顧龍龍 梁璇 黃霞 單妍 范戎
三七為五加科植物三七的干燥根,主產(chǎn)于云南、廣西及四川等地,其味甘、微苦,性溫,歸肝、腎經(jīng),具有散瘀止血、消腫止痛的功效[1-2],是我國珍貴的特產(chǎn)藥材和常用中藥。國內(nèi)外多年來對三七的研究,主要集中在水溶性皂苷成分[3],三七中的許多其他的成分,如三七多糖類、三七素、黃酮、揮發(fā)油、氨基酸及各種微量元素等[4],隨著研究手段和分離技術(shù)的不斷發(fā)展也被分離出來,具有重要的藥用價值[5]。為了最大限度地利用和節(jié)約三七資源,本實驗在前期實驗研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將提取皂苷過程中產(chǎn)生的大量三七渣和三七廢液充分利用,分離出3種三七提取物,進(jìn)行了體外細(xì)胞抗腫瘤活性篩選實驗并探討其在抗腫瘤方面的作用。
儀器:HFC386STD-V12型超低溫冰箱(德國Hereaus公司),CO2孵育箱(德國Heraeus公司),YJ-1450型紫外超凈工作臺SW-CJ-IF(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司),METTLER AE240型電子分析天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司),Biorad MODEL 680型BH-2型酶標(biāo)儀(美國 Bio-rad公司),1.0R型低溫高速離心機(jī)(德國Heraeus公司),倒置相差顯微鏡(日本Olympus公司)。
試劑:RPMI1640培養(yǎng)液(Gibco公司),新生牛血清(Gibco公司),胎牛血清(Gibco公司),胰蛋白酶(Gibco公司),PBS袋裝預(yù)混合試劑(康為生物有限公司),二甲基四氮唑鹽(MTT)(Sigma公司),生理鹽水(昆明南疆制藥有限公司),無水乙醇(天津市大茂化學(xué)試劑廠),三七脂溶性成分(云南省云科藥業(yè)有限公司,批號:20181018),三七水溶性成分(云南省云科藥業(yè)有限,批號:20181018),含三七素的提取物(云南省云科藥業(yè)有限公司,批號:20181018)。
細(xì)胞株:人肝癌細(xì)胞株HepG2,人皮膚黑色素瘤細(xì)胞株A375,人結(jié)腸癌細(xì)胞株HCT-116,人胃癌細(xì)胞株SGC-7901,人肺癌細(xì)胞A549。保存于昆明醫(yī)科大學(xué)云南省天然藥物藥理重點實驗室。
1.2.1 藥物的配制 三七水溶性提取物:稱取三七水溶性提取物,用含10%牛血清的1640培養(yǎng)基溶解,取得濃度為10 mg/ml的藥液并用0.22 μm無菌濾頭過濾備用。
三七脂溶性提取物:稱取三七脂溶性提取物,用含10%牛血清的1640培養(yǎng)基溶解,取得濃度為10 mg/ml的藥液并用0.22 μm無菌濾頭過濾備用。
含三七素提取物:稱取含三七素的提取物,用含10%牛血清的1640培養(yǎng)基溶解,取得濃度為10 mg/ml的藥液并用0.22 μm無菌濾頭過濾備用。
1.2.2 試劑的配制 (1)MTT 溶液配制:5 mg MTT粉末, 加 入 1 ml PBS 配成 5 mg/ml濃 度 的溶液。(2)三聯(lián)液配制:配置含 0.012 mol/L HCl、10%十二烷基硫酸鈉(SDS)、5%異丁醇的三聯(lián)液,即加 1.2 ml 36%~37% 濃鹽酸、100 g SDS、50 ml異丁醇,用1 L三蒸水溶解后備用。
參照文獻(xiàn)[6-8]采用改良MTT(MTS)法對5種腫瘤細(xì)胞進(jìn)行體外抑瘤藥理活性篩選。實驗采用常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)法培養(yǎng)細(xì)胞。取對數(shù)生長期的各腫瘤細(xì)胞,計數(shù)后調(diào)細(xì)胞濃度為6×104個/ml,接種于96孔板。給藥組、空白組各設(shè)10個平行孔,每孔 各 80 μl。 將 母 液 按 1、2、4、10、100、1 000倍稀釋為 10 mg/ml、5 mg/ml、2.5 mg/ml、1 mg/ml、100 μg/ml、10 μg/ml的藥液。CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng) 24 h后給藥組每10孔加入一種濃度藥液20 μl,使作用于細(xì)胞的終濃度為 2 mg/ml、1 mg/ml、500 μg/ml、200 μg/ml、20 μg/ml、2 μg/ml,空白組加入每孔20 μl含10%牛血清的1640培養(yǎng)基。加藥后在37 ℃,5% CO2及飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 24 h后,每孔加入 MTT 溶液(5 mg/ml)20 μl,繼續(xù)培養(yǎng) 4 h,每孔加入100 μl三聯(lián)液充分溶解,8~12 h后,用酶標(biāo)儀在雙波長(570、630 nm)下測定各孔的OD值并用SPSS 17.0統(tǒng)計分析。
(1)含三七素的三七提取物各給藥組對人肝癌細(xì)胞株HepG2的藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(2)三七水溶性提取物各給藥組對人肝癌細(xì)胞株HepG2的藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(3)三七脂溶性提取物濃度為 2 mg/ml的給藥組對人肝癌細(xì)胞株HepG2的藥理學(xué)活性O(shè)D值低于空白組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),能抑制細(xì)胞生長,見表1。
表1 不同濃度三七提取物對人肝癌細(xì)胞株HepG2的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
表1 不同濃度三七提取物對人肝癌細(xì)胞株HepG2的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
*與空白組比較,P<0.05。
組別 藥物濃度 三七脂溶性 三七水溶性 三七素給藥組(n=10) 2 mg/ml 0.004 0±0.002 1* 0.266 2±0.027 8 0.227 8±0.015 2 1 mg/ml 0.265 7±0.055 1 0.287 2±0.010 6 0.231 0±0.010 1 500 μg/ml 0.264 7±0.021 9 0.283 4±0.008 5 0.248 5±0.016 1 200 μg/ml 0.280 8±0.009 5 0.257 6±0.006 4 0.229 3±0.019 2 20 μg/ml 0.259 8±0.006 6 0.261 5±0.013 3 0.234 4±0.010 2 2 μg/ml 0.246 4±0.012 0 0.263 9±0.063 4 0.233 5±0.017 5空白組(n=10) 0.262 2±0.011 8 0.268 9±0.015 1 0.245 4±0.006 8
(1)含三七素的三七提取物各給藥組對人結(jié)腸癌細(xì)胞株HCT-116的藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(2)三七水溶性提取物各給藥組對人結(jié)腸癌細(xì)胞株HCT-116的藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(3)三七脂溶性提取物對人結(jié)腸癌細(xì)胞株HCT-116在不同的濃度具有不同的藥理作用:濃度為 2 mg/ml、1 mg/ml的給藥組 OD 值均低于空白組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),能抑制細(xì)胞生長,2 mg/ml抑制作用最明顯,其次是 1 mg/ml;濃度為500 μg/ml、200 μg/ml的給藥組OD值高于空白組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),可促進(jìn)細(xì)胞生長,500 μg/ml促進(jìn)作用最明顯,其次是200 μg/ml,見表2。
表2 三七提取物對人結(jié)腸癌HCT-116的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
表2 三七提取物對人結(jié)腸癌HCT-116的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
*與空白組比較,P<0.05。
組別 藥物濃度 三七脂溶性 三七水溶性 三七素給藥組(n=10) 2 mg/ml 0.001 1±0.000 3* 0.304 9±0.021 6 0.266 2±0.027 8 1 mg/ml 0.061 7±0.014 8* 0.318 4±0.013 4 0.287 3±0.010 6 500 μg/ml 0.313 2±0.011 5* 0.317 5±0.011 7 0.283 4±0.008 7 200 μg/ml 0.285 7±0.024 6* 0.301 0±0.005 7 0.257 6±0.006 6 20 μg/ml 0.255 0±0.015 0 0.301 1±0.005 8 0.261 5±0.013 3 2 μg/ml 0.253 0±0.014 2 0.299 6±0.013 9 0.263 9±0.006 4空白組(n=10) 0.266 2±0.007 5 0.307 0±0.005 3 0.268 9±0.151 1
(1)含三七素的三七提取物各給藥組對人胃癌細(xì)胞株SGC-7901藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(2)三七水溶性提取物各給藥組對人胃癌細(xì)胞株SGC-7901藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(3)三七脂溶性提取物對人胃癌細(xì)胞株SGC-7901在不同的濃度具有不同的藥理作用:濃度為2 mg/ml、1 mg/ml的給藥組OD值低于空白組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),能抑制細(xì)胞生長,2 mg/ml抑制作用最明顯,其次是 1 mg/ml;而在為 500 μg/ml、200 μg/ml的給藥組OD值高于空白組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),能促進(jìn)細(xì)胞生長,500 μg/ml促進(jìn)作用最明顯,其次是200 μg/ml,見表3。
表3 三七提取物對人胃癌細(xì)胞株SGC-7901的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
表3 三七提取物對人胃癌細(xì)胞株SGC-7901的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
*與空白組比較,P<0.05。
組別 藥物濃度 三七脂溶性 三七水溶性 三七素給藥組(n=10) 2 mg/ml 0.006 5±0.002 2* 0.251 3±0.012 6 0.228 2±0.035 9 1 mg/ml 0.106 0±0.042 8* 0.250 1±0.016 7 0.210 2±0.022 7 500 μg/ml 0.288 7±0.019 7* 0.250 6±0.010 0 0.230 7±0.007 1 200 μg/ml 0.252 7±0.013 1* 0.262 8±0.013 7 0.252 7±0.012 7 20 μg/ml 0.246 1±0.007 1 0.235 7±0.007 7 0.217 2±0.005 5 2 μg/ml 0.243 8±0.013 1 0.224 5±0.006 5 0.225 8±0.009 0空白組(n=10) 0.239 2±0.010 5 0.228 7±0.009 6 0.239 2±0.007 4
(1)含三七素的三七提取物各給藥組對人皮膚黑色素瘤細(xì)胞株A375藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(2)三七水溶性提取物各給藥組對人皮膚黑色素瘤細(xì)胞株A375藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(3)三七脂溶性提取物對人皮膚黑色素瘤細(xì)胞株A375具有抑制生長的藥理作用:濃度為2 mg/ml、1 mg/ml的給藥組OD值低于空白組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),能抑制細(xì)胞生長,見表4。
表4 三七提取物對人皮膚黑色素瘤細(xì)胞株A375的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
表4 三七提取物對人皮膚黑色素瘤細(xì)胞株A375的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
*與空白組比較,P<0.05。
組別 藥物濃度 三七脂溶性 三七水溶性 三七素給藥組(n=10) 2 mg/ml 0.007 8±0.002 6* 0.300 7±0.004 3 0.283 0±0.008 7 1 mg/ml 0.129 5±0.019 3* 0.291 1±0.013 8 0.277 4±0.005 8 500 μg/ml 0.256 2±0.008 5 0.291 2±0.007 8 0.273 4±0.011 9 200 μg/ml 0.273 9±0.010 3 0.289 1±0.013 2 0.274 2±0.010 1 20 μg/ml 0.261 0±0.005 6 0.283 8±0.009 1 0.274 0±0.006 6 2 μg/ml 0.260 2±0.005 8 0.286 3±0.004 5 0.277 1±0.007 5空白組(n=10) 0.265 1±0.003 7 0.295 2±0.011 0 0.277 7±0.003 5
(1)含三七素的三七提取物各給藥組對人肺癌細(xì)胞株A549藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(2)三七水溶性提取物各給藥組對人肺癌細(xì)胞株A549藥理學(xué)活性O(shè)D值與空白組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(3)三七脂溶性提取物對人肺癌細(xì)胞株A549在不同的濃度具有不同的藥理作用:濃度為2 mg/ml的給藥組OD值低于空白組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),可抑制細(xì)胞生長;而濃度為 1 mg/ml、500 μg/ml、200 μg/ml的給藥組OD值高于空白組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),可促進(jìn)細(xì)胞生長,1 mg/ml促進(jìn)作用最明顯,見表5。
表5 三七提取物對人肺癌細(xì)胞株A549的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
表5 三七提取物對人肺癌細(xì)胞株A549的藥理學(xué)活性O(shè)D值比較(±s)
*與空白組比較,P<0.05。
組別 藥物濃度 三七脂溶性 三七水溶性 三七素給藥組(n=10) 2 mg/ml 0.050 4±0.012 2* 0.291 7±0.008 5 0.287 3±0.010 6 1 mg/ml 0.458 3±0.033 8* 0.299 8±0.015 8 0.283 1±0.005 6 500 μg/ml 0.381 6±0.031 9* 0.293 6±0.004 5 0.272 7±0.016 5 200 μg/ml 0.310 2±0.012 9* 0.287 6±0.008 5 0.274 2±0.009 8 20 μg/ml 0.287 4±0.010 7 0.288 0±0.004 7 0.270 3±0.004 4 2 μg/ml 0.282 0±0.007 5 0.295 2±0.008 5 0.269 0±0.005 2空白組(n=10) 0.283 1±0.008 9 0.294 3±0.007 3 0.278 0±0.010 6
三七資源的綜合利用,能最大限度地提高三七資源的利用率,變廢為寶,更能增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)學(xué)者在篩選植物抗腫瘤活性成分時發(fā)現(xiàn),三七醇提物的石油醚部位對結(jié)腸癌細(xì)胞株及部分革蘭陽性菌有強(qiáng)烈的抑制活性[9],對線蟲具有降脂作用[10],對潰瘍性結(jié)腸炎具有改善作用[9],通過對分離得到的化合物光譜分析分別鑒定為人參炔醇(panax ynol,Ⅰ)、人參環(huán)氧炔醇(panax ydol,Ⅱ)和B-谷甾醇(B-sitosterol,Ⅲ)。而關(guān)于三七素的研究主要集中在止血作用和抗脂解與促進(jìn)脂肪合成作用[11-13]。近年來三七多糖的研究也日益受到人們的關(guān)注,有研究表明,三七多糖具有免疫調(diào)節(jié)作用[14],國內(nèi)外近期研究也主要集中于三七多糖對機(jī)體免疫功能方面上的影響。陳新霞等[15]研究發(fā)現(xiàn)三七多糖能改善小鼠免疫功能調(diào)節(jié);張朝貴等[16]發(fā)現(xiàn)三七多糖能影響創(chuàng)傷大鼠CD4+/CD8+和白細(xì)胞介素-2水平。
對本實驗結(jié)果統(tǒng)計分析可發(fā)現(xiàn)一定的規(guī)律,對于貼壁細(xì)胞(HepG2、A375、A549、SGC-7901、HCT-116),三七脂溶性成分在高濃度時具有明顯的抑制細(xì)胞增殖作用,這與脂溶性成分對結(jié)腸癌細(xì)胞株及部分革蘭陽性菌有強(qiáng)烈的抑制活性的報道相一致;三七脂溶性成分在中濃度一般具有明顯的促進(jìn)細(xì)胞增殖的作用。而富含三七素的三七提取物與水溶性的三七提取物對腫瘤細(xì)胞活性的影響不大,這對三七資源的進(jìn)一步研究和利用將具有重要的指導(dǎo)意義。