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        川芎嗪對(duì)人肝癌HepG2細(xì)胞的影響及與突變型p53蛋白表達(dá)的影響

        2013-10-08 06:55:28張加軍邢國(guó)輝王繼偉韓培香李艷萍
        關(guān)鍵詞:突變型川芎嗪肝癌

        張加軍 邢國(guó)輝 王繼偉 韓培香 李艷萍

        (1 山東省日照市中醫(yī)醫(yī)院,日照276800;2 山東省五蓮縣人民醫(yī)院,日照262300;3 山東省五蓮縣叩官中心衛(wèi)生院,日照262305)

        原發(fā)性肝癌是我國(guó)最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,化療在肝癌的綜合治療中起著重要作用,但由于多種原因?qū)е履[瘤耐藥性的發(fā)生,導(dǎo)致化療失?。?-2]。川芎嗪 (tetramethypyrazine,TMP)是從中藥川芎中提取的生物堿,它具有多種生物學(xué)活性,近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤和逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥的作用[3-4]。p53基因是人類惡性腫瘤最常見(jiàn)的突變基因,一旦p53基因發(fā)生突變,其不僅喪失抑癌功能,反而具有了癌基因活性,能促使細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化[5-6]。因此,探索治療肝癌的有效靶向藥物及相關(guān)機(jī)制成為目前研究的熱點(diǎn)。本研究將不同濃度的川芎嗪作用于含有突變型p53的人肝癌HepG2細(xì)胞,以觀察川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞增殖、凋亡的影響及其與突變型p53表達(dá)變化的關(guān)系。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料 人肝癌細(xì)胞株HepG2購(gòu)自山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院。川芎嗪注射液購(gòu)自黑龍江哈爾濱醫(yī)大藥業(yè)有限公司。Hoechst32258熒光染色試劑盒購(gòu)于美國(guó)Sigma公司。DMEM培養(yǎng)基、MTT均購(gòu)自美國(guó)Gibco公司。胎牛血清 (杭州四季青),突變型p53抗體及PV-9000免疫組化試劑盒均為北京中山金橋生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品。

        1.2 方法

        1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 人肝癌細(xì)胞株HepG2接種于含10%胎牛血清、青霉素、鏈霉素各l×105u/L的DMEM培養(yǎng)液中,置37℃,5%CO2培養(yǎng)箱內(nèi)常規(guī)傳代培養(yǎng)。

        1.2.2 MTT法測(cè)定細(xì)胞增殖抑制率 實(shí)驗(yàn)分組:取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的人肝癌HepG2細(xì)胞,按照3×107/L的密度接種于96孔培養(yǎng)板,每孔體積為200μl。待細(xì)胞貼壁后分別加入川芎嗪 (終濃度100、200、400、800mg/L),并設(shè)陰性對(duì)照組 (細(xì)胞正常生長(zhǎng)組),每個(gè)濃度組設(shè)5個(gè)復(fù)孔,四周加入不含藥物的細(xì)胞培養(yǎng)液為空白對(duì)照。分別培養(yǎng)24、48、72h后,每孔加入5g/L的MTT溶液20μl,繼續(xù)培養(yǎng)4h,輕輕吸盡上清液,加入二甲基亞砜150μl/每孔,振蕩10min,在酶標(biāo)儀上以490nm波長(zhǎng)測(cè)每孔的光密度值A(chǔ),并取5孔的平均值,細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率=(對(duì)照孔A值-實(shí)驗(yàn)孔A值)/對(duì)照孔A值×100%。

        1.2.3 Hoechst染色法檢測(cè)細(xì)胞凋亡率 實(shí)驗(yàn)分組:取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HepG2細(xì)胞制成2×108/L的細(xì)胞懸液,每孔0.5ml,加入放有蓋玻片的24孔板內(nèi)。待細(xì)胞貼壁后分別加入川芎嗪 (終濃度100、200、400、800mg/L),并設(shè)陰性對(duì)照組 (細(xì)胞正常生長(zhǎng)組),每個(gè)濃度組設(shè)5個(gè)復(fù)孔,培養(yǎng)24、48、72h后,取出細(xì)胞爬片,甲醇/冰醋酸固定液固定5min后,加入熒光染液Hoechst33258重懸細(xì)胞,室溫避光1h,PBS沖洗,用抗熒光液封片。判定標(biāo)準(zhǔn):正常細(xì)胞核為藍(lán)色,凋亡的細(xì)胞核為白色。每片連續(xù)觀察10個(gè)細(xì)胞分布均勻的200倍鏡視野,每視野計(jì)數(shù)50個(gè)細(xì)胞,共500個(gè)細(xì)胞,計(jì)算其陽(yáng)性率百分?jǐn)?shù),并取其均值。凋亡率=凋亡細(xì)胞數(shù)/(正常細(xì)胞數(shù)+凋亡細(xì)胞數(shù))。

        1.2.4 免疫細(xì)胞化學(xué)二步法觀察HepG2細(xì)胞的表達(dá) 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HepG2細(xì)胞制成2×108/L的細(xì)胞懸液,每孔0.5ml,加入放有蓋玻片的24孔板內(nèi),設(shè)對(duì)照組及不同濃度川芎嗪組,待細(xì)胞貼壁后分別加入川芎嗪 (終濃度100、200、800mg/L),48h后取出細(xì)胞爬片,冷丙酮固定5分鐘,PBS沖洗,按PV-9000試劑盒步驟檢測(cè)突變型p53,DAB顯色,脫水,透明,中性樹(shù)膠封片。用已知陽(yáng)性的乳腺癌切片作為陽(yáng)性對(duì)照,以PBS代替一抗作為陰性對(duì)照。結(jié)果判定:突變型p53陽(yáng)性結(jié)果為胞核內(nèi)有棕黃色顆粒出現(xiàn)。采用HPAIS-1000高清晰度彩色病理圖文分析系統(tǒng),檢測(cè)突變型p53陽(yáng)性細(xì)胞的平均吸光度值 (A值),以間接反映突變型p53蛋白的表達(dá)量,并取其均值。

        2 結(jié)果

        2.1 不同濃度川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞增殖的抑制作用 不同濃度川芎嗪作用于HepG2細(xì)胞24h、48h和72h后,細(xì)胞增殖抑制率顯著高于對(duì)照組 (F=148.392,271.152,346.513,均P<0.01);川芎嗪呈時(shí)間劑量依賴性地抑制HepG2細(xì)胞的增殖,同一濃度作用48h其增殖抑制率顯著高于24h,作用72h又顯著高于48h(均P<0.01,表1)。

        表1 不同時(shí)間濃度川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞增殖活性的影響 (±S,n=5)

        表1 不同時(shí)間濃度川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞增殖活性的影響 (±S,n=5)

        注:b P<0.01vs各自細(xì)胞對(duì)照組;d P<0.01vs各自24h濃度組

        川芎嗪(mg/L)24h A值 IR(%)48h A值 IR(%)72h A值 IR(%)對(duì)照組0.749±0.030 0.737±0.030 0.739±0.018 100 0.669±0.020 10.57±3.97b0.652±0.016 11.42±3.60b0.624±0.035 15.30±4.85b 200 0.606±0.014 18.90±4.77b 0.567±0.017 22.94±3.63bd 0.516±0.017 29.96±2.25bd 400 0.541±0.017 27.63±4.60b 0.516±0.014 29.99±2.82bd 0.475±0.019 35.45±2.18bd 800 0.510±0.011 31.75±4.06b 0.456±0.019 38.07±1.89bd 0.371±0.022 49.59±3.26bd

        2.2 不同濃度川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞凋亡的影響 不同濃度川芎嗪作用于HepG2細(xì)胞24h、48h和72h后,細(xì)胞凋亡率顯著高于對(duì)照組 (F=462.438,561.124,889.562,均P<0.01),川芎嗪呈時(shí)間劑量依賴性地促進(jìn)HepG2細(xì)胞凋亡,同一濃度作用48h其細(xì)胞凋亡率顯著高于24h,作用72h又顯著高于48h(P<0.01,表2,圖1)。

        表2 不同濃度川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞凋亡的影響(%,±S,n=5)

        表2 不同濃度川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞凋亡的影響(%,±S,n=5)

        注:b P<0.01vs各自細(xì)胞對(duì)照組;d P<0.01vs各自24h濃度組

        川芎嗪(mg/L)24h 48h 72h對(duì)照組2.03±0.67 2.07±0.12 2.23±0.12 100 4.84±0.51b 5.28±0.72b 4.94±0.38b 200 6.52±0.48b 8.77±0.87bd 12.58±1.31bd 400 8.69±0.93b 14.95±0.94bd 22.36±1.73bd 800 12.18±1.11b 21.19±1.64bd 31.31±2.05bd

        圖1 Hoechst染色法檢測(cè)48h后HepG2細(xì)胞凋亡 (×200)A:對(duì)照組;B:100mg/L川芎嗪組;C:800mg/L川芎嗪組

        2.3 不同濃度川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞突變型p53蛋白表達(dá)的影響 對(duì)照組突變型p53蛋白呈較高水平表達(dá),不同濃度川芎嗪作用HepG2細(xì)胞48h后,突變型p53蛋白表達(dá)隨川芎嗪濃度的增加而逐漸降低,與對(duì)照組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (F=64.065,P<0.01,表3,圖2)。

        表3 不同濃度川芎嗪作用HepG2細(xì)胞48h后p53蛋白的表達(dá)

        圖2 免疫細(xì)胞化學(xué)二步法檢測(cè)HepG2細(xì)胞突變型p53蛋白的表達(dá) (SP×400)A:陰性對(duì)照組;B:對(duì)照組;C:100mg/L川芎嗪組;D:800mg/L川芎嗪組

        3 討論

        p53基因與人類腫瘤密切相關(guān),其不僅是最強(qiáng)的抑癌基因,也是人類惡性腫瘤最常見(jiàn)的突變基因。研究表明,多種惡性腫瘤包括肝癌、胃癌、胰腺癌等與p53關(guān)系密切[7-9],一旦p53基因發(fā)生突變,其不僅喪失抑癌功能,反而具有了癌基因活性,能促使細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化[5-6]。先前,我們?cè)芯堪l(fā)現(xiàn)丹參酮IIA可能通過(guò)抑制突變型p53的表達(dá)而增強(qiáng)5-氟尿嘧啶對(duì)胃癌細(xì)胞抑制、凋亡作用[9]。因此,尋找以突變型p53為靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物成為目前研究的熱點(diǎn)。川芎嗪是從中藥川芎中提取的生物堿,它具有多種生物學(xué)活性,近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤和逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥的作用[3-4]。川芎嗪能誘導(dǎo)肝癌、肺癌、乳腺癌等一些腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡[3,4,10],但其對(duì)腫瘤細(xì)胞作用的相關(guān)機(jī)制報(bào)道不多。

        本研究應(yīng)用不同濃度的川芎嗪作用于p53突變型人肝癌HepG2細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,川芎嗪能抑制人肝癌HepG2細(xì)胞的增殖,上述效應(yīng)隨川芎嗪濃度的升高和作用時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng),800 mg/L川芎嗪作用HepG2細(xì)胞72h后其抑制率達(dá)49.59%。我們進(jìn)一步應(yīng)用Hoechst染色法觀察了不同濃度的川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞凋亡的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著川芎嗪濃度的升高和作用時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)胞凋亡率逐漸增高,培養(yǎng)72h后其凋亡率高達(dá)31.31%。上述結(jié)果說(shuō)明,川芎嗪可以通過(guò)抑制細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來(lái)發(fā)揮對(duì)HepG2細(xì)胞的殺傷作用。我們進(jìn)一步用免疫細(xì)胞化學(xué)方法觀察了不同濃度的川芎嗪對(duì)HepG2細(xì)胞突變型p53表達(dá)的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨川芎嗪濃度的升高和作用時(shí)間的延長(zhǎng)突變型p53的表達(dá)顯著降低,說(shuō)明川芎嗪的凋亡增強(qiáng)作用與抑制突變型p53的表達(dá)有關(guān)。最近,韓嬌艷等研究發(fā)現(xiàn)川芎嗪可以通過(guò)Akt信號(hào)通路影響前列腺癌PC3細(xì)胞的增殖和凋亡[4]。結(jié)合我們的研究結(jié)果,初步說(shuō)明川芎嗪能抑制HepG2細(xì)胞株的增殖及誘導(dǎo)凋亡細(xì)胞作用,其機(jī)制可能與其抑制突變型p53的表達(dá)有關(guān)。

        我們的研究結(jié)果提示,川芎嗪可能通過(guò)抑制突變型p53的表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來(lái)發(fā)揮對(duì)HepG2細(xì)胞的殺傷作用,為其合理的運(yùn)用于臨床提供理論思路。預(yù)示著川芎嗪在肝癌的治療上有著廣泛的前景,其具體的作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

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