潘靜,楊人澤,鐘斌
贛南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院,江西 贛州 341000
苦竹為禾本科植物,常年生長在山谷平原或向陽山坡,在我國南方各省市分布廣泛,為竹資源中的優(yōu)良品種,苦竹用途廣泛[1],竹筍、稈、皮、根等均已被開發(fā)利用[2-3],但苦竹葉多被廢棄。據(jù)《中藥大詞典》[4]中記載:苦竹葉有清熱治血、解毒消腫,治吐血、下血、小便不利、喉痹、癰腫等功能。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),苦竹葉含有大量的黃酮類化合物、多糖、生物堿、酚酸和揮發(fā)油、微量元素、氨基酸等成分[5-6]。多糖具有廣泛藥理活性:抗病毒、抗凝、抗炎、抗衰老、降血脂、降血糖、抗過敏、抗菌、免疫調(diào)節(jié)與抗腫瘤等[7]。隨著相關(guān)研究的增多,越來越多具有生物活性的多糖資源不斷被發(fā)現(xiàn),但少見苦竹葉多糖抗腫瘤活性的報道,本研究提取精制苦竹葉多糖,并制成不同濃度樣品進行抗腫瘤活性的研究,以期為苦竹葉資源的開發(fā)和利用提供理論依據(jù)。
潔凈工作臺(SW-CJ-2FD,上海博迅);CO2培養(yǎng)箱(Forma 311,美國Thermo);倒置相差顯微鏡(CKX41,日本Olympus);電子天平(SI-234,美國丹佛);連續(xù)光譜多功能酶標儀(Varioskan Flash,美國 Thermo Fisher)。
苦竹葉采自贛州崇義竹林園,經(jīng)贛南醫(yī)學院中藥鑒定室鑒定;苦竹葉多糖(實驗室自提);胎牛血清(杭州四季青生物工程有限公司);四甲基偶氮唑鹽(MTT,Sigma 公司);RPMI-1640 培養(yǎng)基(Gibco公司)。
子宮頸癌HeLa 細胞,肺癌A549 細胞,人胃癌SGC7901 細胞,由贛南醫(yī)學院科研中心保藏提供。
取苦竹葉粉末約200 g,用石油醚回流提取3 h,濾渣用無水乙醇回流1 h,脫色并除去小分子多糖,用40 倍原料質(zhì)量的中性水在溫度70 ℃條件下提取5 h,浸提2 次,然后按照 Sevage 法除去蛋白質(zhì)。分液后取上層液體加入75%乙醇,搖勻后靜置12 h 進行醇沉,得粗多糖12 g。初步純化的苦竹葉多糖經(jīng) DEAE-32 離子柱層析,用0.1 mol/L NaCl 溶液進行洗脫,收集相應峰位組分,濃縮后,蒸餾水透析,冷凍干燥得到精制苦竹葉多糖8 g[8]。取苦竹葉多糖0.5 g,精密稱定,用二甲基亞砜(DMSO)溶解于10 mL 容量瓶中,配制成質(zhì)量濃度為50 g/L的苦竹葉多糖供試液,4 ℃冰箱保存,臨用前用培養(yǎng)液稀釋分別配制成不同濃度苦竹葉多糖50、100、200、400,600 μg/mL 以備實驗用。
2.2.1 細胞株及培養(yǎng)條件 宮頸癌 HeLa 細胞、肺癌A549 細胞及人胃癌細胞株7901 常規(guī)培養(yǎng)于含10%胎牛血清RPMI-1640 培養(yǎng)基中,37 ℃,5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),3 d 換液1 次,取對數(shù)生長期細胞用于試驗。
2.2.2 MTT法檢測細胞生長抑制率 細胞以 5×104/孔接種于96 孔板,置37 ℃、5% CO2的培養(yǎng)箱中,次日細胞貼壁后棄去培養(yǎng)液,加入含不同濃度的(50、100、200、400、600 μg/mL)苦竹葉多糖培養(yǎng)液100 μL,每個質(zhì)量濃度設6 孔,同時設空白對照組和以濃度為20 μg/mL的順鉑為陽性對照組各6 孔,然后置 37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)24、36、48 h;取出后加入5 g/L的MTT 溶液 20 μL,37 ℃避光繼續(xù)培養(yǎng)4 h;每孔加二甲基亞砜(DMSO)150 μL,震蕩10 min,混勻使甲瓚結(jié)晶充分溶解;置酶標儀490 nm 波長下檢測各孔吸光度(OD),取6 個復孔的均值為最終結(jié)果;計算細胞抑制率,細胞抑制率=(空白對照組OD 值-多糖組OD 值)/空白對照組OD 值×100%[9]。采用lg C-抑制率回歸分析法計算半數(shù)抑制濃度(IC50)。
應用SPSS 15.0 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理,抑制率值結(jié)果以表示,組間顯著性檢驗采用單因素方差分析,P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。
苦竹葉多糖對子宮頸癌HeLa 細胞增殖的抑制率見表1,表1 是苦竹葉多糖干預48 h,濃度從50 μg/mL 增加到600 μg/mL 時,對子宮頸癌HeLa 細胞增殖的抑制率從5.10%升高到41.06%,干預72 h后,細胞增殖的抑制率從6.36%升高到45.52%,干預96 h 后,隨著給藥濃度的不斷增加其抑制作用不斷增強??嘀袢~多糖藥物作用96 h的IC50為491 μg/mL,均低于72 h、48 h的IC50值,說明隨著作用時間的延長,其對子宮頸癌HeLa 細胞抑制作用越明顯。綜上所述,在測定范圍內(nèi),苦竹葉多糖對子宮頸癌HeLa 細胞具有抑制作用,呈現(xiàn)出一定的劑量、時間依賴性,不同濃度的給藥組與空白對照組之間的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),不同時間不同濃度的給藥組和陽性對照組相比較的結(jié)果如圖 1 所示。
表1 不同濃度的苦竹葉多糖對子宮頸癌HeLa細胞增殖的影響(n=6)
圖1 苦竹葉多糖和陽性對照組對子宮頸癌HeLa細胞增殖的比較
苦竹葉多糖對肺癌A549 細胞增殖的抑制率見表2,表2 是當苦竹葉多糖濃度為50 μg/mL,培養(yǎng)時間從48 h 增加至96 h,其細胞抑制率為0,而當濃度提至100 μg/mL 時,培養(yǎng)時間從48 h 增加至96 h,其細胞抑制率從0.85%增加至8.49%.濃度提至200 μg/mL 時,其細胞抑制率從11.09%增加至19.18%.濃度增加至600 μg/mL 時,其細胞抑制率從29.32%增加至46.65%??嘀袢~多糖藥物作用72 h的IC50為684 μg/mL,低于48 h的IC50值,但與96 h的IC50值相差不大,說明作用時間從48 h 延長至72 h,其對腫瘤細胞抑制作用明顯增加,但到72 h 后,抑制作用增加不明顯。綜上所述,在濃度達到100 μg/mL以上時,隨著培養(yǎng)時間的延長,苦竹葉多糖對肺癌A549 細胞具有抑制作用,呈現(xiàn)出一定的劑量、時間依賴性,不同濃度的給藥組與空白對照組之間的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),不同時間不同濃度的給藥組和陽性對照組相比較的結(jié)果如圖2 所示。
表2 不同濃度的苦竹葉多糖對肺癌A549細胞增殖的影響(n=6)
圖2 苦竹葉多糖和陽性對照組對肺癌A549細胞增殖的比較
苦竹葉多糖對人胃癌SGC7901 細胞增殖的抑制率見表3,表3 是苦竹葉多糖干預48 h,濃度從50 μg/mL 增加到600 μg/mL 對人胃癌SGC7901 細胞增殖的抑制率從6.02%升高到46.63%,給苦竹葉多糖72 h 后,細胞增殖的抑制率從9.85%升高到51.81%,給苦竹葉多糖96 h 后,隨著給藥濃度的不斷增加其抑制作用不斷增強,苦竹葉多糖藥物作用96 h的IC50為386 μg/mL,均低于72 h、48 h的IC50值,說明隨著作用時間的延長,其對腫瘤細胞抑制作用越明顯。綜上所述,測定范圍內(nèi),苦竹葉多糖對人胃癌SGC7901 細胞具有抑制作用,呈現(xiàn)出一定的劑量、時間依賴性。不同濃度的給藥組與空白對照組之間的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),不同時間不同濃度的給藥組和陽性對照組相比較的結(jié)果如圖3 所示。
表3 不同濃度的苦竹葉多糖對人胃癌SGC7901細胞增殖的影響(n=6)
圖3 苦竹葉多糖和陽性對照組對人胃癌SGC7901細胞增殖的比較
苦竹葉多糖是苦竹葉的重要成分,魏琦等[10]證明苦竹葉化學成分分離得到的木犀草素-6-C 洋地黃毒糖苷-4'-O-葡萄糖苷對子宮頸癌HeLa細胞、肝癌HepG2 細胞及結(jié)腸癌HT-29 細胞有體外增殖抑制作用,以此為基礎(chǔ),本實驗提取精制苦竹葉多糖,以子宮頸癌HeLa 細胞、肺癌A549 細胞、人胃癌SGC7901 腫瘤細胞作為體外抗腫瘤實驗模型,采用MTT 法觀察苦竹葉多糖對3 種人惡性腫瘤細胞株的抑制作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)苦竹葉多糖在一定的濃度范圍內(nèi),抑制作用較強且呈量效和時效關(guān)系,其中對人胃癌SGC7901 細胞增殖抑制作用最強,其次為子宮頸癌HeLa 細胞,最弱為肺癌A549 細胞。本實驗為進一步將苦竹葉多糖開發(fā)成一個新的抗腫瘤藥物提供了初步的依據(jù),但其體內(nèi)抗腫瘤及其機制仍有待進一步研究。