賴家玲,付文垚,何欣,肖川云,曹俊
(江西省九江學(xué)院 1.臨床醫(yī)學(xué)院,2.藥學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,3.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,江西 九江 332000)
香菜揮發(fā)油體外抑制Saos-2細(xì)胞生長(zhǎng)與遷移*
賴家玲1,付文垚2,何欣2,肖川云2,曹俊3
(江西省九江學(xué)院 1.臨床醫(yī)學(xué)院,2.藥學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,3.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,江西 九江 332000)
目的探討香菜揮發(fā)油對(duì)Saos-2腫瘤細(xì)胞株體外生長(zhǎng)及遷移的影響。方法采用超聲波輔助醇提法制備香菜揮發(fā)油;M TT法檢測(cè)香菜揮發(fā)油對(duì)Saos-2細(xì)胞生長(zhǎng)抑制作用;Trans w el l趨化小室檢測(cè)細(xì)胞遷移抑制作用;定量PC R檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)P21C i p1/W af1、P27Ki p1、N M23H1和S100A4的表達(dá)變化。結(jié)果使用超聲輔助醇提法,香菜揮發(fā)油得率為0.424%;香菜揮發(fā)油可明顯抑制Saos-2細(xì)胞的生長(zhǎng)與遷移,伴隨細(xì)胞內(nèi)P21 C i p1/W af1及P27Ki p1的升高及S100A4降低,顯示具有較強(qiáng)的抗成骨肉瘤活性。結(jié)論香菜揮發(fā)油可體外抑制Saos-2細(xì)胞生長(zhǎng)及遷移,其可能機(jī)制與P21C i p1/W af1、P27Ki p1及S100A4有關(guān)。
香菜揮發(fā)油;抗腫瘤;P21C i p1/W af1;P27Ki p1;S100A4
香菜又名芫荽、胡荽、香荽等,屬傘形科芫荽屬。香菜營(yíng)養(yǎng)豐富,并有強(qiáng)烈氣味,其莖葉常作為日常蔬菜和調(diào)香料。研究顯示香菜還具有多種藥理作用,其主要藥理成分包括揮發(fā)油及黃酮等,已知香菜揮發(fā)油具有抗菌、抗氧化、抗腫瘤和促毛發(fā)生長(zhǎng)等多種活性[1-4]。本研究采用超聲波輔助醇溶劑法制備香菜揮發(fā)油,探討其對(duì)人成骨肉瘤細(xì)胞株Saos-2的生長(zhǎng)及遷移的作用,同時(shí)檢測(cè)胞內(nèi)抑癌基因P21Ci p1/W af1、P27Ki p1及腫瘤遷移相關(guān)基因NM23H1和S100A4含量的變化,從分子水平明確香菜揮發(fā)油抑制細(xì)胞生長(zhǎng)及遷移的機(jī)制。
1.1材料
香菜(購(gòu)自九江市超市),Saos-2細(xì)胞株(來自江西省系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室),槲皮素(購(gòu)自美國(guó) Si gm a公司),F(xiàn)BS(購(gòu)自 H ycl one公司),RPM I 1640培養(yǎng)基(購(gòu)自吉諾生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司),Transwel l cam ber(購(gòu)于 Corni ng公司),噻唑藍(lán)(m et hyl t hi azol yl t et razol i um,M TT)(Am resco公司,由北京索萊寶分裝),GoScri pt Reverse Transcri pt i on Syst em(購(gòu)自Prom ega公司),Tri zol(購(gòu)自Invi t rogen公司),SYBR Prem i x Ex TaqⅡ(Tl i RNaseH Pl us)(購(gòu)自TaKaRa公司)。
1.2儀器與設(shè)備
超聲波清洗機(jī)(南昌市化學(xué)儀器有限公司),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鞏義市宇翔儀器有限公司),粉碎機(jī)(上海市亞榮生化儀器廠),重光IBE2000型倒置熒光顯微鏡(中國(guó)重慶光電儀器有限公司),5420-1型二氧化碳CO2培養(yǎng)箱(日本Napco公司),Bi o-Rad 550型酶標(biāo)儀(美國(guó)伯樂公司),ABI7500型熒光定量PCR儀(美國(guó)ABI公司),NanoDrop2000超微量分光光度計(jì)(美國(guó)賽默飛世爾公司)。
1.3方法
1.3.1香菜揮發(fā)油的制備香菜莖葉經(jīng)太陽(yáng)照射6 h除去表面的水分,放入恒溫干燥箱中干燥24 h,粉碎后超低溫條件下保存。取粉末50 g放入500 m l的燒杯并加入200 m l無水乙醇。攪拌至粉末充分浸潤(rùn),并蓋上保鮮膜。70℃超聲波提取3次,每次20 m i n,超聲工作頻率為99 H z。加入無水硫酸鈉干燥,制得0.212 g揮發(fā)油固體。加入無水乙醇使揮發(fā)油溶解,配制成濃度為1.0、0.8、0.6及0.4 m g/m l的香菜揮發(fā)油母液,取上述母液分別加入RPM I 1640培養(yǎng)基,配成濃度為5、4、3及2μg/m l的細(xì)胞培養(yǎng)液,各組培養(yǎng)液中乙醇的終濃度均為0.5%。
1.3.2細(xì)胞培養(yǎng)及M TT細(xì)胞培養(yǎng)人成骨肉瘤細(xì)胞株Saos-2采用RPM I 1640培養(yǎng)基(含10%FBS、1%雙抗)培養(yǎng),置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中,每隔72 h換液1次。M TT:于96孔板內(nèi)培養(yǎng)細(xì)胞,每孔接種1萬個(gè),貼壁后分別加入4種含不同濃度的香菜揮發(fā)油(5、4、3及 2μg/m l)培養(yǎng)基培養(yǎng),每孔200μl,空白對(duì)照組為含0.5%乙醇培養(yǎng)基,陽(yáng)性對(duì)照組采用400μg/m l槲皮素。培養(yǎng)72 h后于重光IBE2000型倒置熒光顯微鏡拍照記錄,棄去上清,每孔加入M TT試劑150μl,4 h后棄去上清再加入DM SO 200μl進(jìn)行溶解,置于Bi o-Rad 550型酶標(biāo)儀,測(cè)其OD值,計(jì)算出細(xì)胞生長(zhǎng)活性度。細(xì)胞生長(zhǎng)活性度=[1-(對(duì)照組平均OD值-實(shí)驗(yàn)組平均OD值)/對(duì)照組平均OD值]×100%。
1.3.3細(xì)胞遷移抑制檢測(cè)①Saos-2細(xì)胞消化后用含0.1%FBS培養(yǎng)基重懸,并調(diào)整細(xì)胞密度至1× 105,培養(yǎng)基中分別含終濃度5μg/m l的香菜揮發(fā)油及0.5%的乙醇。②取細(xì)胞懸液200μl加入t ranswel l cam ber趨化小室上室,下室中加入600μl含10%FBS的培養(yǎng)基,培養(yǎng)24 h。③將上室從24孔板中取出,用棉簽擦去上室內(nèi)的細(xì)胞,然后放入0.1%結(jié)晶紫中染色20 m i n,再用三蒸水沖洗3遍,在光鏡下觀察穿膜細(xì)胞數(shù)。采用10×物鏡,每個(gè)小室取6個(gè)視野,計(jì)算各視野細(xì)胞數(shù)目,拍照并保存。細(xì)胞遷移抑制率=[(對(duì)照組遷移細(xì)胞數(shù)-香菜揮發(fā)油組遷移細(xì)胞數(shù))/對(duì)照組遷移細(xì)胞數(shù)]×100%。
1.3.4熒光定量PC R5μg/ml的香菜揮發(fā)油處理Saos-2細(xì)胞72 h,以0.5%的乙醇作為對(duì)照,Tri zol法提取細(xì)胞總RNA,Nanodrop 2000測(cè)定純度,采用GoScri ptReverse Transcri pt i on Syst em(Prom ega)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,操作按試劑盒說明書進(jìn)行;定量PCR擴(kuò)增采用SYBR Prem i x Ex TaqⅡ(Tl i RNaseH Pl us),在ABI7500型熒光定量PCR儀上檢測(cè),PCR程序?yàn)?5℃預(yù)變性30 s,95℃ 5 s,60℃ 34 s,共40循環(huán)。以ACTB作為內(nèi)參,目的基因表達(dá)水平采用2-△△CT法進(jìn)行分析,所有基因檢測(cè)均重復(fù)3次(見表1)。
表1 實(shí)時(shí)PC R引物序列
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
圖1 香菜揮發(fā)油抑制Saos-2的生長(zhǎng) (×40)
圖2 香菜揮發(fā)油體外抑制Saos-2的遷移 (×100)
2.1香菜揮發(fā)油得率
用電子分析天平精密稱量香菜揮發(fā)油質(zhì)量為0.212 g,而總的質(zhì)量為50 g,計(jì)算揮發(fā)油的得率為0.424%。
2.2M TT結(jié)果
各組細(xì)胞活性與藥物劑量成反比,提示抑制作用呈劑量依賴性(見表2),香菜揮發(fā)油具有明顯抑制Saos-2細(xì)胞生長(zhǎng)的作用(見圖1)。
2.3遷移抑制結(jié)果
在香菜揮發(fā)油5μg/m l組,對(duì)Saos-2細(xì)胞t ranswel l趨化小室的上室底膜反面10倍物鏡下6個(gè)視野細(xì)胞計(jì)數(shù)分別為2、4、3、4、0及1個(gè),均數(shù)為2.333,下室中未見有細(xì)胞懸浮或貼壁;在乙醇對(duì)照組,顯示上室底膜反面有較多細(xì)胞黏附,在10倍物鏡下取6個(gè)視野計(jì)數(shù)為14、13、12、15、10及17,均數(shù)為13.500。根據(jù)公式計(jì)算,香菜揮發(fā)油對(duì)Saos-2細(xì)胞的遷移抑制率=[(對(duì)照組遷移細(xì)胞數(shù)-香菜揮發(fā)油組遷移細(xì)胞數(shù))/對(duì)照組遷移細(xì)胞數(shù)]×100%=[(13.5-2.33)/13.5]×100%=82.716%。結(jié)果提示香菜揮發(fā)油可顯著抑制體外Saos-2細(xì)胞的遷移(見圖2)。定量PCR結(jié)果見圖3。
表2 各組M TT實(shí)驗(yàn)結(jié)果
圖3 定量PC R檢測(cè)結(jié)果
植物揮發(fā)油為中藥的重要有效成分,分布廣泛,含量一般在1%以下。目前常用的揮發(fā)油提取方法有蒸餾法、溶劑提取法、壓榨法、超聲波輔助萃取法、微波輔助萃取法、超臨界流體萃取法和酶解提取法等[5]。其中超聲波輔助萃取法利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)和空化效應(yīng),加速藥物有效成分進(jìn)入溶劑,從而提高提取效率,縮短提取時(shí)間,同時(shí)還可以防止高溫對(duì)提取成分的破壞[6-7]。本研究中利用該方法香菜揮發(fā)油的得率達(dá)到0.424%,可見是一種比較好的制備方法。
目前,各種植物揮發(fā)油類成分對(duì)腫瘤的作用已有報(bào)道,如花椒揮發(fā)油、姜黃揮發(fā)油、洋蔥揮發(fā)油及荊芥揮發(fā)油等均有抗腫瘤作用[8-11]。研究提示香菜揮發(fā)油類可阻斷亞硝酸鹽的合成[12],香菜甲醇提取物對(duì)M K-1、H eLa和B16F10等多種腫瘤細(xì)胞系有生長(zhǎng)抑制作用[13]。本研究發(fā)現(xiàn)香菜揮發(fā)油可明顯抑制人骨肉瘤細(xì)胞Saos-2的生長(zhǎng),5μg/m l濃度時(shí)細(xì)胞活性度為34.519%,這種抑制作用呈劑量依賴。同時(shí),5μg/m l濃度對(duì)細(xì)胞的遷移抑制率達(dá)到82.716%。
P21Ci p1/W af1可與 cycl i n/CDK結(jié)合而抑制CDK的活性,P21Ci p1/W af1不但阻滯細(xì)胞G1/S轉(zhuǎn)換,而且也參與G2/M轉(zhuǎn)換的調(diào)節(jié)[14]。P27Ki p1與P21Ci p1/W af1有一定的同源性,亦具有阻止細(xì)胞通過G1/S期轉(zhuǎn)換的“關(guān)卡”作用,從而抑制細(xì)胞增殖[15]。研究還顯示,P21Ci p1/W af1與P27Ki p1在腫瘤內(nèi)表達(dá)水平的高低與腫瘤的惡性程度密切相關(guān),在高分化腫瘤這兩種抑癌基因的表達(dá)水平比低分化腫瘤高[16]。本研究中筆者發(fā)現(xiàn)香菜揮發(fā)油可明顯上調(diào)Saos-2細(xì)胞中P21Ci p1/W af1及P27Ki p1的表達(dá),說明其對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制作用與這兩種抑癌基因的高表達(dá)有關(guān)。S100A4基因?qū)儆赟-100鈣離子結(jié)合蛋白超家族,被認(rèn)為與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散密切相關(guān)[17]。研究顯示S100A4可以減少骨肉瘤細(xì)胞間的黏附、促進(jìn)骨肉瘤細(xì)胞外基質(zhì)的降解和重塑,增加骨肉瘤細(xì)胞的運(yùn)動(dòng),幾乎參與了骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲及轉(zhuǎn)移的整個(gè)過程[18],同時(shí)S100A4還是成骨細(xì)胞分化及礦化的負(fù)性調(diào)控因子[19]。本研究發(fā)現(xiàn)香菜揮發(fā)油可顯著抑制S100A4的表達(dá),而另一種主要的遷移促進(jìn)基因NM23H1表達(dá)無明顯變化,提示香菜揮發(fā)油對(duì)遷移的抑制主要與S100A4的表達(dá)下調(diào)相關(guān),由于S100A4是成骨分化的抑制基因,其表達(dá)下調(diào)可能同時(shí)促進(jìn)了細(xì)胞的成骨分化成熟,在后續(xù)研究中將進(jìn)一步關(guān)注。
綜上所述,本研究首次證實(shí)香菜揮發(fā)油對(duì)人成骨肉瘤細(xì)胞株Saos-2的生長(zhǎng)及遷移有顯著抑制作用,并初步探討了其分子機(jī)制,為香菜的進(jìn)一步開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。
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(王榮兵編輯)
Coriander volatile oil inhibits growth and migration of Saos-2 cellsin vitro*
Jia-ling Lai1,Wen-yao Fu2,Xing He2,Chuan-yun Xiao2,Jun Cao3
(1.Clinical Medical College;2.College of Pharmacy and Life Sciences;3.College of Basic Medical Sciences,Jiujiang University,Jiujiang,Jiangxi 332000,China)
Objective To extract coriander volatile oil and investigate its effects on growth and migration of human Saos-2 cellsin vitro.Methods Ultrasound-assisted ethanol extraction was used to prepare coriander volatile oil.MTT assay was used to determine the growth inhibion of Saos-2 cells by volatile oil.Cell migration was examined using Boyden chamber assay.Expression ofP21Cip1/Waf1,P27Kip1,NM23H1 and S100A4 were examined by real-time PCR.Results The results showed that the yield of coriander volatile oil was 0.424%using ultrasound-assisted ethanol extraction.Coriander volatile oil inhibited the growth and migration of Saos-2 cells,along with the decrease in the expression levels ofP21Cip1/Waf1,P27Kip1 and S100A4.Conclusions Coriander volatile oil can inhibit Saos-2 cell growth and migration in vitro,which may involveP21Cip1/Waf1,P27Kip1 andS100A4.
coriander volatile oil;anti-tumour;P21Cip1/Waf1;P27Kip1;S100A4
R 282.71
A
1005-8982(2016)05-0017-05
10.3969/j.i s s n.1005-8982.2016.05.004
2015-07-27
*
江西省衛(wèi)生廳科技計(jì)劃項(xiàng)目(No:20157101);江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(贛教技字GJJ08441)
曹俊,E-m ai l:caoj un002@al i yun.com