孫長崗 ,杜忠海 ,賀珊珊
(1山東中醫(yī)藥大學(xué),濟南 250012;2濰坊市中醫(yī)院;3濰坊醫(yī)學(xué)院)
研究表明,息賁膠囊聯(lián)合化療治療中晚期非小細胞肺癌能夠明顯降低化療毒副反應(yīng),提高患者生活質(zhì)量,延長生存期[1]。息賁膠囊能夠抑制腫瘤細胞 DNA合成和復(fù)制,降低端粒酶活性,調(diào)節(jié)機體免疫力,進而阻滯 Lewis肺癌細胞增殖過程[2]。2010年 6~8月,我們通過觀察息賁膠囊對小鼠 Lewis肺癌組織 Caspase-3、Bcl-2和 Bax表達的影響,進一步揭示其抗腫瘤的作用機理。
1.1 材料 C57BL/6小鼠(H-2Kb)77只,雄性,6~8周齡,體質(zhì)量(20±2)g,購自中國科學(xué)院上海實驗動物中心。SW-CJ-1F型超凈工作臺(蘇凈集團安全公司產(chǎn)品)、TGL-40B離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品)、HP2AS-1000高清晰度彩色病理圖像分析系統(tǒng)(軟包購自武漢同濟醫(yī)科大學(xué)千屏影像工程公司)、37℃電熱恒溫水浴箱(上海恒豐儀器儀表有限公司產(chǎn)品)、恒溫冰凍切片機(德國 Leica公司產(chǎn)品)。Lewis肺癌細胞株購自中國科學(xué)院上海生命科學(xué)院生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所;RPMI-1640培養(yǎng)基購自 Gibco公司;小鼠 Bax、Bcl-2單克隆抗體和 Caspase-3單克隆抗體均為 NeoMarkers生物技術(shù)公司產(chǎn)品;免疫組化 SABC試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司。實驗用藥為息賁膠囊(由濰坊市中醫(yī)院制劑中心生產(chǎn),每粒 1.0 g,相當(dāng)于生藥 5 g)、順鉑(齊魯制藥有限公司,國藥準(zhǔn)字:H37021357,20 mg/支)。
1.2 方法
1.2.1 動物模型建立 取接種 Lewis肺癌 10~14天的 C57BL/6荷瘤小鼠,脫頸椎處死,無菌條件下取瘤組織,按腫瘤質(zhì)量(g)與生理鹽水(ml)1∶3制備瘤細胞懸液,200目細胞篩過濾,1 500 r/min離心5 min,用生理鹽水調(diào)成濃度約 1×107/ml腫瘤細胞。取 77只小鼠,在右前腋皮下接種 Lewis肺癌瘤細胞懸液,每只 0.2 ml。
1.2.2 動物分組及處理方法 接種 24 h后,將小鼠分別按體質(zhì)量標(biāo)號,隨機數(shù)字表法將 77只小鼠完全隨機分為 5組:生理鹽水組 16只、息賁膠囊低劑量[25 g/(kg? d)]組 16只、息賁膠囊中劑量[37.5 g/(kg? d)]組 15只、息賁膠囊高劑量[50 g/(kg?d)]組 15只、順鉑組 15只。各組小鼠于用藥第 21天脫頸處死,剝?nèi)×鰤K,切取部分腫瘤組織,浸于10%甲醛溶液固定,48 h內(nèi)常規(guī)石蠟包埋。
1.2.3 Caspase-3、Bcl-2和 Bax表達檢測 采用SABC法,依據(jù)試劑盒說明書方法操作,顯微鏡下觀察,應(yīng)用圖像分析系統(tǒng)記錄各自的積分光密度值(IOD值)作為蛋白表達的量化指標(biāo)。每張切片用顯微鏡圖像采集系統(tǒng)采集圖像,并用 Image-Pro Plus 5.0圖像分析系統(tǒng)進行陽性顯色的平均 IOD測定,平均 IOD=平均光密度 ×表達面積。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用 SPSS11.0統(tǒng)計軟件,數(shù)據(jù)結(jié)果以±s表示,組間比較采用方差分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
在實驗過程中,生理鹽水組及息賁膠囊低劑量組各有 1只小鼠灌胃死亡,生理鹽水組另有 1只小鼠第 18天時死亡。各組小鼠瘤組織中均有不同程度 Bcl-2、Bax和 Caspase-3蛋白表達。與生理鹽水組比較,各息賁膠囊組 Bax和 Caspase-3蛋白表達均上調(diào),Bcl-2蛋白表達下調(diào),Bax/Bcl-2比值升高(P<0.05或 <0.01),而且效應(yīng)與劑量呈正相關(guān)(r=0.625,P<0.05)。見表1。
表1 小鼠 Lewis肺癌組織中 Caspase-3、Bcl-2和 Bax蛋白表達(±s)
表1 小鼠 Lewis肺癌組織中 Caspase-3、Bcl-2和 Bax蛋白表達(±s)
注:與生理鹽水組比較,*P<0.05,**P<0.01;與順鉑組比較,△P<0.01;與息賁膠囊高劑量組比較,★P<0.01;與息賁膠囊中劑量組比較,●P<0.05
組別 n Bax(×103) Bcl-2(×103) Bax/Bcl-2 Caspase-3(×103)生理鹽水組 14 1.98±0.23 12.36±1.14 0.15±0.02 2.59±0.17息賁膠囊低劑量組 15 2.72±0.17*★●△ 5.90±0.29**★△ 0.44±0.03**★△● 3.31±0.25*★△息賁膠囊中劑量組 15 3.40±0.32**★△ 4.49±0.26**★△ 0.75±0.09**★△ 3.75±0.42*★△息賁膠囊高劑量組 15 19.92±1.17** 2.49±0.47** 8.02±0.47** 8.13±0.46**順鉑組 15 17.37±0.69** 2.12±0.31** 6.31±0.35** 7.69±0.37**
Bcl-2家族是細胞凋亡重要的調(diào)控者,包括抑凋亡基因如 Bcl-2和促凋亡基因如 Bax。Bcl-2和 Bax均通過調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng) Ca2+參與的核內(nèi)外物質(zhì)轉(zhuǎn)運及膜通透性轉(zhuǎn)換來控制細胞色素 C從線粒體中釋放,進而阻滯或誘導(dǎo)凋亡,Bcl-2與 Bax的比值可以決定細胞是否凋亡[3,4]。Bax/Bcl-2升高則細胞凋亡,反之細胞存活的可能性增大。
Caspase家族是一類半胱氨酸蛋白酶,在細胞凋亡過程中起著重要作用。Caspase-3被合成后通常以無活性的酶原形式存在于細胞質(zhì)中,在多種凋亡信號刺激下經(jīng)蛋白水解作用被激活,可對多種蛋白底物進行降解,從而在細胞凋亡過程中起關(guān)鍵作用,是 Caspase家族中最重要的凋亡執(zhí)行者之一,參與多種因素誘導(dǎo)的細胞凋亡,抑制 Caspase-3的活性或拮抗其功能可使細胞凋亡受抑。當(dāng)接收到細胞凋亡信號的刺激,Bcl-2/Bax比值變小,使線粒體外膜通透性升高,引起細胞色素 C釋放到胞質(zhì)中,激活A(yù)paf-1,進而活化 Caspase-3啟動凋亡。
本研究顯示,與生理鹽水組比較,息賁膠囊治療組 Bax和 Caspase-3蛋白表達均上調(diào),Bcl-2蛋白表達下調(diào),Bax/Bcl-2比值升高;息賁膠囊高劑量組及順鉑組與中、低劑量組比較各指標(biāo)均有統(tǒng)計學(xué)意義。表明息賁膠囊能下調(diào) Bcl-2蛋白的表達,上調(diào) Bax和 Caspase-3蛋白表達,誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡。至于息賁膠囊是否同時通過其他機制抑制肺癌組織的生長,尚有待進一步研究探討。
[1]杜忠海,孫長崗,鄭華.息賁膠囊聯(lián)合 GP方案治療中晚期非小細胞肺癌的臨床觀察[J].河北中醫(yī),2006,28(10):728-730.
[2]杜忠海,牛術(shù)仙,鄭萍萍.息賁膠囊抗腫瘤生長及免疫調(diào)節(jié)機制的實驗研究[J].山東中醫(yī)雜志,2007,26(9):632-633.
[3]張甘霖,王笑民,李萍,等.固本抑瘤Ⅱ號對 Lewis肺癌荷瘤小鼠免疫功能的影響[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2007,25(3):489-492.
[4]Lee JU,Hosotani R,Wada M,et al.Role of Bcl-2 family proteins(Bax,Bcl-2 and Bcl-x)on cellular susceptibility to radiation in pancreatic cancer cells[J].Eur J Cancer,1999,35(9):1374-1380.