郝慧霞,李桂梅,莎 娜
黑素瘤[1](melanoma)是由黑素細(xì)胞異常過度增殖引發(fā)的腫瘤,多為惡性,稱為惡性黑素瘤(malignant melanoma),多發(fā)生于皮膚及皮膚-黏膜交界處、眼脈絡(luò)膜和軟腦膜。大部分轉(zhuǎn)移性惡性黑素瘤對多種化療藥物抵抗[2],因此,治療惡性黑素瘤是亟待攻克的難題。黑素瘤在中國的發(fā)病率并不是很高,約占全部惡性腫瘤的1%[3]。研究表明[4],從傳統(tǒng)中藥姜黃中提取的姜黃素,對黑素瘤、乳腺癌、肺癌、宮頸癌、前列腺癌、肝癌等惡性腫瘤有較好的療效,且沒有明顯的不良反應(yīng)。
姜黃素是從草本植物姜黃的根莖中提取出來的一種酚類色素,具有抗炎、抗氧化及抗腫瘤等作用[5],而熱療可以提高化療藥物的敏感性[6]。本研究詣從細(xì)胞水平上探討姜黃素聯(lián)合熱療對人惡性黑素瘤A375細(xì)胞毒性是否存在協(xié)同效應(yīng),為臨床上姜黃素聯(lián)合熱療治療皮膚惡性黑素瘤提供理論依據(jù)。
人惡性黑素瘤細(xì)胞株A375(北京協(xié)和細(xì)胞資源中心),噻唑藍(lán)(MTT)及姜黃素試劑(美國Sigma公司),DMEM(高糖)培養(yǎng)基(Thermo公司),胎牛血清(天津市灝洋生物制品科技有限公司)。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 取人惡性黑素瘤A375細(xì)胞,培養(yǎng)于含10%胎牛血清、青霉素和鏈霉素各100 μg/ml的DMEM培養(yǎng)基,置于37 ℃、5%CO2飽和濕度環(huán)境的培養(yǎng)箱中常規(guī)傳代培養(yǎng),待生長至對數(shù)生長期,用0.25%胰酶消化,機械吹打成細(xì)胞懸液,調(diào)細(xì)胞濃度為2×105/ml,接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板,每孔100 μl,在37 ℃、5%CO2孵箱中培養(yǎng)24 h待細(xì)胞貼壁后備用;調(diào)濃度為4×105/ml人惡性黑素瘤A375細(xì)胞接種于25 ml培養(yǎng)瓶,在37 ℃、5%CO2孵箱中培養(yǎng)24 h待細(xì)胞貼壁后備用。
1.2.2 試劑配置 取姜黃素0.1842 g,用100 μl 二甲基亞砜溶解后,再用無水乙醇定容至100 ml,此即為5×103μmol/L姜黃素母液。取5×103μmol/L姜黃素母液2 ml,用培養(yǎng)基定容至100 ml,此姜黃素濃度為100 μmol/L,0.22 μm濾器過濾,分裝每管10 ml、-20℃避光凍存、備用。
1.2.3 細(xì)胞活性比較 取備用細(xì)胞板隨機作為30 μmol/L姜黃素組、單純熱療組(43℃恒溫水浴箱60 min)、30 μmol/L姜黃素聯(lián)合熱療組(加完姜黃素后,放到43℃恒溫水浴箱60 min)和對照組(加相同劑量的培養(yǎng)液),各組移入37 ℃、5%CO2孵箱中繼續(xù)培養(yǎng)24 h,收獲細(xì)胞前4 h,每孔分別加入20 μl MTT,37 ℃、5%CO2飽和濕度條件下再培養(yǎng)4 h,終止培養(yǎng),吸去孔內(nèi)培養(yǎng)液,每孔加入150 μl二甲基亞砜振蕩10 min,于波長570 nm處測定吸光度(A值)。細(xì)胞增殖抑制率[7]=(對照組A值-對照組A值)×100%/對照組A值。
1.2.4 劑量反應(yīng)關(guān)系 取備用細(xì)胞板隨機作為0、10、20、30、40、50 μmol/L的姜黃素聯(lián)合熱療組,在37 ℃、5%CO2孵箱中繼續(xù)培養(yǎng)24 h后,重復(fù)1.2.3實驗步驟。
1.2.5 流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡(Annexin V-PI雙染法)
取備用細(xì)胞瓶作對照組、30 μmol/L姜黃素聯(lián)合熱療組、50 μmol/L姜黃素聯(lián)合熱療組,在37℃、5%CO2孵箱中繼續(xù)培養(yǎng)48 h后,收集細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度1×106/ml,磷酸鹽緩沖液(PBS)洗2次,70%冷乙醇固定,上機前過40目網(wǎng)調(diào)細(xì)胞數(shù)1×106/ml,碘化丙啶(PI)染色,流式細(xì)胞儀檢測,Cell Quest軟件收集細(xì)胞,Modi fi t軟件分析處理數(shù)據(jù)。
利用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,資料描述均采用xˉ±s表示;多組均數(shù)的比較采用單因素方差分析;多組率的比較采用非參數(shù)H檢驗;劑量反應(yīng)關(guān)系采用Spearman秩相關(guān)分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
倒置顯微鏡下觀察人惡性黑素瘤A375細(xì)胞(圖1),鏡下可見其貼壁生長,呈梭形或不規(guī)則多角形,形態(tài)飽滿,中央有核,核較圓。常規(guī)胰酶消化后,細(xì)胞逐漸變圓。隨著姜黃素濃度的升高,細(xì)胞變圓脫壁,壞死、漂浮細(xì)胞增多,經(jīng)Giemsa染色,隨著姜黃素濃度的升高,顯微鏡下可見大量A375細(xì)胞核固縮、細(xì)胞核邊緣化、核膜裂解、出現(xiàn)無核細(xì)胞、空泡細(xì)胞(圖2-圖4)。
圖1 正常A375細(xì)胞對照組(×10倍)
圖2 30 μmol/L姜黃素+熱療(×10倍)
圖3 30 μmol/L姜黃素+熱療(Giemsa染色×100倍)
圖4 50 μmol/L姜黃素+熱療(Giemsa染色×100倍)
與對照組相比,30 μmol/L姜黃素組、單純熱療組、聯(lián)合組的細(xì)胞活性均有不同程度的抑制,以聯(lián)合組的細(xì)胞抑制率最高(45.95%),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(F=5.47,P<0.01)。聯(lián)合組的細(xì)胞抑制率顯著高于30 μmol/L姜黃素組和熱療組(P<0.01),30 μmol/L姜黃素組細(xì)胞抑制率高于熱療組11.71%,且差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)(表1)。
表1 不同處理因素對A375細(xì)胞增殖活性的影響
A375細(xì)胞經(jīng)10、20、30、40、50 μmol/L的姜黃素聯(lián)合熱療處理后,隨著姜黃素濃度的增加,A375細(xì)胞增殖抑制率也增加,并呈劑量依賴性,姜黃素濃度與A375細(xì)胞增殖抑制率存在正相關(guān)(rs=0.95)(表2)。
表2 不同濃度姜黃素聯(lián)合熱療抑制A375細(xì)胞增殖劑量反應(yīng)關(guān)系
不同處理因素誘導(dǎo) A375細(xì)胞凋亡的毒性效應(yīng)經(jīng)流式細(xì)胞儀檢測,與對照組相比,各處理因素組細(xì)胞早期凋亡率均增加。對照組、30 μmol/L姜黃素組、熱療組、30 μmol/L 姜黃素聯(lián)合熱療組細(xì)胞早期凋亡率分別為4.27%、22.01%、17.14%和31.56%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(H=15.37、P<0.01)。
黑素瘤是一種源于皮膚正常黑素細(xì)胞的高度惡性腫瘤,發(fā)展迅速,惡性程度高,預(yù)后較差,病死率高[8,9],其易復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,預(yù)后較差,發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的5年生存率低于5%。
姜黃素[5,9](C21H20O6,分子量368.37)是從姜黃屬植物如姜黃、莪術(shù)等的根或莖中提取的一種有效成分,中醫(yī)認(rèn)為有理氣、清熱和散結(jié)的功效,盛產(chǎn)于東南亞地區(qū)和澳大利亞及我國南部。熱療是一種治療惡性腫瘤有效的輔助方法,其基本原理是利用物理方法將腫瘤區(qū)域或全身組織加熱到42.5~43.5 ℃,并維持一定時間,達(dá)到能破壞腫瘤細(xì)胞又不損傷正常組織的目的。目前熱療已被認(rèn)為繼手術(shù)治療、放療、化療和生物免疫治療后出現(xiàn)的治療腫瘤有效方法[10],成為腫瘤綜合治療有效的手段之一,同時因熱療不會對環(huán)境產(chǎn)生任何不良影響,因此被稱為“綠色治療”。
我們乘坐電梯并習(xí)以為常,殊不知,它也是一個默默付出不求回報的勞動者,小作者善于挖掘電梯不為人知的另一面,讓詩歌變得新奇有深意。
本次研究結(jié)果顯示,與對照組相比,30 μmol/L姜黃素組、單純熱療組、30 μmol/L姜黃素聯(lián)合熱療組的細(xì)胞活性均有不同程度的抑制,但以聯(lián)合組的細(xì)胞抑制率最高,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。說明姜黃素聯(lián)合熱療有明顯抑制A375細(xì)胞生長、增殖的作用,這與文獻(xiàn)報告基本一致。邱實和譚升順[11]研究顯示,姜黃素能抑制人惡性黑素瘤A375細(xì)胞的增殖活性,其對人惡性黑素瘤A375細(xì)胞的毒性與姜黃素濃度成正相關(guān)關(guān)系和明顯劑量-效應(yīng)關(guān)系。Weber等[12]研究認(rèn)為姜黃素可以靶向性地抑制轉(zhuǎn)錄因子NF-kB的誘導(dǎo)活化作用,阻礙細(xì)胞株抗凋亡機制的運行,促使癌細(xì)胞凋亡。也有研究認(rèn)為[13]姜黃素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是通過下調(diào)Bcl-2[14]及p53的表達(dá),從而控制細(xì)胞凋亡。A375細(xì)胞增殖抑制率與姜黃素濃度存在正相關(guān)關(guān)系(rs=0.95),A375細(xì)胞增殖抑制率呈劑量依賴性,說明姜黃素聯(lián)合熱療對惡性黑素瘤A375細(xì)胞的增殖抑制作用為協(xié)同相加作用,而不是拮抗作用。經(jīng)流式細(xì)胞儀分析,不同處理因素誘導(dǎo)A375細(xì)胞凋亡的毒性效應(yīng),一方面顯示30 μmol/L姜黃素聯(lián)合熱療組細(xì)胞早期凋亡率分別高于30 μmol/L姜黃素組和熱療組9.6%和14.42%,這說明熱療具有增敏姜黃素的細(xì)胞毒性作用,姜黃素聯(lián)合熱療對腫瘤細(xì)胞的毒性高于單純姜黃素和熱療作用[15]。熱療對腫瘤細(xì)胞毒性機制較復(fù)雜,目前認(rèn)為熱療一方面增強自然殺傷細(xì)胞活性,促進(jìn)白細(xì)胞介素2和腫瘤壞死因子的生成,提高機體免疫功能,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞消除,另一方面刺激機體高表達(dá)熱休克蛋白,它可參與特異性抗腫瘤免疫反應(yīng),抑制腫瘤生長和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[16]。
本次研究發(fā)現(xiàn),姜黃素聯(lián)合熱療對人惡性黑素瘤A375細(xì)胞的毒性起協(xié)同相加作用,熱療可加強姜黃素抑制A375細(xì)胞增殖的作用、提高姜黃素誘導(dǎo)A375細(xì)胞凋亡的敏感性和增敏姜黃素的細(xì)胞毒性。但細(xì)胞實驗外用于臨床治療,還需要進(jìn)一步的探索和研究。
【參 考 文 獻(xiàn)】
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