錢金花 景 璇 魏美美 毛宇湘
(河北省中醫(yī)院脾胃病科,河北 石家莊 050011)
1河北省中醫(yī)院中醫(yī)內(nèi)科
肝癌患者大多確診時已處于中晚期,因此手術(shù)及介入治療成為肝癌治療最為常見的治療手段,但是化療使患者產(chǎn)生耐藥及較強(qiáng)毒副作用〔1〕。目前中醫(yī)認(rèn)為肝癌主要發(fā)病機(jī)制為正虛邪陷,即脾氣污虛,肝氣郁滯,因此應(yīng)當(dāng)以健脾扶正,消癥散結(jié)為原則進(jìn)行治療〔2,3〕。健脾消癥方是我科在總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合多年的臨床經(jīng)驗,自制的針對肝癌治療的中藥復(fù)方,且曾有研究顯示以健脾消癥論治肝癌能顯著誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞株(H22)細(xì)胞凋亡,并抑制細(xì)胞增殖〔4〕,但具體機(jī)制報道較少。磷脂酰肌醇3 激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信號通路是一種與細(xì)胞增殖、凋亡密切相關(guān)的信號途徑,被稱為“抗凋亡途徑”,在肝癌等多種腫瘤中被高度激活,成為多種抗癌藥物的作用靶點〔5〕。本研究旨在探討健脾消癥方對H22肝癌細(xì)胞增殖、凋亡及細(xì)胞周期的影響。
1.1一般資料細(xì)胞株為小鼠肝癌細(xì)胞株H22細(xì)胞主要試劑與儀器:兔抗人細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)D1,CyclinE,p21,p27,PI3K,AKT,p-AKT及甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)多克隆抗體均購自美國Abcam公司;四甲基偶氮唑鹽(MTT),DMEM培養(yǎng)基均購自美國Gibco公司;Annexin V-FITC/PI流式雙染試劑盒,細(xì)胞周期檢測試劑盒均購自南京凱基生物技術(shù)有限公司。DYCZ-25D型雙垂直電泳儀,DYCZ-25D型轉(zhuǎn)印電泳儀均購自北京六一生物科技有限公司;ChemiDocTM XRS凝膠成像系統(tǒng)購自美國伯樂公司;FACSCalibur流式細(xì)胞儀購自美國BD公司;MK3酶標(biāo)儀購自美國thermo公司。
1.2藥物制備健脾消癥方由河北省中醫(yī)院脾胃病二科自制。生藥與蒸餾水以1∶10的比例,85℃加熱回流提取,每次1 h,共3次,再水浴濃縮,制備成相當(dāng)于生藥材2 mg/ml的水提取液,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3MTT法檢測H22細(xì)胞活力將5×103個H22細(xì)胞接種到96孔板,培養(yǎng)24 h后,0(對照組),0.5,1.0,2.0 mg/L的健脾消癥方處理細(xì)胞24、48、72 h,加入20 μl的MTT孵育4 h,翻轉(zhuǎn)96孔板并棄去上清液,再加入150 μl二甲基亞砜,震蕩使結(jié)晶物溶解,在酶標(biāo)儀波長560 nm處測OD值,細(xì)胞增殖抑制率(%)=(健脾消癥方OD值-空白組OD值)/(對照組OD值-空白組OD值)×100%。
1.4Annexin V-FITC/PI法檢測細(xì)胞凋亡將8×103個H22細(xì)胞接種到6孔板,培養(yǎng)24 h后,0(對照組),0.5,1.0,2.0 mg/L的健脾消癥方處理細(xì)胞48 h,每組收集1×105/ml個細(xì)胞,再加入500 μl結(jié)合緩沖液并混勻后,按順序加入5 μl的Annexin V-FITC及5 μl的PI,繼續(xù)吹打混勻,在室溫下避光孵育10 min,于1 h內(nèi)在流式細(xì)胞儀上進(jìn)行細(xì)胞凋亡分析。
1.5流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞周期將8×103個H22細(xì)胞接種到6孔板,培養(yǎng)24 h后,0(對照組),0.5,1.0,2.0 mg/L的健脾消癥方處理細(xì)胞48 h,每組首先收集1×105/ml個細(xì)胞,再加入5 μl Rnase混勻后,37℃孵育1 h,再加入PI染液混勻,于室溫避光孵育30 min,于1 h內(nèi)在流式細(xì)胞儀進(jìn)行細(xì)胞周期檢測分析。
1.6Western印跡檢測細(xì)胞中CyclinD1,CyclinE,p21,p27及PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)將8×103個H22細(xì)胞接種到6孔板,培養(yǎng)24 h后,0(對照組),0.5,1.0,2.0的健脾消癥方處理細(xì)胞48 h,將細(xì)胞刮下并裂解,離心獲得的上清液即是總蛋白,接著測定蛋白濃度。制作蛋白濃縮膠及分離膠,蛋白上樣,進(jìn)行十二烷基苯磺酸鈉凝膠電泳1~2 h,濕法轉(zhuǎn)膜。5%脫脂奶粉封閉1 h,一抗溶液(兔抗人CyclinD1,CyclinE,p21,p27,PI3K,AKT,p-AKT及GAPDH多克隆抗體,稀釋度為1∶100)4℃過夜孵育;第2天二抗溶液室溫孵育1 h。于凝膠成像系統(tǒng)中曝光。
1.7統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS17.0軟件進(jìn)行t檢驗。
2.1健脾消癥方對H22細(xì)胞活力的影響隨著作用時間延長,細(xì)胞增殖抑制率顯著提高(P<0.01),同時隨著健脾消癥方濃度升高,細(xì)胞增殖抑制率顯著提高(P<0.01)。且在48 h細(xì)胞活力適于后續(xù)實驗研究,因此選擇48 h作為后續(xù)實驗時間。見表1。
與對照組比較:1)P<0.01;下表同
2.2健脾消癥方對H22細(xì)胞凋亡及細(xì)胞周期的影響與對照組比較,0.5、1.0、2.0 mg/ml組健脾消癥方能顯著提高細(xì)胞早期及晚期凋亡率,且使細(xì)胞周期阻滯在G1期(均P<0.01)。見表2。
表2 健脾消癥方對H22細(xì)胞凋亡及細(xì)胞周期的影響
2.3健脾消癥方對H22細(xì)胞中細(xì)胞周期相關(guān)蛋白表達(dá)的影響與對照組比較,0.5,1.0,2.0 mg/ml組健脾消癥方能顯著下調(diào)CyclinD1及CyclinE表達(dá),上調(diào)p21及p27表達(dá)(均P<0.01)。見表3,圖1。
2.4健脾消癥方對H22細(xì)胞中PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響與對照組比較,0.5,1.0,2.0 mg/ml組健脾消癥方能顯著下調(diào)PI3K及p-AKT表達(dá)(P<0.01)。見表4,圖2。
圖1 健脾消癥方對H22細(xì)胞周期相關(guān)蛋白表達(dá)的影響
組別CyclinD1CyclinEp21p27對照組096±009098±010019±001023±00205ng/ml組084±0081)048±0041)031±0031)024±0021)1.0ng/ml組047±0051)032±0031)049±0041)042±0041)2.0ng/ml組033±0031)032±0031)099±0101)091±0091)
圖2 健脾消癥方對H22細(xì)胞中PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響
組別PI3K/GAPDHp?AKT/AKT對照組087±008101±01005ng/ml組048±0051)095±0091)1.0ng/ml組022±0021)045±0041)2.0ng/ml組020±0021)034±0031)
中醫(yī)認(rèn)為肝癌病機(jī)為脾胃兩虛,濕熱血淤,因此應(yīng)當(dāng)以健脾扶正,消癥散結(jié)為原則進(jìn)行對癥治療〔2〕。我科自制脾消癥方,其中黃芪,白術(shù),白芍及薏苡仁等配方成分具有益氣扶正之功效,赤芍、當(dāng)歸、鱉甲、三七粉、夏枯草等配方成分具有活血化瘀消癥,解毒涼血之功效,被用于臨床肝癌的治療,同時還發(fā)現(xiàn)以健脾消癥法論治肝癌有顯著的抑制肝癌H22細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用〔4〕。本研究首先參考相關(guān)文獻(xiàn)〔4〕,表明健脾消癥方能顯著提高細(xì)胞增殖抑制率,在2 mg/ml的濃度作用48 h細(xì)胞活力降低將近一半,適于后續(xù)實驗研究,因此選擇48 h作為后續(xù)實驗時間。接著本研究繼續(xù)利用Annexin V-FITC/PI流式雙染法檢測健脾消癥方對H22細(xì)胞凋亡的影響,結(jié)果表明健脾消癥方能顯著提高H22細(xì)胞早期及晚期凋亡率。
腫瘤細(xì)胞的無限增殖,凋亡受限制主要源自于細(xì)胞周期的不可控制,細(xì)胞周期調(diào)控點主要為G1、G2及S期,此調(diào)控點也是眾多抗腫瘤藥物的主要作用靶點之一〔6〕。且有研究表明健脾消癥方能使MGC-803胃癌細(xì)胞周期阻滯于G2期〔7〕。所以本研究也利用流式細(xì)胞法探討健脾消癥方對H22細(xì)胞周期的影響,結(jié)果表明健脾消癥方能使H22細(xì)胞阻滯于DNA復(fù)制前期,使細(xì)胞周期阻滯于G1期,與胡守友等〔7〕報道健脾消癥方在胃癌細(xì)胞中的作用不一致,可能是此方具有細(xì)胞作用特異性。細(xì)胞周期的變化受細(xì)胞周期相關(guān)蛋白調(diào)控,其中CyclinD1與CyclinE是與G1期最為密切相關(guān)的周期蛋白,CyclinD1于G1期開始表達(dá)并達(dá)到峰值,能與細(xì)胞周期依賴性蛋白(CDK)4/CDK6結(jié)合形
成復(fù)合物,促使視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白Rb磷酸化,并使核轉(zhuǎn)錄因子E2F進(jìn)入細(xì)胞核,促進(jìn)細(xì)胞增殖相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)。CyclinE是在CyclinD1降解后在G1期中起主要促進(jìn)作用的周期蛋白,與CDK2結(jié)合形成復(fù)合物,促使G1期向S期轉(zhuǎn)換,促進(jìn)DNA的復(fù)制。而p21和p27是細(xì)胞周期依賴性激酶抑制劑的主要成員之一,p21能抑制CyclinD1與CDK4/CDK6的結(jié)合,阻滯細(xì)胞周期于G1期。p27能抑制CyclinE/CDK2復(fù)合物的形成,從而使細(xì)胞周期阻滯在G1期。本研究結(jié)果表明健脾消癥方能顯著下調(diào)CyclinD1及CyclinE表達(dá),上調(diào)p21及p27表達(dá),最終使H22細(xì)胞周期阻滯于G1期,進(jìn)而遏制細(xì)胞的無限增殖。
細(xì)胞的增殖、凋亡與多種信號通路相關(guān),PI3K/AKT是其中一種,此信號通路被稱為“抗凋亡”信號途徑。PI3K是由催化亞單位p110和調(diào)節(jié)亞單位p85組成的二聚體,能夠?qū)⑾掠蔚孜锒姿崃字<〈?PIP2)的3′羥基磷酸化,使之成為三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3),PIP3進(jìn)而促使AKT蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生改變并磷酸化,而活化后的AKT能夠激活下游靶基因,如Bcl-2家族,Cyclin,基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等,進(jìn)而參與細(xì)胞的增殖,凋亡,細(xì)胞周期等生物學(xué)行為〔8〕。研究顯示PI3K/AKT在包括肝癌在內(nèi)的眾多腫瘤組織中被高度激活,并成為眾多抗腫瘤藥物的作用信號通路〔5〕。本研究結(jié)果表明健脾消癥方能顯著下調(diào)PI3K及p-AKT表達(dá),最終抑制細(xì)胞增殖,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。
1Barrett M,Nathan H,Vankayala H,etal.Recurrence of hepatocellular carcinoma at surgical incision site:case series and review of literature〔J〕.Ann R Coll Surg Engl,2017;99(6):e119-77.
2何立麗,呂文良,孫桂芝.中藥提取物抗原發(fā)性肝癌的研究進(jìn)展〔J〕.中華中醫(yī)藥雜志,2014;29(4):1175-8.
3Meng MB,Wen QL,Cui YL,etal.Meta-analysis:traditional Chinese medicine for improving immune response in patients with unresectable hepatocellular carcinoma after transcatheter arterial chemoembolization〔J〕.Explore(NY),2011;7(1):37-43.
4吳堅,張星星,顧培青,等.健脾消癥方誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞HepG2凋亡的作用研究〔J〕.江蘇中醫(yī)藥,2017;49(2):79-82.
5徐同磊,謝淑麗,王廣義.肝癌細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路研究的最新進(jìn)展〔J〕.中國老年學(xué)雜志,2013;33(7):1724-6.
6Sommariva S,Tarricone R,Lazzeri M,etal.Prognostic value of the cell cycle progression score in patients with prostate cancer:a systematic review and meta-analysis〔J〕.Eur Urol,2016;69(1):107-15.
7胡守友,劉沈林,吳堅,等.健脾消癥方對人胃癌細(xì)胞MGC803凋亡和細(xì)胞周期的影響〔J〕.遼寧中醫(yī)雜志,2012;39(12):2342-4.
8Spangle JM,Roberts TM,Zhao JJ.The emerging role of PI3K/AKT-mediated epigenetic regulation in cancer〔J〕.Biochim Biophys Acta,2017;1868(1):123-31.