鄧?guó)P春 于占江 楊鈺 趙紅曄 王濱 周麗
1.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院解剖教研室,黑龍江齊齊哈爾161006;2.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院普外科,黑龍江齊齊哈爾161001;3.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院生理教研室,黑龍江齊齊哈爾161006
隱丹參酮對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子mRNA表達(dá)的影響
鄧?guó)P春1于占江2楊鈺2趙紅曄3王濱3周麗3
1.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院解剖教研室,黑龍江齊齊哈爾161006;2.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院普外科,黑龍江齊齊哈爾161001;3.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院生理教研室,黑龍江齊齊哈爾161006
目的通過測(cè)定隱丹參酮對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)mRNA的影響,探討其抗腫瘤的作用機(jī)制。方法采用四甲基偶氮哇藍(lán)(MTT)比色法檢測(cè)隱丹參酮對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖的影響,采用Real Time RT-PCR檢測(cè)隱丹參酮對(duì)VEGF mRNA表達(dá)的影響。結(jié)果20、40、60、80、100 μmol/L的隱丹參酮作用于人胃癌SGC-7901細(xì)胞6~48 h,其生長(zhǎng)和增殖均受到一定程度的抑制;24 h為隱丹參酮對(duì)SGC-7901細(xì)胞抑制作用的最佳時(shí)間,IC50為59.11 μmol/L;選取40、60和80 μmol/L 3個(gè)劑量作用于人胃癌細(xì)胞SGC7901 24 h后,60和80 μmol/L的隱丹參酮均可下調(diào)VEGF mRNA的表達(dá)(均P<0.01)。結(jié)論隱丹參酮可抑制人胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖,并能抑制VEGF mRNA的表達(dá),提示這可能是其抗腫瘤的作用機(jī)制之一。
隱丹參酮;人胃癌SGC-7901細(xì)胞;四甲基偶氮唑藍(lán);血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子;實(shí)時(shí)熒光定量PCR
隱丹參酮(cryptotanshinone,CPT)是從活血化疲中藥丹參中提取出的有效成分,可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化和促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,能夠在一定程度上阻礙腫瘤細(xì)胞侵襲和防止其向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,具有抗腫瘤細(xì)胞的活性,且抗瘤譜較廣,日益受到關(guān)注[1]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是目前最重要的血管生成刺激因子之一,在腫瘤的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移中起著重要作用,可誘導(dǎo)體外內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移及體內(nèi)血管生成[2]。本研究檢測(cè)不同濃度的隱丹參酮對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖及VEGF mRNA表達(dá)的影響,探討隱丹參酮抗腫瘤的作用機(jī)制。
1.1 材料
1.1.1 細(xì)胞
人胃癌SGC-7901細(xì)胞購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院細(xì)胞資源中心。
1.1.2 藥品及試劑
隱丹參酮購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司(HPLC≥98%);胎牛血清(FBS)購(gòu)自杭州四季青生物工程材料研究所;RPMI 1640培養(yǎng)基及細(xì)胞消化液胰酶(Tyrisin)為美國(guó)Gibco公司產(chǎn)品;四甲基偶氮哇藍(lán)(MTT)、二甲基亞礬(DMSO)均為美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品;VEGF和β-肌動(dòng)蛋白(β-actin)引物由TAKARA公司合成; RNAiso Reagent、PrimeScriptTMRT reagent Kit試劑盒及SYBR?Premix Ex TaqTM試劑盒均為TAKARA公司產(chǎn)品。
1.1.3 主要儀器
倒置顯微鏡(IMT-2)產(chǎn)自O(shè)lympus公司;超凈工作臺(tái)產(chǎn)自蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;CO2孵箱產(chǎn)自Thermo Electron公司;-80℃超低溫冰箱產(chǎn)自日本SANYO公司;酶標(biāo)儀產(chǎn)自美國(guó)Bio-rad公司;7300 Real Time PCR System產(chǎn)自美國(guó)Applied Biosystems公司。
1.2 方法
1.2.1 增殖抑制試驗(yàn)(MTT法)
隱丹參酮用DMSO配成一定濃度的儲(chǔ)備液,過濾除菌,分裝凍存,臨用再前用培養(yǎng)液稀釋成所需濃度,DMSO的終濃度≤0.1%(V/V)。
取對(duì)數(shù)增長(zhǎng)的SGC-7901細(xì)胞,以1×104個(gè)/孔的密度接種于96孔板內(nèi),置于37℃、5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待細(xì)胞穩(wěn)定生長(zhǎng)4 h后,設(shè)空白對(duì)照組和5個(gè)不同濃度的隱丹參酮組(終濃度為20、40、60、80、100 μmol/L),每種濃度5個(gè)復(fù)孔。除空白對(duì)照組外,每孔中加入相應(yīng)濃度的隱丹參酮,分別刺激6、12、24、48 h后,加入0.5%MTT溶液,繼續(xù)培養(yǎng)4 h;小心吸去培養(yǎng)液;每孔加入150 μL DMSO,置37℃、5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)10 min,使結(jié)晶物充分溶解。在酶標(biāo)儀570 nm/630 nm(主波長(zhǎng)570 nm,參比波長(zhǎng)630 nm)測(cè)量各孔的吸光值并計(jì)算抑制率。抑制率=(對(duì)照組OD值-用藥組OD值)/對(duì)照組OD值×100%。每組去掉一個(gè)OD值最低值和一個(gè)最高值,取剩余3個(gè)復(fù)孔OD值來計(jì)算。
1.2.2 熒光實(shí)時(shí)定量PCR
取對(duì)數(shù)增長(zhǎng)的SGC-7901細(xì)胞,以1×104個(gè)/孔的密度接種于6孔板內(nèi),待細(xì)胞穩(wěn)定生長(zhǎng)4 h后,設(shè)空白對(duì)照組和3個(gè)不同濃度的隱丹參酮組(終濃度為40、60、80 μmol/L);于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中,孵育24 h,收取各組細(xì)胞用Real Time RT-PCR方法檢測(cè)細(xì)胞的VEGF mRNA的表達(dá)。
1.2.2.1 抽提總RNA按RNAiso Reagent操作說明書提取各組細(xì)胞的總RNA,紫外分析及電泳檢測(cè)總RNA的純度、濃度及完整性。
1.2.2.2 單鏈cDNA的合成采用PrimeScriptTMRT Reagent Kit試劑盒,嚴(yán)格按說明書操作。各目的基因的引物序列[3]及產(chǎn)物大小如下:VEGF:Forward 5’-TTGCTGCTCTACCTCCAC-3’,Reverse 5’-AATGCTTTCTCCGCTCTG-3’,417 bp;β-actin:Forward 5’-CCATG TACGTTGCTATCCAGG-3’,Reverse 5’-TCTCCTTAATGTCACGCACGA-3’,252 bp。
1.2.2.3 Real Time PCR采用SYBR?Premix Ex TaqTM試劑盒,應(yīng)用ABI 7300 Real Time PCR System采用兩步法PCR反應(yīng)程序:預(yù)變性95℃,10 s(1個(gè)循環(huán)); PCR反應(yīng)95℃,5 s,60℃,31 s(40個(gè)循環(huán))。
1.2.2.4 產(chǎn)物分析使用Sequence Detection software version 1.2.3軟件(Applied Biosystems公司)分析PCR過程各檢測(cè)樣本的閡循環(huán)(Threshold cycle,CT),閡循環(huán)值隨模板濃度增大而減少。每個(gè)樣本均設(shè)5個(gè)復(fù)孔,內(nèi)參照基因亦設(shè)5個(gè)復(fù)孔。采用2-△△CT的方法[4]分析VEGF mRNA表達(dá)水平
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 隱丹參酮對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的影響
以20、40、60、80、100 μmol/L的隱丹參酮作用于SGC-7901細(xì)胞6~48 h后,采用MTT法檢測(cè)細(xì)胞的增殖抑制情況。實(shí)驗(yàn)表明,隱丹參酮能明顯抑制SGC 7901細(xì)胞的增殖,隨著藥物濃度及作用時(shí)間的增加,抑制作用也逐漸增強(qiáng),尤以刺激24 h和48 h明顯,呈劑量與時(shí)間依賴性。由于刺激48 h后,最低濃度的隱丹參酮對(duì)SGC-7901細(xì)胞的抑制率已超過50%,故選取24 h作為隱丹參酮對(duì)SGC-7901細(xì)胞抑制作用的最佳時(shí)間。見表1。
刺激24 h后,隱丹參酮對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞的抑制作用與藥物濃度之間呈線性關(guān)系(y=0.498x+20.56,R2=0.972),并由此計(jì)算出隱丹參酮對(duì)SGC-7901細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度(IC50)為59.11 μmol/L,故選取40、60、80 μmol/L 3個(gè)劑量作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)中隱丹參酮的給藥濃度。
表1 不同濃度隱丹參酮對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞的抑制作用(%,±s,n=3)
組別刺激6 h刺激1 2 h刺激2 4 h刺激4 8 h 2 0 μ m o l / L隱丹參酮組4 0 μ m o l / L隱丹參酮組6 0 μ m o l / L隱丹參酮組8 0 μ m o l / L隱丹參酮組1 0 0 μ m o l / L隱丹參酮組9 . 0 8 ± 1 . 2 0 9 . 5 2 ± 3 . 3 6 2 0 . 7 4 ± 0 . 3 0 1 9 . 8 6 ± 2 . 1 5 2 5 . 7 4 ± 0 . 9 6 1 2 . 9 3 ± 1 . 0 6 1 1 . 6 7 ± 1 . 0 4 2 0 . 8 3 ± 0 . 2 4 2 4 . 6 3 ± 1 . 4 8 3 0 . 9 3 ± 3 . 1 5 3 3 . 2 3 ± 4 . 7 2 3 9 . 3 2 ± 4 . 2 8 4 6 . 4 4 ± 7 . 0 3 6 1 . 3 0 ± 5 . 4 1 7 2 . 0 9 ± 5 . 3 1 5 1 . 6 8 ± 2 . 4 6 5 6 . 4 3 ± 2 . 9 4 5 8 . 7 6 ± 4 . 3 8 6 5 . 4 7 ± 3 . 3 8 7 4 . 8 4 ± 5 . 0 3
2.2 隱丹參酮對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞VEGF mRNA表達(dá)的影響
以40、60、80 μmol/L的隱丹參酮作用于SGC-7901細(xì)胞24 h后,通過2-ΔΔCT法計(jì)算各組SGC-7901細(xì)胞VEGF mRNA的表達(dá)水平,見表2。
由表2和圖1可見,與空白對(duì)照組相比,40 μmol/L隱丹參酮組的VEGF mRNA的表達(dá)量雖有所減低,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而60 μmol/L和80 μmol/L隱丹參酮組的VEGF mRNA的表達(dá)量均較空白對(duì)照組明顯降低(均P<0.01),且有隨藥物濃度的增加而逐漸減少的趨勢(shì),其量效曲線呈對(duì)數(shù)關(guān)系,y=-0.6854Ln(x)+3.3759,R2=0.9884。
表2 不同濃度隱丹參酮對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子mRNA表達(dá)的影響(±s,n=5)
注:與空白對(duì)照組比較,**P<0.01;與40 μmol/L隱丹參酮組比較,#P<0.05,##P<0.01;VEGF:血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子;CT:閡循環(huán)
組別V E G F CT平均值β -a c t i n CT平均值V E G F m R N A表達(dá)量空白對(duì)照組4 0 μ m o l / L隱丹參酮組6 0 μ m o l / L隱丹參酮組8 0 μ m o l / L隱丹參酮組2 7 . 6 9 ± 0 . 2 7 2 8 . 0 5 ± 0 . 2 0 2 8 . 7 1 ± 0 . 1 6 2 9 . 2 1 ± 0 . 3 2 2 0 . 2 1 ± 0 . 1 5 2 0 . 3 2 ± 0 . 3 1 2 0 . 2 7 ± 0 . 3 2 2 0 . 3 6 ± 0 . 1 6 0 . 9 6 ± 0 . 2 4 0 . 8 6 ± 0 . 1 9 0 . 5 4 ± 0 . 1 6**#0 . 3 9 ± 0 . 0 7**##
胃癌在全世界的發(fā)病率都很高,根治性切除術(shù)是目前唯一可以治愈胃癌的方法,但大部分患者術(shù)后會(huì)發(fā)生局部復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[5]。因此,研究更有效的治療藥物以延長(zhǎng)患者的生存期,提高患者的生活質(zhì)量一直是備受關(guān)注的熱點(diǎn)。
中藥以其天然、毒副作用小的優(yōu)勢(shì)為抗腫瘤研究提供了新的思路和方法。隱丹參酮是中藥丹參中具有很強(qiáng)代表性的脂溶性有效組分。大量研究證實(shí),隱丹參酮具有廣譜的胞毒效應(yīng),如黑色素瘤、膽管癌、白血病等[6-8],故其在腫瘤治療方面具有較大的臨床藥用開發(fā)價(jià)值。本研究發(fā)現(xiàn),隱丹參酮能明顯抑制人胃癌SGC-7901細(xì)胞的增殖,藥物作用顯示出顯著的劑量-時(shí)間-效應(yīng)依賴關(guān)系;且24 h為隱丹參酮對(duì)SGC-7901細(xì)胞抑制作用的最佳時(shí)間,IC50為59.11 μmol/L。
腫瘤血管的生成是腫瘤無限增殖和轉(zhuǎn)移的必要條件[9],而腫瘤血管的生成是由一系列促血管生成因子而引發(fā)和維持的病理血管生成過程。VEGF是目前最重要的促血管生成因子之一,且在腫瘤組織中有較高表達(dá)[10-11]。抑制VEGF的表達(dá)不但可以抑制腫瘤的生長(zhǎng),還可以抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移,故抗腫瘤血管生成可能成為治療腫瘤新的方法。卞維鵬等[12]研究表明,隱丹參酮是一種新的小分子血管生成抑制劑,由此推測(cè)隱丹參酮可能通過抑制血管生成起到一定的抗腫瘤作用。本研究發(fā)現(xiàn),以不同濃度的隱丹參酮(40、60、80 μmol/L)作用于人胃癌SGC-7901細(xì)胞24 h后,經(jīng)Real Time RT-PCR法檢測(cè)后表明:VEGF mRNA表達(dá)下調(diào),且隨藥物濃度的增加而逐漸減少。
綜上所述,隱丹參酮不僅能抑制人胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖,還能通過抑制腫瘤細(xì)胞VEGF mRNA的表達(dá)而具有潛在的抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的作用,但機(jī)制尚不十分清楚。隨著研究的不斷深入,將會(huì)更深層次地探究隱丹參酮抑制腫瘤細(xì)胞增殖及抗腫瘤血管生成的分子機(jī)制。
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Effect of cryptotanshinone on the proliferation and vascular endothelial growth factor mRNA expression in human gastric cancer cell line SGC-7901
DENG Fengchun1YU Zhanjiang2YANG Yu2ZHAO Hongye3WANG Bin3ZHOU Li31.Department of Anatomy,Qiqihar Medical University,Heilongjiang Province,Qiqihar161006,China;2.Department of General Surgery,The Third Affiliated Hospital of Qiqihar Medical University,Heilongjiang Province,Qiqihar161001,China;3.Department of Physiology,Qiqihar Medical University,Heilongjiang Province,Qiqihar161006,China
Objective To observe the effect of cryptotanshinone on cell proliferation and vascular endothelial growth factor(VEGF)mRNA expression in human gastric cancer cell line SGC-7901,and to explore its possible anti-tumor mechanism.Methods Human gastric cancer SGC-7901 cells were cultured in vitro and treated with cryptotanshinone. The cell proliferation was examined by the method of MTT.The transcriptions of VEGF mRNA were demonstrated by real-time RT-PCR.Results The cryptotanshinone groups with 20,40,60,80,100 μmol/L five different concentrations had significant inhibitory effects on the proliferation of human gastric cancer SGC-7901 cells in 6,12,24 h and 48 h after drug action.This effect increased with increasing drug concentration and action time.24 h was the best time of cryptotanshinone action,and IC50of 24 h was 59.11 μmol/L.In the following study,the effects of cryptotanshinon groups with 40,60,80 μmol/L three different concentrations on human gastric cancer SGC-7901 cells were observed,the results indicated that 60 and 80 μmol/L cryptotanshinon down-regulated the expression of VEGF mRNA(both P<0.01).Conclusion Within a certain drug concentration,cryptotanshinone can inhibit the proliferation of SGC-7901 cells and plays a potential role in inhibiting angiogenesis by down-regulating the expression of VEGF mRNA.
Cryptotanshinon;Human gastric cancer cell line SGC-7901;MTT;VEGF;Real-time quantitative reverse transcription-PCR
R735.2,R285.5
A
1673-7210(2015)02(c)-0007-04
2014-11-24本文編輯:程銘)
黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(編號(hào)1253-1830)。
鄧?guó)P春(1975.12-),男,吉林長(zhǎng)春人,碩士,主要從事中藥抗腫瘤及其轉(zhuǎn)移研究。