李偉宏,田莉,劉俊保
1.鄭州澍青醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校,河南 鄭州 450064;2.河南省人民醫(yī)院,河南 鄭州 450003
子宮內(nèi)膜癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,且預(yù)后不良[1-2]。中藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡治療腫瘤是有效的治療手段,應(yīng)用中藥治療腫瘤得到了廣泛的關(guān)注。莪術(shù)油有較好的抗腫瘤、抗炎、抗病毒、細(xì)胞凋亡[3-4]等作用;其主要有效成分為莪術(shù)酮、莪術(shù)二酮等。但關(guān)于莪術(shù)油對子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的研究報道較少,本研究將探討莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞的增殖、凋亡及其可能的作用機制。
1.1 細(xì)胞株和細(xì)胞培養(yǎng)HEC-1-B細(xì)胞株由上海歌凡生物科技有限公司提供。將細(xì)胞培養(yǎng)于DMEM培養(yǎng)基(10%胎牛血清)中,放入5%CO2、37℃培養(yǎng)箱中孵育[10]。
1.2 藥品及試劑DMEM培養(yǎng)基(美國康寧公司,批號:C2413118);標(biāo)準(zhǔn)胎牛血清(standard FBS,天津灝洋生物制品科技責(zé)任有限公司,批號:20191230);四甲基偶氮唑藍(lán)(methylthiazolyl tetrazolium,MTT,美國Sigma公司,貨號:88417);DMSO(美國Amresco公司,貨號:472301);Hoechst 33258染色劑(美國Sigma公司,貨號:BK17520);Caspase-3、Bax與Bcl-2抗體(美國Cell signaling technology公司,貨號分別為:9622、5023、15071);ECL化學(xué)發(fā)光液(碧云天生物技術(shù)有限公司,貨號:P0018AS);莪術(shù)油注射液(徐州萊恩藥業(yè)有限公司,批號:H20067076)。
1.3 儀器倒置顯微鏡及照相裝置(日本Olympus公司);CO2培養(yǎng)箱(日本SANYO公司);SW-CJ-2FD型超凈工作臺(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司);低速離心機(北京醫(yī)用離心機廠);MP200A型電子天平(上海精科天平);DNM-9602G酶標(biāo)分析儀(北京普朗新技術(shù)有限公司);Mini-REPOTEANⅡ(Bio-Red公司);DYY-Ⅲ型電轉(zhuǎn)移槽(北京六一儀器廠)。
2.1 MTT法檢測莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞增殖抑制作用將生長達(dá)到80% ~90%的HEC-1-B細(xì)胞棄掉培養(yǎng)液,PBS沖洗后加入0.25%胰酶細(xì)胞消化液,當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到1×104·mL-1時將此注入96孔板內(nèi),每孔200μL,放入體積分?jǐn)?shù)5%CO2、37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后,換液,各組加入含莪術(shù)油(120 mg·L-1、240 mg·L-1、480 mg·L-1、960 mg·L-1)的培養(yǎng)基150μL,對照組加入無血清的培養(yǎng)基,作用細(xì)胞48 h,于培養(yǎng)結(jié)束前4 h,每孔加入MTT試劑20μL(5 g·L-1),作用4 h,去除上清液,加入150μL,每孔DMSO,于搖床上低速振蕩10 min后,用酶標(biāo)儀在490 nm波長測定吸光度(A)值。應(yīng)用MTT法測細(xì)胞增殖抑制的情況。每組設(shè)8個平行復(fù)孔,計算細(xì)胞抑制率。
2.2 Hoechst33258熒光染色檢測HEC-1-B細(xì)胞凋亡將對數(shù)生長期的HEC-1-B細(xì)胞制成濃度為1×105·mL-1單細(xì)胞懸液,接種于24孔板培養(yǎng)24 h后,進(jìn)行分組,莪術(shù)油組加入含有不同濃度莪術(shù)油(120 mg·L-1、240 mg·L-1、480 mg·L-1、960 mg·L-1)的DMEM培養(yǎng)基,正常對照組加入無血清培養(yǎng)基,作用細(xì)胞48 h,進(jìn)行Hoechst 33258熒光染色,鏡下觀察莪術(shù)油對細(xì)胞凋亡的情況并拍照。
2.3 W estern blot法檢測相關(guān)蛋白表達(dá)對照組細(xì)胞加入無血清培養(yǎng)基,實驗組加入莪術(shù)油(120 mg·L-1、240 mg·L-1、480 mg· L-1、960 mg·L-1)處理細(xì)胞作用48 h后,收集細(xì)胞,放入冷的細(xì)胞裂解液中作用30 min,細(xì)胞樣品反復(fù)吹打,4℃,12 000 g,離心半徑8 cm,離心20 min后,把上清液移至新管,用BCA試劑盒測定蛋白含量,將各組蛋白含量調(diào)成一致。將玻璃板清洗干凈后,蒸餾水沖洗,固定好板子后,配制10%SDS-PAGE凝膠溶液(根據(jù)分子量選擇相應(yīng)濃度的分離膠),每孔上樣20μL,加適量電泳緩沖液,進(jìn)行電泳來分離蛋白質(zhì),并適時終止電泳。將膠浸泡于轉(zhuǎn)膜液中,標(biāo)記膠的方向,然后于搖床上30 min低速震蕩。截取和膠的大小一致PVDF膜,甲醇溶液浸泡,浸透后將PVDF膜轉(zhuǎn)移浸入轉(zhuǎn)膜液中5 min以上。取一張用轉(zhuǎn)膜液浸潤的濾紙放在半干轉(zhuǎn)印儀的電極板底層上,放上PVDF膜,再將膠貼于PVDF膜上;再取用轉(zhuǎn)膜液潤濕另一張厚濾紙,鋪在分離膠的上面,用玻璃試管壓緊趕走氣泡;蓋上頂層電極板,接通電源,進(jìn)行半干轉(zhuǎn)??;轉(zhuǎn)膜結(jié)束后,將PVDF膜浸泡在封閉液中,與膠相鄰面要向上,放置在水平搖床上緩慢震蕩1 h以上。取出PVDF膜,裁取想要的位置并放置于含有一抗抗體的雜交液盒中孵育;取出PVDF膜,應(yīng)用TBST清洗PVDF膜3次,每次5 min;然后把PVDF膜放入裝有二抗的雜交液盒中,搖床上震蕩雜交1 h;取出PVDF膜,用TBST清洗3次,每次5 min;將ECL超敏化學(xué)發(fā)光試劑盒內(nèi)的試劑A與試劑B等體積混合后,均勻滴在PVDF膜上,反應(yīng)后利用凝膠成像采集系統(tǒng)進(jìn)行曝光,并對蛋白條帶進(jìn)行分析。
2.4 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 17.0軟件對實驗結(jié)果進(jìn)行分析,實驗計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間樣本的比較用t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.1 不同濃度的莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞增殖的影響與對照組比較,不同濃度的莪術(shù)油(120mg·L-1、240mg·L-1、480mg·L-1、960mg·L-1)作用HEC-1-B細(xì)胞48 h后,吸光度值明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=8.336,P<0.01;t=12.609,
P<0.01;t=13.583,P<0.01;t=17.766,P<0.01),說明莪術(shù)油能夠明顯抑制HEC-1-B細(xì)胞的增殖,呈一定的濃度依賴性。根據(jù)各組吸光度值計算細(xì)胞抑制率,結(jié)果顯示,隨著莪術(shù)油濃度的增大,其對HEC-1-B細(xì)胞的抑制率也逐漸增加。見表1。
表1 不同濃度的莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞增殖的影響(±s)
表1 不同濃度的莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞增殖的影響(±s)
注:與對照組比較,**P<0.01
/%對照組組別 n 吸光度值 細(xì)胞抑制率8 1.14±0.12 0莪術(shù)油120 mg·L-1組 8 0.71±0.08** 37.10±7.10莪術(shù)油240 mg·L-1組 8 0.52±0.07** 53.90±6.20莪術(shù)油480 mg·L-1組 8 0.40±0.10** 65.20±8.70莪術(shù)油960 mg·L-1組 8 0.25±0.08**77.90±6.80
3.2 不同濃度的莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞凋亡的影響熒光顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),與對照組比較,莪術(shù)油各組細(xì)胞都出現(xiàn)細(xì)胞核固縮、碎裂、熒光亮度變強等凋亡特征,細(xì)胞凋亡率顯著增加。
3.3 不同濃度的莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響與對照組比較,莪術(shù)油作用細(xì)胞48 h后,隨著莪術(shù)油濃度的升高,細(xì)胞內(nèi)Caspase-3蛋白表達(dá)均明顯增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=6.079,P<0.01;t=19.545,P<0.01;t=34.903,P<0.01;t=21.151,P<0.01);Bax蛋白表達(dá)均明顯增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=7.146,P<0.01;t=13.809,P<0.01;t=15.890,P<0.01;t=52.971,P<0.01);Bcl-2蛋白表達(dá)顯著降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.797,P>0.05;t=3.044,P<0.05;t=6.309,P<0.01;t=11.455,P<0.01)。見表2、圖1。
表2 不同濃度的莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響(±s)
表2 不同濃度的莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響(±s)
注:與對照組比較,*P<0.05,**P<0.01
Caspase3/GAPDH Bcl-2/GAPDH Bax/GAPDH對照組組別 n 3 0.359±0.015 0.599±0.072 0.252±0.019莪術(shù)油120mg·L-1組 3 0.440±0.017**0.548±0.084 0.593±0.055**莪術(shù)油240mg·L-1組 3 0.629±0.018**0.442±0.052* 0.735±0.044**莪術(shù)油480mg·L-1組 3 1.016±0.029**0.324±0.023** 1.031±0.071**莪術(shù)油960mg·L-1組 3 1.254±0.072**0.121±0.006** 1.142±0.017**
圖1 不同濃度的莪術(shù)油對HEC-1-B細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響
自殷墟出土的甲骨文中,就有“瘤”的記載。漢代劉熙《釋名》定義為“瘤,流也,血流聚生而瘤腫也。”周代有瘍醫(yī)之位,其主治范圍包括“腫瘍”,即腫瘤類疾病。子宮內(nèi)膜癌相當(dāng)于中醫(yī)學(xué)的“癥瘕”,唐代孫思邈《千金要方》中載有明確的病機,明確其病位在下焦,為腹中積塊,或脹或痛的疾病,并有固定的方藥?!饵S帝內(nèi)經(jīng)》認(rèn)為“正氣存內(nèi),邪不可干?!弊訉m內(nèi)膜癌的基本病機是正氣虧虛,熱毒內(nèi)聚,氣滯血瘀。治療原則是解毒化瘀,扶正消積。莪術(shù)具有破血逐瘀作用,可縮小瘤體,改善全身狀況,提高生存質(zhì)量[5-9],莪術(shù)油可抑制HEC-1-B細(xì)胞增殖,并促進(jìn)其細(xì)胞凋亡[10]。
細(xì)胞凋亡是刪除細(xì)胞的一種選擇性過程,是組織大小調(diào)節(jié)和形態(tài)發(fā)生所必需的生理過程。在哺乳動物細(xì)胞中,凋亡是由兩種不同的信號途徑誘導(dǎo)的:外部或死亡受體和內(nèi)在或線粒體[6]。Bcl-2家族的蛋白質(zhì)已被確定為線粒體途徑的基本成分。Bcl-2家族的成員可以通過合成抗凋亡蛋白(Bcl-2、Bcl-xl)或促凋亡蛋白(Bax、Bak、Bad、Bd、Bcl-xs)來促進(jìn)或抑制細(xì)胞凋亡。在人類的各種癌癥組織中,包括乳腺癌、結(jié)腸癌、胃癌、甲狀腺癌和子宮內(nèi)膜癌,都觀察到了抗凋亡Bcl-2基因的表達(dá)[7]。Bcl-2家族基因與子宮內(nèi)膜癌之間的關(guān)系主要通過對人體組織樣本的體外研究得到揭示[8];過多的Bcl-2表達(dá)會減緩細(xì)胞生長,高表達(dá)會導(dǎo)致細(xì)胞死亡,而較低的表達(dá)則可能是抑制人類乳腺和子宮內(nèi)膜癌組織凋亡的跡象。研究還表明,Bcl-2的表達(dá)因腫瘤的侵入性和分化程度而有所不同,而Bcl-2表達(dá)在較高級的癌癥中與較低級的癌癥相比是非常低或不存在的。據(jù)推測,在癌癥發(fā)生發(fā)展期間,Bcl-2的表達(dá)可能會被抑制。因此,Bcl-2的表達(dá)高低被用來作為預(yù)測癌癥進(jìn)展和預(yù)后的重要指標(biāo)。本實驗結(jié)果表明,與對照組相比較,莪術(shù)油組Bcl-2蛋白表達(dá)水平顯著降低,Bax蛋白表達(dá)水平顯著增加,且Bcl-2/Bax明顯降低。說明莪術(shù)油可能是通過降低Bcl-2蛋白表達(dá)、增加Bax蛋白表達(dá),進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的生長,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。
在細(xì)胞凋亡過程中,Caspase-3是最主要的終末剪切酶[9-10],也是CTL細(xì)胞殺傷重要的組成部分。Caspase-3在細(xì)胞凋亡中起著不可替代的作用,可以被多種因素活化,被激活后,可以使蛋白酶多聚(ADP-核糖)及與細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞周期及DNA核酸復(fù)制等相關(guān)聚合酶PARP失活,從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[11-12]。并且Caspase-3被激活后還可以進(jìn)一步使Bcl-2滅活,讓細(xì)胞的形態(tài)和功能發(fā)生改變,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。已有研究表明,莪術(shù)油能導(dǎo)致肺腺癌A549細(xì)胞凋亡,其可能與Bcl-2和Bax蛋白表達(dá)有關(guān)。與對照組比較,莪術(shù)油作用HEC-1-B細(xì)胞48 h后,細(xì)胞內(nèi)的Caspase-3和Bax蛋白表達(dá)顯著增加,Bcl-2蛋白表達(dá)顯著降低,Bcl-2/Bax的比值降低。表明莪術(shù)油能夠誘導(dǎo)HEC-1-B細(xì)胞凋亡,其作用機制可能是通過增加了Caspase-3、Bax的表達(dá)水平和降低Bcl-2表達(dá)水平有關(guān)。
大量研究證實,莪術(shù)油具有抗腫瘤、抗病毒和提高人體免疫等作用,通過許多藥理作用及臨床應(yīng)用研究,證明了莪術(shù)油藥理活性較好、抗腫瘤效果好、藥物安全性高。但莪術(shù)油成分較多且組成復(fù)雜,因此其抗腫瘤機制也比較復(fù)雜,我們的實驗僅對莪術(shù)油凋亡因子方面做相關(guān)研究,為進(jìn)一步研究莪術(shù)油抑制子宮內(nèi)膜癌提供實驗依據(jù),但其作用機制需進(jìn)一步研究。