郝凱華 胡鵬斌 韓 宇 韓 濤
(甘肅中醫(yī)藥大學藥學院,甘肅 蘭州 730000)
松科植物雪松松針富含黃酮類化合物〔1〕。松針性溫、味苦,入肝、腎、脾經(jīng),具祛風活絡、活血止血、消腫生肌之功效,能治濕瘡,安五臟〔2〕?,F(xiàn)代研究表明雪松具有抗腫瘤、抗氧化、抑菌等多種藥理活性〔3〕。我國雪松松針資源豐富,分布廣泛,極易采收,可再生。此外,研究證實黃酮類化合物抗腫瘤藥理活性廣泛,作用于腫瘤發(fā)生發(fā)展的多個環(huán)節(jié)〔4~6〕,具良好抗腫瘤作用,是一類值得深入挖掘并具開發(fā)價值的物質(zhì)〔7,8〕,目前尚未見雪松松針總黃酮(TFCD)抗腫瘤活性研究報道。本文觀察TFCD的體外抗腫瘤活性。
1.1藥品、材料與儀器 TFCD由甘肅省醫(yī)學科學研究院藥物研究所提供(純度:54.28%)。人宮頸癌HeLa細胞株(蘭州大學醫(yī)學院),人胃癌細胞株MKN28(蘭大二院消化系腫瘤重點實驗室),人肺癌細胞株A549及人肝癌細胞株HepG2(甘肅省醫(yī)學科學研究院轉化醫(yī)學中心),人膠質(zhì)瘤細胞株SHG44(蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院骨研所)。RPMI-1640培養(yǎng)基、DMEM高糖培養(yǎng)基(HyClone),胎牛血清(FBS,上海尚寶生物科技有限公司),RnaseA,5-氟尿嘧啶(5-FU,上海銳聰科技發(fā)展有限公司),PI細胞周期檢測試劑盒、Annexin V-FITC細胞凋亡檢測試劑盒(南京凱基生物科技發(fā)展有限公司)。X-mark酶標儀(BioRad公司),F(xiàn)ACS Calibur流式細胞儀(Becton-Dickinson公司)。
1.2MTT法檢測TFCD對5種腫瘤細胞增殖的影響 分別取對數(shù)生長期的HeLa、MKN28、A549、HepG2及SHG44細胞,消化,制備濃度為2.5×104個/ml細胞懸液。將細胞接種到96孔板中,每孔200 μl,培養(yǎng)24 h,加藥,使藥物終濃度分別為0、5、10、20、30、40、50、60、80、100 μg/ml。37℃ 5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)44 h后,各孔加入5 mg/ml MTT 20 μl,置培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)4 h后取出,棄掉培養(yǎng)孔中液體,每孔加入150 μl DMSO完全溶解紫色結晶,于570 nm處測定吸光度,計算增殖抑制率。
1.3流式細胞儀檢測TFCD對HepG2細胞周期的影響〔9〕取對數(shù)生長期的HepG2細胞,接種于6孔板中,37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,分別加入終濃度為0、10、20、40、80、160 μg/ml的TFCD藥液,培養(yǎng)48 h后,吸棄培養(yǎng)液,消化細胞,制備單細胞懸液,收集細胞,清洗細胞2次,于70%乙醇中4℃條件下固定,過夜,次日除去70%乙醇,清洗細胞2次,加入100 μl RnaseA(濃度100 μg/ml),37℃水浴30 min,加入400 μl PI(100 μg/ml),4℃避光染色30 min后,用流式細胞儀進行細胞周期分析。
1.4Annexin V-FITC/PI雙染色法檢測TFCD對HepG2細胞凋亡的影響〔9〕將對數(shù)生長期的HepG2細胞,消化,接種于6孔板中,于37℃ 5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,待細胞貼壁后,加入終濃度分別為0、10、20、40、80、160 μg/ml的TFCD,37℃ 5%CO2培養(yǎng)48 h后,消化收集細胞,洗滌細胞2次,收集5×105個細胞,400 μl結合緩沖液懸浮細胞,加入5 μl Annexin V-FITC,5 μl PI,混勻后,室溫、避光、反應15 min,用流式細胞儀檢測(Ex=488 nm;Em=530 nm)細胞凋亡情況,計算細胞凋亡率。
1.5統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0軟件進行單因素方差分析。
2.1形態(tài)學觀察 與空白對照組比較,加入不同濃度藥物后,A549、HepG2及SHG44細胞形態(tài)由規(guī)則菱形和梭形逐漸變圓,連接逐漸消失,數(shù)目減少,增殖活力顯著下降。HeLa、MKN45細胞數(shù)目逐漸增加,細胞間連接致密。
2.2MTT法檢測腫瘤細胞增殖抑制率 不同濃度TFCD作用于HeLa和MKN45細胞48 h,TFCD≥60 μg/ml時,對HeLa細胞增殖產(chǎn)生抑制作用(P<0.05)。TFCD≥40 μg/ml時,對MKN45細胞增殖產(chǎn)生抑制作用,且有量-效關系(P<0.05)。不同濃度TFCD作用于A549、HepG2和SHG44細胞48 h后,均有增殖抑制作用,其中對A549、HepG2細胞抑制作用有量-效關系(P<0.05),其IC50分別為211.39 μg/ml和114.12 μg/ml,當TFCD濃度為100 μg/ml時,對HepG2細胞抑制率為(50.94±6.11)%。見表1。
表1 TFCD對腫瘤細胞增殖抑制率的影響
-:TFCD對腫瘤細胞增殖無抑制作用;與本組細胞前一濃度組比較:1)P<0.05
2.3TFCD對HepG2細胞周期的影響 隨TFCD濃度增加,G0/G1期細胞比例逐漸增高,S期及G2/M期的細胞比例降低。當TFCD為40 μg/ml和80 μg/ml時,與空白對照組相比阻滯作用顯著(P<0.05);當TFCD為160 μg/ml時,G0/G1期細胞比例與空白對照組相比具極顯著差異(P<0.01);表明TFCD能夠影響HepG2腫瘤細胞周期進程,使其停滯于G0/G1期,且此作用具有濃度依賴性。見表2。
表2 TFCD對HepG2細胞周期影響
與空白對照組比較:1)P<0.05,2)P<0.01
2.4TFCD對HepG2細胞凋亡的影響 不同濃度TFCD作用于HepG2細胞48 h后隨著TFCD濃度的增加,HepG2細胞凋亡率逐漸升高。當藥物濃度為10、20 μg/ml時凋亡率為(8.32±0.94)%、(12.71±1.29)%,與空白對照組〔(8.72±1.69)%〕相比誘導凋亡作用顯著(P<0.05);當濃度為40、80、160 μg/ml時,凋亡率分別為(20.53±2.07)%、(33.86±1.17)%、(64.56±2.05)%,與空白對照組有極顯著差異(P<0.01),表明TFCD能夠誘導HepG2細胞凋亡,且此作用具有濃度依賴性。
研究證實黃酮類化合物對腫瘤細胞具有生長抑制及促凋亡作用〔10,11〕,本研究結果顯示TFCD能夠體外抑制不同腫瘤細胞增殖,并具劑量依賴性,但該作用較平緩。腫瘤細胞增殖受到細胞周期調(diào)控,若其周期調(diào)控紊亂,則可導致細胞無限增殖,G0/G1期對細胞周期調(diào)控及增殖起著極為關鍵作用,正常機體細胞因受到嚴格細胞周期調(diào)控、啟動、監(jiān)控,從而有節(jié)制增殖。誘導腫瘤細胞凋亡,是抑制腫瘤發(fā)展的重要手段之一〔12~14〕。本研究發(fā)現(xiàn),隨TFCD濃度升高,HepG2細胞停滯于G0/G1期比例呈增加趨勢,凋亡率亦逐漸升高,并呈現(xiàn)劑量依賴性。本研究與何光志等〔15〕運用皂角刺總黃酮,選用HepG2細胞進行體外抗腫瘤研究,不同濃度皂角刺總黃酮作用48 h后,能顯著抑制并誘導HepG2細胞增殖及凋亡,并隨給藥濃度增加作用增強。
1劉東彥,石曉峰,李 沖,等.雪松松針黃酮類化學成分的研究〔J〕.中草藥,2011;42(4):631-3.
2李時珍.本草綱目〔M〕.北京:人民衛(wèi)生出版社,1982:1917.
3白朝輝,石曉峰,劉東彥,等.雪松松針的化學成分及藥理作用研究概述〔J〕.中國藥師,2012;15(12):1791-3.
4Ishibashi M,Ohtsuki T.Studies on search for bioactive natural products targeting TRAIL signaling leading to tumor cell apoptosis〔J〕.Med Res Rev,2008;28(5):688-714.
5Saif MW,Tytler E,Lansigan F,etal.Flavonoids,phenoxodiol,and a no-vel agent,triphendiol,for the treatment of pancreaticobiliary cancers〔J〕.Expert Opin Investig Drugs,2009;18(4):469-79.
6Androutsopoulos VP,Papakyriakou A,Vourloumis D,etal.Dietary fla-vonoids in cancer therapy and prevention:substrates and inhibitors of cytochrome P450 CYP1 enzymes〔J〕.Pharmacol Ther,2010;126(1):9-20.
7Romagnolo DF,Selmin OI.Flavonoids and cancer prevention:a review of the evidence〔J〕.J Nutr Gorontol Geriatr,2012;31(3):206-38.
8Warszawski UM,Katedrai ZB,Wydzia E,etal.Anticancer activity of flavonoids〔J〕.Pol Merkur Lekarski,2012;33(198):364-9.
9李海霞,馬英麗,史靈恩,等.蓬子菜黃酮類化合物對人肝癌HepG2細胞增殖及凋亡的機制研究〔J〕.中草藥,2013;44(10):1290-4.
10Ren WY,Qiao ZH,Wang HW,etal.Flavonoids:promising anticancer agents〔J〕.Med Res Rev,2003;23(4):519-34.
11Zhu PP,Li NN,Liang J,etal.Progress in study on composition and bioactivities of flavonoids〔J〕.Bev Ind,2012;15(3):13-5.
12Mallavadhani UV,Sudhakar AVS,Mahapatra A,etal.Phenolic and steroidal constituents of the lichen Usnea longissima〔J〕.Biochem Syst Ecol,2004;32(1):95.
13馮 潔,楊秀偉.長松蘿中新的二苯駢呋喃和蒽醌〔J〕.中國中藥雜志,2009;34(7):852.
14Qiu YH,Li XY,Bin Y,etal.Protein phosphatase PHLPP induces cell apoptosis and exerts anticancer activity by inhibiting survivin phosphorylation and nuclear export in gallbladder cancer〔J〕.Oncotarget,2015;3:1-15.
15何光志,鄧樹軒,何前松,等.皂角刺總黃酮對肝癌HepG2細胞增殖、凋亡和侵襲能力影響的實驗研究〔J〕.湖南師范大學自然科學學報,2012;35(1):77-81.