馬宇霆,王 丹,王瑞平,鄒 璽
1.南京中醫(yī)藥大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院(南京 210023);2.南京中醫(yī)藥大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院(南京 210023);3.江蘇省中醫(yī)院 腫瘤內(nèi)科(南京 210029)
結(jié)腸癌是最常見的消化道腫瘤之一,其發(fā)病率和死亡率均較高。近年來,結(jié)腸癌的發(fā)病率呈明顯上升趨勢[1]。鄒璽等[2]認(rèn)為結(jié)腸癌的病機(jī)以脾氣虛弱、瘀毒內(nèi)結(jié)為主,治法以健脾化濕、活血化瘀為主,并自擬以健脾化瘀法為主的中藥煎劑辨證治療各證型結(jié)腸癌。前期研究[3]發(fā)現(xiàn),健脾化瘀方對人肝癌HepG2細(xì)胞、結(jié)腸癌LoVo細(xì)胞、人胃癌SGC-7901細(xì)胞的增殖及侵襲轉(zhuǎn)移能力有明顯抑制作用。越來越多的證據(jù)表明缺氧普遍存在于人類腫瘤中,隨著實(shí)體瘤的發(fā)生發(fā)展,腫瘤內(nèi)部不能得到足夠的血液供應(yīng),導(dǎo)致局部處于缺血缺氧狀態(tài),使腫瘤組織內(nèi)局部氧分壓改變[4-5]。目前,惡性腫瘤病死率仍較高,常見的手術(shù)、放化療及靶向治療等方法均未能取得突破性進(jìn)展,其原因主要是腫瘤細(xì)胞具有無限增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移的能力。本實(shí)驗(yàn)采用CoCl2刺激結(jié)腸癌SW480細(xì)胞,模擬腫瘤體內(nèi)缺氧微環(huán)境,觀察健脾化瘀方對缺氧微環(huán)境下SW480細(xì)胞增殖及侵襲轉(zhuǎn)移能力的影響。
健脾化瘀方[6]:白術(shù)10g、地錦草15g、丹參15g、蚤休15g、莪術(shù)10g、半枝蓮30g、茵陳15g,用1 100mL超純水加熱回流提取2次,合并藥液進(jìn)行濃縮處理,微波真空干燥,高溫高壓滅菌,配制成相當(dāng)于生藥濃度0.8g/mL的水提液,再用完全培養(yǎng)液稀釋為0.2、0.4、0.8mg/mL,22μm微孔濾膜過濾。4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
RPMI-1640培養(yǎng)基購自南京凱基生物技術(shù)公司,氯化鈷六水合物、胰蛋白酶粉、PBS粉購自美國Sigma公司;胎牛血清購自杭州四季青生物公司,MTT粉劑購自Biosharp公司,二甲基亞砜(DMSO)分析純購自成都科隆化學(xué)品有限公司,F(xiàn)N膠和Matrigel膠購自美國密理博(Millipore)公司。
結(jié)腸癌SW480細(xì)胞購自南京凱基生物公司,用含10%胎牛血清及1%雙抗的1640培養(yǎng)液常規(guī)培養(yǎng),取對數(shù)生長期的細(xì)胞用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)[6]。
1.2.1 健脾化瘀方對缺氧條件下SW480細(xì)胞增殖能力的影響 采用MTT法測定,重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。實(shí)驗(yàn)分為空白組、CoCl2組、健脾化瘀方不同濃度(0.2、0.4、0.8mg/mL)處理組,每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔。取對數(shù)生長期細(xì)胞,以6×103個(gè)/mL接種于96孔板,100μL/孔,培養(yǎng)24h,待細(xì)胞貼壁后棄去原培養(yǎng)液,空白組每孔加入200μL完全培養(yǎng)液,其余4組均加入同等劑量的CoCl2,使其終濃度為200μmol/L,健脾化瘀方不同濃度組加入適量健脾化瘀方,使其終濃度為0.2、0.4、0.8mg/mL。常規(guī)培養(yǎng)24h后,用PBS溶液小心清洗每孔3遍,將96孔板倒置于吸水紙上,吸干PBS溶液后,于每孔加入100μL 1640完全培養(yǎng)液和20μL MTT溶液,繼續(xù)放入培養(yǎng)箱培養(yǎng)4h,吸去所有上清液,每孔加入150μL DMSO,水平振蕩器避光振蕩10min,使用酶標(biāo)儀于波長490nm處測定各孔吸光度(A)值,計(jì)算細(xì)胞抑制率[7-8]。抑制率(%)=[1-(給藥組A490值-空白組A490值)/(CoCl2組A490值-空白組A490值)]×100%。
1.2.2 健脾化瘀方對缺氧條件下SW480細(xì)胞黏附能力的影響 分組同上。取對數(shù)期細(xì)胞,消化,離心(離心半徑6cm,800r/min,離心5min),并重懸于完全培養(yǎng)液中,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×105個(gè)/孔,接種于96孔板中。待細(xì)胞貼壁后,給藥,具體給藥方式同1.2.1;繼續(xù)培養(yǎng)30、60、90、120min。酶標(biāo)儀測定490nm波長處各孔A值,觀察健脾化瘀方對缺氧微環(huán)境下的結(jié)腸癌SW480細(xì)胞黏附能力的影響[9]。
1.2.3 健脾化瘀方對缺氧條件下SW480細(xì)胞侵襲能力的影響 分組同上。Matrigel膠和超純水按1∶9稀釋,并予50μL均勻平鋪于每個(gè)Transwell小室底部,4℃風(fēng)干過夜,待用。取對數(shù)期細(xì)胞,將培養(yǎng)皿中原有培養(yǎng)液棄去,換成含1%小牛血清的1640培養(yǎng)液饑餓細(xì)胞12h后,給藥,具體給藥方式同1.2.1。常規(guī)培養(yǎng)24h后,收集空白組皿中上清液,作為條件培養(yǎng)液,同時(shí)消化各組細(xì)胞,離心(離心半徑6cm,800r/min,離心5min)計(jì)數(shù),維持細(xì)胞濃度為1×106個(gè)/mL,用含1%小牛血清的培養(yǎng)液重懸細(xì)胞,每個(gè)上室加入約250μL細(xì)胞懸液,再向下室中加入300μL完全培養(yǎng)液,以及300μL條件培養(yǎng)液,繼續(xù)培養(yǎng)24h后取出小室,吸去小室上室中的培養(yǎng)液,倒置小室,通風(fēng)處風(fēng)干,再用75%乙醇固定細(xì)胞,待自然風(fēng)干后,用臺盼藍(lán)溶液對于穿透小室的細(xì)胞染色,自然風(fēng)干。取出小室基底膜,載玻片固定,倒置顯微鏡下隨機(jī)選擇5個(gè)400倍視野,記錄由小室遷移至基底膜下的細(xì)胞數(shù)量,計(jì)算細(xì)胞侵襲抑制率,對各組侵襲細(xì)胞拍照計(jì)數(shù),統(tǒng)計(jì)各組差異,侵襲抑制率=[(CoCl2組穿膜細(xì)胞數(shù)-健脾化瘀方不同濃度處理組穿膜細(xì)胞數(shù))/CoCl2組穿膜細(xì)胞數(shù)]×100%[10]。
應(yīng)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用方差分析比較組間差異,進(jìn)一步采用SNK法進(jìn)行兩兩比較;定性資料采用百分比表示,采用χ2檢驗(yàn)分析組間差異,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α設(shè)定為0.05。
與空白組比較,缺氧條件下的人結(jié)腸癌細(xì)胞株SW480增殖能力明顯下降,24h時(shí),健脾化瘀方各濃度組對缺氧下的人結(jié)腸癌細(xì)胞株SW480的增殖有不同程度的抑制作用,但與CoCl2組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);48h時(shí),健脾化瘀方濃度為0.4、0.8mg/mL時(shí),與 CoCl2組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01)(表1)。
表1 健脾化瘀方對缺氧SW480細(xì)胞增殖能力的影響(±s,%)
表1 健脾化瘀方對缺氧SW480細(xì)胞增殖能力的影響(±s,%)
注:與CoCl2組比較,*P<0.05,**P<0.01
組別24h A 抑制率CoCl2+復(fù)方0.8 0.65±0.12 54.55±4.53 0.57±0.11 66.07±6.68值 抑制率48h A 值**CoCl2+復(fù)方0.4 0.70±0.10 51.05±4.64 0.61±0.20 63.69±5.26*CoCl2+復(fù)方0.2 0.74±0.06 48.25±2.96 0.66±0.19 60.71±4.89 CoCl2 組 0.78±0.08 45.45±2.43 0.91±0.12 45.83±2.13空白組 1.43±0.11 - 1.68±0.14 -
CoCl2組較空白組黏附能力明顯增強(qiáng),且隨時(shí)間增加而增強(qiáng);各濃度健脾化瘀方作用于缺氧SW480細(xì)胞后,其黏附能力較CoCl2組減弱(P<0.05,P<0.01),且其黏附抑制能力隨作用時(shí)間延長而逐漸增強(qiáng)(P<0.05,P<0.01)(表2)。
表2 健脾化瘀方對缺氧SW480細(xì)胞黏附能力的影響(±s,%)
表2 健脾化瘀方對缺氧SW480細(xì)胞黏附能力的影響(±s,%)
注:與CoCl2組比較,*P<0.05;與CoCl2+復(fù)方0.2組比較,#P<0.01;與CoCl2+復(fù)方0.4組比較,△P<0.05,△△P<0.01
抑制率CoCl2+復(fù)方0.8 0.79±0.10 52.16±3.26*#△△ 0.83±0.06 55.89±5.56*?!?0.89±0.08 62.44±6.13*?!?0.83±0.08 70.25±7.41*?!鹘M別30min A 值 抑制率60min A 值 抑制率90min A 值 抑制率120min A 值CoCl2+復(fù)方0.4 1.23±0.12 24.68±3.83*# 1.34±0.07 29.28±3.22*# 1.44±0.07 37.87±4.32* 1.41±0.10 48.74±5.13*#CoCl2+復(fù)方0.2 1.51±0.06 7.93±2.14* 1.59±0.08 15.31±2.81* 1.73±0.09 24.81±3.75* 1.87±0.11 32.16±4.37*CoCl2 組 1.64±0.15 -20.16±1.36 1.88±0.21 -22.86±2.3 2.32±0.35 -25.29±1.41 2.73±0.40 -25.83±1.86空白組 1.36±0.11 - 1.53±0.15 - 1.85±0.22 - 2.17±0.17 -
CoCl2組較空白組侵襲細(xì)胞數(shù)明顯增多(P<0.01),各濃度的健脾化瘀方均能抑制SW480細(xì)胞的體外侵襲能力,各濃度組穿過Matrigel膠的細(xì)胞數(shù)隨健脾化瘀方濃度的增大而減少,侵襲抑制率增大,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)(表3)。
表3 健脾化瘀方對缺氧SW480細(xì)胞侵襲能力的影響
缺氧是腫瘤組織發(fā)展到一定階段后的生存狀態(tài),是影響腫瘤生長與轉(zhuǎn)移的重要因素[11]。已有研究[12-14]表明,缺氧不僅能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞抗凋亡能力增強(qiáng),還能夠調(diào)節(jié)腫瘤血管生成,促進(jìn)代謝和轉(zhuǎn)移侵襲。本研究采用CoCl2處理SW480細(xì)胞,模擬腫瘤體內(nèi)缺氧環(huán)境,觀察健脾化瘀方對SW480細(xì)胞的增殖及侵襲轉(zhuǎn)移能力的影響。
健脾化瘀方在臨床治療結(jié)腸癌中已取得一定療效[15]。本研究表明,在化學(xué)模擬缺氧微環(huán)境下,結(jié)腸癌細(xì)胞SW480的增殖能力受到明顯抑制,健脾化瘀方作用于缺氧微環(huán)境下的SW480細(xì)胞時(shí),隨健脾化瘀方濃度及作用時(shí)間的增加,其增殖抑制率升高,當(dāng)藥物濃度達(dá)到0.8mg/mL時(shí),其抑制率最高;缺氧微環(huán)境下腫瘤細(xì)胞的黏附能力增強(qiáng),導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的可能性明顯增加,不同濃度健脾化瘀方均具有抑制缺氧誘導(dǎo)的人結(jié)腸癌細(xì)胞SW480黏附能力的作用,高濃度健脾化瘀方的黏附抑制能力明顯高于低濃度,且隨時(shí)間的延長,其黏附抑制能力有逐漸增強(qiáng)的趨勢;缺氧環(huán)境下的SW480細(xì)胞侵襲能力較空白組明顯增強(qiáng),健脾化瘀方作用于缺氧誘導(dǎo)的人結(jié)腸癌細(xì)胞SW480后,其侵襲能力明顯減弱,且隨著健脾化瘀方濃度的增加,其抑制作用逐漸增強(qiáng)。綜上所述,健脾化瘀方在體外可明顯抑制缺氧微環(huán)境下SW480細(xì)胞增殖及侵襲轉(zhuǎn)移能力,呈一定的濃度依賴性,其具體分子機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。
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