張壯麗,趙 寧,王亞飛,鄒 敏,趙志鴻,張小俊,王桂芳
1)河南省醫(yī)藥科學研究院藥化室 鄭州450052 2)鄭州市第六人民醫(yī)院藥務科 鄭州 450001 3)鄭州大學藥學院 鄭州 450001 △女,1978年1月生,博士,副研究員,研究方向:中藥新藥研究,E-mail:zzl7814@163.com
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魚腥草揮發(fā)油對Raji細胞增殖和凋亡的影響*
張壯麗1)△,趙寧2),王亞飛3),鄒敏1),趙志鴻1),張小俊1),王桂芳1)
1)河南省醫(yī)藥科學研究院藥化室 鄭州4500522)鄭州市第六人民醫(yī)院藥務科 鄭州 4500013)鄭州大學藥學院 鄭州 450001△女,1978年1月生,博士,副研究員,研究方向:中藥新藥研究,E-mail:zzl7814@163.com
摘要目的:研究魚腥草揮發(fā)油對Raji細胞增殖與凋亡的影響。方法:采用MTT法觀察不同體積分數(shù)的魚腥草揮發(fā)油體外誘導Raji細胞24、48和72 h對細胞增殖的影響;分別采用Annexin V-FITC/PI雙染法及PI單染法檢測不同體積分數(shù)的魚腥草揮發(fā)油處理Raji細胞48 h后細胞凋亡及細胞周期的改變。結果:魚腥草揮發(fā)油誘導Raji細胞24、48和72 h的IC50(V/V)分別為0.125 80×10-3、0.099 58×10-3和0.105 22×10-3,且隨魚腥草揮發(fā)油體積分數(shù)的增加,細胞增殖抑制率及凋亡率均呈升高的趨勢(P<0.05);細胞周期檢測結果表明魚腥草揮發(fā)油將細胞阻滯于G0/G1期。結論:魚腥草揮發(fā)油能夠顯著抑制Raji細胞的增殖,誘導細胞凋亡;其作用機制可能與阻滯細胞G1/M轉化有關。
非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkins lymphoma,NHL)是一組起源于淋巴結、骨髓、脾臟等淋巴組織的惡性腫瘤,其侵及范圍廣,早期復發(fā),預后極差,死亡率高,近些年發(fā)病率逐漸上升[1-3]。盡管目前標準化療對NHL的有效率較高[4],但不良反應大,復發(fā)率高,且再治療緩解率低,緩解時間短,損傷骨髓造血系統(tǒng)與免疫功能。作者所在的課題組前期研究[5]發(fā)現(xiàn),魚腥草揮發(fā)油(volatile oil from houttuyniae herba,HHO)對人Burkitt淋巴瘤Raji細胞有明顯的增殖抑制作用。目前對魚腥草抗腫瘤作用的研究多集中在魚腥草提取物上[6-8],對HHO抗腫瘤作用的研究較少。該研究以Raji細胞為研究對象,觀察HHO對Raji細胞增殖及凋亡的影響,以期為HHO在惡性淋巴瘤治療方面的研究與應用提供實驗依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料Raji細胞株購自中國科學院上海細胞庫,HHO由作者所在的實驗室采用水蒸氣蒸餾法提取自魚腥草干品(原藥材購自四川江油,并經(jīng)河南中醫(yī)藥大學藥學院生藥學科董誠明教授鑒定)。RPMI 1640培養(yǎng)基購自北京索萊寶生物醫(yī)藥科技有限公司,胎牛血清購自杭州四季青生物工程材料有限公司,MTT購自美國Sigma公司,Annexin V-FITC/PI細胞凋亡檢測試劑盒和DNA含量檢測試劑盒(細胞周期)購自南京凱基生物科技發(fā)展有限公司,順鉑注射液購自江蘇豪森藥業(yè)股份有限公司,注射用硫酸長春新堿(簡稱長春新堿)購自浙江海正藥業(yè)股份有限公司。
1.2HHO溶液的配制取HHO溶于DMSO制成體積分數(shù)50%的母液,加入含體積分數(shù)10%胎牛血清的培養(yǎng)基,逐級稀釋至目標濃度。
1.3MTT法檢測細胞增殖取96孔板,設給藥組、陽性對照組和陰性對照組,每孔接種對數(shù)生長期的Raji細胞混懸液100 μL,細胞數(shù)(9~10)×103/孔;給藥組分別加入1.2中配制的HHO溶液100 μL,使HHO最終體積分數(shù)(10-3)分別為0.500 00、0.250 00、0.125 00、0.062 50、0.031 25;陽性對照組分別加入順鉑和長春新堿溶液各100 μL,使終質(zhì)量濃度均為10 mg/L;陰性對照組加入等體積的培養(yǎng)基,每組均設3個復孔。將96孔板置于恒溫培養(yǎng)箱中,于37 ℃、體積分數(shù)5% CO2條件下培養(yǎng)24、48 和72 h后,每孔加入5 g/L的MTT溶液20 μL,繼續(xù)培養(yǎng)4 h后取出96孔板,3 000 r/min離心25 min, 吸棄上清,每孔加入DMSO 150 μL,置于氣浴恒溫振蕩器中37 ℃振蕩10 min,使結晶物充分溶解。使用酶聯(lián)免疫檢測儀在490 nm波長下檢測各孔的吸光度(A)值,計算細胞增殖抑制率(1-給藥組或陽性對照組A值/陰性對照組A值×100%)。再以藥物濃度為橫坐標,以細胞增殖抑制率為縱坐標,作劑量-效應曲線,擬合回歸方程,計算藥物對細胞的IC50。實驗重復3次。
1.4Annexin V-FITC/PI雙染法檢測細胞凋亡取50 mL細胞培養(yǎng)瓶,設置給藥組和陰性對照組,每瓶接種1×106mL-1的細胞混懸液3 mL;給藥組分別加入不同體積分數(shù)的HHO溶液3 mL,使藥物最終體積分數(shù)(×10-3)分別為0.05、0.10、0.15、0.20;陰性對照組加入等體積的培養(yǎng)基。混勻后,于37 ℃、體積分數(shù)5% CO2條件下培養(yǎng)48 h。將各組細胞1 000 r/min離心5 min后棄去上清,PBS洗2次,收集(1~5)×105個細胞,加入500 μL的Binding Buffer重懸細胞后加入5 μL Annexin V-FITC混勻,最后加入5 μL PI,混勻、室溫避光反應5~15 min。在染色后1 h 內(nèi)采用流式細胞儀檢測,激發(fā)波長488 nm,發(fā)射波長530 nm。計算細胞凋亡率。實驗重復3次。
1.5PI單染法檢測細胞周期取50 mL細胞培養(yǎng)瓶,設置給藥組和陰性對照組,每瓶接種1×106mL-1的細胞混懸液3 mL;給藥組分別加入不同體積分數(shù)的HHO溶液3 mL,使藥物最終體積分數(shù)(×10-3)分別為0.05、0.10、0.15;陰性對照組加入等體積的培養(yǎng)基?;靹蚝笥?7 ℃、體積分數(shù)5% CO2條件下培養(yǎng)48 h。將各組細胞1 000 r/min離心5 min后棄去上清,PBS洗1次,收集并調(diào)整細胞密度為1×106mL-1;取1 mL單細胞懸液,離心去上清后,向細胞中加入體積分數(shù)為70%的冷乙醇500 μL,4 ℃固定過夜并保存。將固定后的細胞1 000 r/min離心5 min后棄去上清,PBS洗1次,加100 μL的RNase A重懸后,37 ℃水浴30 min,再加入400 μL PI染液混勻,4 ℃避光30 min。將染色后的細胞上機檢測,記錄激發(fā)波長488 nm處的紅色熒光,分析細胞周期分布情況。實驗重復3次。
1.6統(tǒng)計學處理采用SPSS 21.0處理數(shù)據(jù)。采用單因素方差分析比較不同組間細胞增殖抑制率、細胞凋亡率以及細胞周期分布的差異,兩兩比較采用LSD-t檢驗,檢驗水準α=0.05。
2結果
2.1HHO對Raji細胞增殖的影響見表1。HHO作用24、48和72 h對Raji細胞的IC50(體積分數(shù)/×10-3)分別為0.125 80、0.099 58和0.105 22。作用時間相同時,在一定范圍(體積分數(shù)≤0.250 00×10-3)內(nèi),隨HHO體積分數(shù)的增加,細胞增殖抑制率呈升高的趨勢。
表1 各組Raji細胞的增殖抑制率(n=3) %
2.2HHO對Raji細胞凋亡的影響體積分數(shù)(×10-3)分別為0.00(陰性對照組)、0.05、0.10、0.15和0.20的HHO誘導Raji細胞48 h的凋亡率分別為(3.27±0.74)%、(13.10±0.82)%、(33.33±3.50)%、(55.53±0.90)%和(75.23±0.87)%,隨著HHO體積分數(shù)的增加,細胞凋亡率呈升高的趨勢(F=878.629,P<0.001)。
2.3HHO對Raji細胞周期的影響見表2。隨HHO體積分數(shù)的增加,Raji細胞G0/G1期細胞比例有升高的趨勢,S期和G2/M期細胞比例則呈降低的趨勢。
表2 HHO誘導48 h對Raji細胞周期的影響(n=3) %
3討論
淋巴瘤是我國常見的十大惡性腫瘤之一,每年新發(fā)淋巴瘤患者約8.4萬,死亡人數(shù)超過4.7萬,并以每年5%的速度上升,其中約九成患者罹患NHL,其惡性程度更高,預后更差。目前常用的化療藥物雖治療效果明顯,但常伴有嚴重的不良反應[9-10]。
與普通化療藥相比,中藥多成分多靶點,可以作用于腫瘤發(fā)病的不同環(huán)節(jié)[11-12],并且具有毒性低、不易產(chǎn)生耐藥、可提高機體免疫力、使患者生存質(zhì)量更高等特點,近年來在抗腫瘤新藥開發(fā)領域,具有抗腫瘤作用的中藥及其有效成分得到了越來越多的關注。
魚腥草為三白草科蕺菜屬植物蕺菜的新鮮全草或干燥地上部分,味辛,性微寒,歸肺經(jīng),有清熱解毒、消癰排膿、利尿通淋等功效[13]。作者所在的實驗組采用水蒸氣蒸餾法提取HHO并優(yōu)化了提取工藝[14],采用氣-質(zhì)聯(lián)用技術從HHO中分離鑒定出29個主成分,并利用偏最小二乘回歸分析法對不同產(chǎn)地HHO GC-MS特征峰與Raji細胞增殖抑制率進行了譜效關系分析,結果表明HHO抗淋巴瘤的有效成分組包括對傘花烴、(-)-4-萜品醇、2,4,6-三甲基苯甲醇、甲基正壬酮、十一醇、正癸酸、乙酸香葉酯、2-十二烷酮和石竹烯,其對Raji細胞的抑制作用應為這些物質(zhì)協(xié)同作用的結果[15]。
該研究結果表明,HHO能夠有效抑制Raji細胞的增殖,誘導細胞凋亡,填補了HHO抗腫瘤研究方面的空白,為其在治療NHL方面的研究及應用提供了參考。細胞周期檢測結果顯示,Raji細胞經(jīng)HHO處理后細胞周期被阻滯于G0/G1期,提示HHO誘導Raji細胞凋亡的機制可能與阻滯細胞周期G1/M轉化、抑制細胞中DNA合成和有絲分裂有關,然而細胞周期調(diào)控機制涉及多個環(huán)節(jié)[16-18],HHO具體作用于哪些環(huán)節(jié),還需進一步探索研究。
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(2015-10-16收稿責任編輯徐春燕)
doi:10.13705/j.issn.1671-6825.2016.04.010
中圖分類號R965
關鍵詞魚腥草揮發(fā)油;Raji細胞;凋亡;細胞周期
Effect of volatile oil from houttuyniae herba on proliferation and apoptosis of Raji cells
ZHANG Zhuangli1),ZHAO Ning2),WANG Yafei3),ZOU Min1),ZHAO Zhihong1),ZHANG Xiaojun1),WANG Guifang1)
1)MedicinalChemistrySection,HenanAcademyofMedicalandPharmaceuticalSciences,Zhengzhou4500522)DepartmentofMedicineServices,theSixthPeople′sHospitalofZhengzhou,Zhengzhou4500013)CollegeofPharmaceuticalSciences,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001
Key wordsvolatile oil from houttuyniae herba;Raji cell;apoptosis;cell cycle
AbstractAim: To investigate the effect of volatile oil from houttuyniae herba(HHO) on the proliferation and apoptosis of Raji cells.Methods: Different volume fraction of HHO was used to treat Raji cells for 24,48 and 72 h;the prolifera tion of Raji cells was determined by MTT assay.Different volume fraction of HHO was used to treat Raji cells for 48 h; the cell apoptosis rate was measured by Annexin V-FITC/PI double staining method,and the cell cycle was observed by PI staining method.Results: The MTT results showed that IC50(V/V) of HHO for 24,48 and 72 h treatment was 0.125 80×10-3,0.099 58×10-3and 0.105 22×10-3;with the increase of volume fraction,the inhibitory effect and apoptosis rate showed a rising trend(P<0.05).The results of cell cycle detection showed that HHO was able to arrest Raji cells in G0/G1 phase.Conclusion: HHO could significantly inhibit the proliferation of Raji cells and induce cell apoptosis,and the mechanism may be related to HHO′s blocking G1/M conversion of Raji cells.
*河南省重點科技攻關計劃項目142102310433;河南省自然科學基金資助項目152300410159;河南省省屬科研單位社會公益項目預研專項2013,2014
*:與順鉑組和長春新堿組比較,P<0.05;#:不同體積分數(shù)的HHO組間除0.250 00×10-3和0.500 00×10-3組外,其他組間兩兩比較,P均<0.05。
*:與陰性對照組比較,P<0.05;#:與0.05×10-3HHO組相比,P<0.05;△:與0.10×10-3HHO組相比,P<0.05。