結(jié)果顯示,正常組HLEC 劃痕部位隨著時間延長,可以出現(xiàn)逐漸修復(fù)愈合,提示我們HLEC細胞自身具有損傷修復(fù)能力;不同濃度的QFG 干預(yù)HLEC 后,隨著QFG 藥物濃度的逐漸增加,HLEC細胞損傷修復(fù)能力逐漸降低,表明QFG 對HLEC細胞損傷修復(fù)能力的具有抑制作用。見圖4。
圖4 QFG 對HLEC 細胞損傷修復(fù)能力的影響(100×)
3.5 QFG 對HLEC 細胞遷移能力的影響 遷移實驗結(jié)果顯示,正常組細胞可以遷移成功,證明HLEC細胞自身具有遷移能力;經(jīng)過QFG 干預(yù)后,QFG 0.5 mg/ml 組與 1 mg/ml 組的細胞遷移率分別為(72.93±2.48)%與(10.32±0.69)%,QFG 2 mg/ml 組完全抑制HLEC 細胞的遷移能力。結(jié)果表明,QFG對HLEC 遷移能力有抑制作用,并呈現(xiàn)濃度依賴性,與正常照組比較具有統(tǒng)計學(xué)差異(*P<0.05,#P<0.01)。見圖 5。
圖5 QFG 對HLEC 細胞遷移能力的影響
3.6 QFG 對HLEC 細胞管腔生成能力的影響 管腔生成實驗結(jié)果顯示,正常組HLEC 細胞有較多的管腔生成,提示HLEC 細胞自身具有較好的管腔生成能力;不同濃度的QFG 干預(yù)后,各組管腔生成率均得到完全抑制,與正常對照組比較具有顯著統(tǒng)計學(xué)差異(#P<0.01)。結(jié)果表明,QFG 能夠?qū)?HLEC 細胞管腔生成能力有抑制作用。見圖6。
圖6 QFG 對HLEC 細胞管腔生成能力的影響
腫瘤的轉(zhuǎn)移擴散是癌癥發(fā)展的早期事件,從腫瘤淋巴管的轉(zhuǎn)移過程來看,主要是通過誘導(dǎo)腫瘤淋巴管生成,從而達到淋巴道轉(zhuǎn)移的目的。腫瘤淋巴管生成是轉(zhuǎn)移的重要環(huán)節(jié),也就是淋巴道轉(zhuǎn)移的“開關(guān)點”[14]。目前,通過抑制淋巴管生成從而抑制腫瘤轉(zhuǎn)移是抗腫瘤轉(zhuǎn)移的研究熱點之一。然而,所謂淋巴管生成,是指在病理狀態(tài)下,設(shè)計多種成分和生長因子等參與的復(fù)雜過程,包含有人淋巴內(nèi)皮細胞的增殖、遷移及管腔生成等過程[15~16]。HLEC 細胞的增殖、遷移及管腔生成促進了淋巴管生成,在淋巴管生成過程中,發(fā)揮著重要作用。因此,研究抑制淋巴管生成主要就是研究藥物干預(yù)對HLEC 細胞的增殖、遷移及管腔生成能力的影響情況。
清解扶正顆粒是由白花蛇舌草、半枝蓮、炙黃芪、炒麥芽等組成,具有清熱解毒、健脾補氣和益氣固表等功效,常用于治療多種消化道惡性腫瘤,減輕患者不良反應(yīng)等。前期研究中,體內(nèi)外實驗均證實QFG 能夠抑制腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移及血管生成等,但抗腫瘤轉(zhuǎn)移中的機制需進一步闡明,因此通過研究淋巴管生成可探索QFG 抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用機制。
本研究中,我們以HLEC 作為研究對象,采用不同濃度的QFG 進行干預(yù),觀察QFG 對淋巴管生成的影響。MTT 實驗結(jié)果顯示,QFG 能夠抑制HLEC 細胞增殖,且具有濃度依賴性,同時可以改變HLEC 的細胞形態(tài),二者呈現(xiàn)正相關(guān);DAPI 染色實驗結(jié)果顯示,QFG 干預(yù)HLEC 細胞后,細胞凋亡水平逐漸增加,證實QFG 能夠促進HLEC 細胞凋亡。此外,細胞劃痕實驗及遷移實驗顯示,QFG 干預(yù)HLEC 后,HLEC 的細胞損傷修復(fù)及遷移能力均得到抑制,且呈現(xiàn)出濃度依賴性。管腔生成是淋巴管生成最關(guān)鍵的過程,通過管腔生成實驗我們發(fā)現(xiàn),QFG干預(yù)后,HLEC 細胞管腔生成能力得到顯著抑制,說明QFG 能夠抑制HLEC 的管腔生成能力。
綜上所述,QFG 能夠促進HLEC 細胞凋亡,抑制HLEC 細胞增殖、遷移及管腔生成能力,從而來達到抑制淋巴管生成的作用。然而QFG 作為中藥復(fù)方,所包含的成分十分復(fù)雜,同時淋巴管生成與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的過程也是比較復(fù)雜的,需要在后續(xù)的研究中,通過多條淋巴管生成信號通路進行深入研究,以更加完善系統(tǒng)地探討QFG 抑制淋巴管生成的作用機制。