吳 瓊,王 炎,周利紅,劉寧寧,孫 玨,范忠澤,李 琦
(上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬普陀醫(yī)院腫瘤科,上海 200062)
胃癌是世界范圍內(nèi)最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,其死亡率居惡性腫瘤的第2位,發(fā)病率居惡性腫瘤第4位[1]。在我國(guó),胃癌的死亡率居惡性腫瘤首位,其發(fā)病率居惡性腫瘤第2位[2-3],嚴(yán)重危害著人民的生命和健康。目前胃癌的治療首選手術(shù),但復(fù)發(fā)率高、5年生存率低[4]。中醫(yī)中藥、中西醫(yī)結(jié)合治療因其療效確切、毒副作用較低凸顯了重要意義[5]。本實(shí)驗(yàn)旨在研究健脾解毒方誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡的作用及其機(jī)制。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 4 w~6 w齡SPF級(jí)BALB/c裸小鼠60只,雌雄各半,體重18 g~22 g。由中科院上海藥物研究所提供。
1.1.2 藥物與試劑 人胃低分化腺癌MKN-45細(xì)胞株引自中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞生物研究所,接種于含10%小牛血清的RPMI1640培養(yǎng)液(含青霉素、鏈霉素各 100 U/mL)中,37 ℃ 、5%CO2、飽和濕度培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)。經(jīng)體外、體內(nèi)傳代,形成穩(wěn)定的皮下移植瘤模型,體內(nèi)第3代移植瘤為瘤種;健脾解毒方(由生黃芪、生白術(shù)、木香、野葡萄藤、半枝蓮等組成),含生藥26.6 g/支;替加氟,上海醫(yī)藥(集團(tuán))有限公司華聯(lián)制藥廠(批號(hào):070405)。RPMI Medium1640培養(yǎng)基(Gibico 公司);小牛血清(Gibico 公司);胰蛋白酶(Sigma公司);青霉素、鏈霉素 (華北制藥有限公司)。 RNAiso (Takara 公司);DEPC (Sigma 公司);RNA逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(Takara公司);熒光定量PCR試劑盒(Takara公司);DNA 原位末端標(biāo)記(TUNEL)試劑盒;鏈霉菌抗生物素蛋白-過(guò)氧化酶(SP)免疫組化染色超敏試劑盒(福建邁新生物技術(shù)有限公司)。
1.2.1 造模 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期人胃癌細(xì)胞株MKN-45,將細(xì)胞消化后收集到離心管中,然后用磷酸緩沖液(PBS)制成濃度為1×107/mL的細(xì)胞懸液。按2×106個(gè)/0.2 mL的細(xì)胞數(shù)量接種到裸小鼠的右前肢的腋部皮下。經(jīng)過(guò)7 d~10 d,待皮下腫瘤生長(zhǎng)至直徑約1 cm~1.2 cm左右,選擇腫瘤生長(zhǎng)旺盛且無(wú)破潰的荷瘤鼠作為供瘤鼠,剝離皮下腫瘤組織,取腫瘤邊緣新鮮的腫瘤組織,剪碎至1 mm3大小的組織塊,在超凈臺(tái)用20號(hào)套管針接種于裸小鼠背部右側(cè)近前肢皮下[4],傳至第 3 代為模型。
1.2.2 分組與給藥 腫瘤接種約10 d后,選擇腫瘤直徑達(dá)到5 mm左右、瘤體生長(zhǎng)良好、無(wú)自發(fā)出血壞死、瘤周無(wú)感染病灶的荷瘤鼠48只為實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,將所選裸小鼠隨機(jī)分為空白對(duì)照組、替加氟組、健脾解毒方組、聯(lián)合用藥組4組,每組12只。空白對(duì)照組灌胃生理鹽水0.5 mL/d,替加氟組灌胃替加氟100 mg/(kg·2 d),健脾解毒方組灌胃健脾解毒湯 40 g/(Kg·d),聯(lián)合用藥組灌胃健脾解毒湯40 g/(Kg·d)和替加氟100 mg/(kg·2 d),共計(jì) 14 d。
1.2.3 抑瘤率和模型生存期的觀察 給藥14 d后,各組隨機(jī)取裸鼠6只,脫頸處死,酒精浸泡30 s消毒后,迅速剝離瘤體,稱(chēng)取瘤重,計(jì)算腫瘤生長(zhǎng)抑制率[7]。
自治療結(jié)束次日起觀察各組余下6只荷瘤鼠的生存天數(shù),記錄生存時(shí)間,并計(jì)算生命延長(zhǎng)率[7]。
1.2.4 TUNEL染色法檢測(cè)裸鼠人胃癌組織細(xì)胞凋亡指數(shù) 采用dUTP缺口末端標(biāo)記技術(shù) (terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-endlabeling,TUNEL,脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的缺口末端標(biāo)記法)檢測(cè)腫瘤組織細(xì)胞凋亡情況。以陽(yáng)性對(duì)照片(替加氟組)為參照系,判斷標(biāo)準(zhǔn)為避開(kāi)壞死區(qū)細(xì)胞核有明顯棕黃色為陽(yáng)性細(xì)胞[7]。隨機(jī)選10個(gè)高倍視野(×400),借助網(wǎng)格記數(shù)器,細(xì)胞數(shù)大于1 000個(gè)以上,計(jì)算TUNEL陽(yáng)性標(biāo)記指數(shù)(TUNEL labeling index,TUNEL-LI),即凋亡指數(shù) AI[8]。
1.2.5 Q Real-time PCR方法測(cè)定Bcl-2、Bax基因的mRNA表達(dá) 取各組腫瘤組織抽提總RNA,實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)Bcl-2、Bax基因的mRNA表達(dá)。 相對(duì) mRNA表達(dá)=2-△Ct,△Ct值=靶基因 Ct值-GAPDH Ct值。
人GAPDH、Bcl-2、Bax上、下游引物和探針由上海閃晶生物公司設(shè)計(jì)并合成,其中5′端標(biāo)記上報(bào)告熒光基團(tuán) FAM(6-carboxy-fluo-rescein-phosphoramidite),3′端標(biāo)記上淬滅熒光基團(tuán) TAMRA(carboxy-tetramethyl-rhodamine)。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 GAPDH、Bcl-2、Bax探針引物序列
1.2.6 免疫組化技術(shù)測(cè)定Bcl-2、Bax蛋白的表達(dá)采用鏈霉菌抗生素蛋白-過(guò)氧化酶(S-P)免疫組化染色方法檢測(cè)Bcl-2、Bax蛋白的表達(dá)。以已知陽(yáng)性片作為陽(yáng)性對(duì)照,以PBS代替一抗作為陰性對(duì)照。計(jì)數(shù)采用雙盲法。
采用圖像分析儀,結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)為在組織胞漿和 (或)胞膜出現(xiàn)棕黃色顆粒狀物為Bcl-2陽(yáng)性標(biāo)志;胞漿內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒狀物為Bax陽(yáng)性標(biāo)志。每張切片于高倍鏡下(×400)任選10個(gè)視野,細(xì)胞數(shù)大于1000個(gè)以上,隨機(jī)觀察10個(gè)高倍視野,陽(yáng)性計(jì)數(shù)采用雙盲法,以陽(yáng)性率作為觀察指標(biāo)[9]。
用PEMS3.1醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)量資料數(shù)據(jù)用(±s)表示,經(jīng)方差齊性檢驗(yàn)后,多組資料間的比較采用單因素方差分析法;組間兩兩比較用采用SNK-q檢驗(yàn)(Student-Newman-Keuls法);檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均以P<0.05為差異有顯著性。
結(jié)果見(jiàn)圖1、表2。
圖1 給藥后各組腫瘤大小比較
表2 治療后各組腫瘤組織瘤體重量及抑瘤率比較
由表2可以看出,與空白對(duì)照組比較,健脾解毒方組能顯著抑制瘤體生長(zhǎng) (P<0.01),抑瘤率為57.04%;聯(lián)合用藥組瘤體重量最?。≒<0.01),其抑瘤率達(dá)到83.10%,優(yōu)于替加氟組和健脾解毒方組(P<0.05,P<0.01),提示健脾解毒方能抑制裸鼠胃癌生長(zhǎng),聯(lián)合用藥有增效作用。
空白對(duì)照組荷瘤裸鼠生存期最長(zhǎng)9 d,最短5 d,平均7.3 d;替加氟組荷瘤裸鼠生存期范圍8 d~14 d,平均10 d,生命延長(zhǎng)率為36.36%;健脾解毒方組荷瘤裸鼠生存期范圍11 d~18 d,平均13.83 d,生命延長(zhǎng)率為88.66%;聯(lián)合用藥組荷瘤裸鼠生存期最長(zhǎng),范圍12 d~22 d,平均16.33 d,生命延長(zhǎng)率為122.72%,提示健脾解毒方能夠延長(zhǎng)荷瘤裸鼠生存期,聯(lián)合用藥有增效作用。結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 治療后各組荷瘤裸鼠生存天數(shù)及生命延長(zhǎng)率比較 (±s)
表3 治療后各組荷瘤裸鼠生存天數(shù)及生命延長(zhǎng)率比較 (±s)
注:與空白對(duì)照組比較,1)P<0.01
組別 n 生存期(d)生命延長(zhǎng)率(%)生理鹽水組 6 7.33±1.63 -替加氟組 6 10.00±2.28 36.36健脾解毒方組 6 13.83±2.481) 88.66聯(lián)合用藥組 6 16.33±3.931) 122.72
結(jié)果見(jiàn)表4、圖2。
表4 治療后各組腫瘤組織凋亡指數(shù)比較 (±s)
表4 治療后各組腫瘤組織凋亡指數(shù)比較 (±s)
注:與空白對(duì)照組比較,1)P<0.01;與聯(lián)合用藥組比較,2)P<0.01
聯(lián)合用藥組 645.67±5.031)
圖2 治療后各組胃癌細(xì)胞凋亡情況(TUNEL×400倍)
由表4可以看出,與空白對(duì)照組比較,替加氟組、聯(lián)合用藥組和健脾解毒方組凋亡指數(shù)顯著升高(P<0.01)。而聯(lián)合用藥組凋亡指數(shù)優(yōu)于替加氟組和健脾解毒方組(P<0.01)。提示健脾解毒方能夠誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡,聯(lián)合用藥有增效作用。
熒光定量PCR結(jié)果顯示,與空白對(duì)照組比較,健脾解毒方組Bcl-2 mRNA水平顯著降低(P<0.01),Bax mRNA水平明顯上調(diào) (P<0.01),Bcl-2/Bax比值下降。結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 健脾解毒方對(duì)Bcl-2、Bax mRNA表達(dá)的影響 (±s)
表5 健脾解毒方對(duì)Bcl-2、Bax mRNA表達(dá)的影響 (±s)
注:與空白對(duì)照組比較,1)P<0.01
健脾解毒方組 6 0.227±0.0381.332±0.0820.17
Bcl-2表達(dá)主要在細(xì)胞漿或細(xì)胞膜,染色呈棕褐色或棕黃色顆粒。免疫組化結(jié)果顯示,與空白對(duì)照組比較,健脾解毒方干預(yù)后Bcl-2表達(dá)明顯下調(diào),差異比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.01);Bax表達(dá)主要在細(xì)胞漿,染色呈棕褐色或棕黃色顆粒,與空白對(duì)照組比較,健脾解毒方干預(yù)后Bax表達(dá)明顯上調(diào),差異比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);Bcl-2/Bax比值明顯下降,與熒光定量PCR方法檢測(cè)的mRNA表達(dá)趨勢(shì)一致。結(jié)果見(jiàn)表 6,圖 3、圖 4。
表6 健脾解毒方對(duì)Bcl-2、Bax蛋白表達(dá)率的影響 (±s)
表6 健脾解毒方對(duì)Bcl-2、Bax蛋白表達(dá)率的影響 (±s)
注:與空白對(duì)照組比較,1)P<0.01
組別 n Bcl-2 Bax Bcl-2/Bax空白對(duì)照組 6 9.50±2.86 7.51±2.27 3.322健脾解毒方組 6 5.06±1.661) 22.10±5.191) 0.229
圖3 空白對(duì)照組和健脾解毒方組腫瘤組織Bcl-2蛋白表達(dá)情況(SP×400)
圖4 空白對(duì)照組和健脾解毒方組腫瘤組織Bax蛋白表達(dá)情況(SP×400)
本研究論證了健脾解毒方在體內(nèi)具有一定的抗胃癌作用,抑制腫瘤組織的生長(zhǎng),延長(zhǎng)荷瘤裸鼠的生存期,并且聯(lián)合替加氟作用更強(qiáng),提示健脾解毒方能為化療藥物增效、提高荷瘤裸鼠對(duì)化療藥物的耐受性。
健脾解毒方由生黃芪、生白術(shù)、木香、野葡萄藤、半枝蓮等組成,應(yīng)用于臨床能夠顯著改善胃癌患者的生存質(zhì)量,延長(zhǎng)患者生存期[10-11]。胃癌的病變過(guò)程復(fù)雜多變,但其根本在于脾胃氣虛。脾胃為后天之本,氣血生化之源,在胃癌的治療中,健脾和胃是根本。早在宋元期間成書(shū)的 《衛(wèi)生寶鑒·卷十四》云:“養(yǎng)正積自除,……令真氣實(shí),胃氣強(qiáng),積自消矣”,將扶正固本放在其治療的首位。本研究為益氣健脾、理氣解毒法抗癌提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
細(xì)胞凋亡(apoptosis)指的是在生理或某些病理?xiàng)l件下由基因控制的一種單個(gè)細(xì)胞溫和死亡形式,其正常發(fā)生調(diào)控著機(jī)體正常的生理活動(dòng),對(duì)機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)和組織器官正常生理功能有重要意義[12]。研究發(fā)現(xiàn),惡性腫瘤的發(fā)生也與細(xì)胞凋亡異常密切相關(guān),是凋亡機(jī)制受到抑制不能正常清除異常細(xì)胞的結(jié)果[13]。因此,臨床上抗癌藥物、化療、放療等主要作用機(jī)制之一都是通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡來(lái)達(dá)到治療目的。
本研究探討了健脾解毒方在體內(nèi)抗胃癌和延長(zhǎng)荷瘤裸鼠生存期作用;誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡的作用,提示健脾解毒方誘導(dǎo)裸鼠胃癌細(xì)胞凋亡可能是其抗胃癌的機(jī)制之一。
Bcl-2蛋白家族是目前研究比較多的凋亡相關(guān)蛋白。目前已經(jīng)鑒定出的Bcl-2蛋白家族有20余種,根據(jù)它們?cè)诩?xì)胞凋亡中的作用可分為兩類(lèi):一類(lèi)是抗凋亡蛋白,包括 Bcl-2、Bcl-x1、Bcl-1 等;另一類(lèi)是促凋亡蛋白,包括 Bax、Bak、Bid、Bad 等。它們的相互作用調(diào)節(jié)著細(xì)胞的凋亡或生存。其中,Bcl-2、Bax是該家族中較為重要的兩個(gè)功能相反的蛋白。二者比值對(duì)于細(xì)胞接受凋亡信號(hào)刺激后存活與否起關(guān)鍵性作用。免疫組化和熒光定量PCR方法檢測(cè)健脾解毒方干預(yù)后Bcl-2、Bax的蛋白和mRNA表達(dá)情況,結(jié)果趨勢(shì)一致,Bcl-2表達(dá)下調(diào)、Bax表達(dá)上調(diào)、Bcl-2/Bax比值下調(diào),提示健脾解毒方抗胃癌作用與其誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡、調(diào)控Bcl-2、Bax表達(dá)有關(guān)。
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