關(guān)建華 ,靳祎祎 ,莊群川 ,2,黃 彬 ,彭 軍 ,2,魏麗慧 ,2,林久茂 ,2
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合研究院,福建 福州 350122;2.福建省中西醫(yī)結(jié)合老年性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350122)
血管生成在腫瘤發(fā)生等病理生理過程中起重要作用。腫瘤血管新生與腫瘤生長及遷移有著密不可分的聯(lián)系[1],新生的血管為腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移提供氧氣和營養(yǎng),與腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。若無血管系統(tǒng)提供氧氣和養(yǎng)料,實(shí)體瘤的增長不會超過1 mm3,因此,抗血管生成是腫瘤治療的主要策略。血管新生是個復(fù)雜的過程,主要涉及血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移等過程[2]。名貴中成藥八寶丹(Babao Dan,BBD)具有清熱利濕、活血解毒、祛黃止痛等功效。相關(guān)研究顯示BBD治療腫瘤臨床療效顯著,可明顯減輕化療藥物對肝功能的損傷,與化療合用可以減緩患者痛楚,改善臨床癥狀,提高生活質(zhì)量,減輕或延緩化療藥物引起的外周血象下降速度,降低感染的幾率,延長臨床生存期[3-4]。同時,研究結(jié)果表明八寶丹干預(yù)后的腫瘤細(xì)胞增殖能力降低,凋亡增加,細(xì)胞遷移數(shù)目減少[5]。但BBD抗腫瘤作用機(jī)制方面的研究尚不系統(tǒng)和深入,多停留在藥效作用觀察上。本文通過觀察BBD對血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移的影響,探討其抑制腫瘤血管新生的作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)細(xì)胞 人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC),購于中南大學(xué)湘雅細(xì)胞中心。
1.2 實(shí)驗(yàn)藥物 BBD(廈門中藥廠股份有限公司,0.3 g/粒),使用磷酸鹽緩沖液(PBS)配制成 25 mg/mL的藥液。
1.3 實(shí)驗(yàn)試劑 胎牛血清(FBS)、0.25%胰蛋白酶、RPMI 1640培養(yǎng)基(美國Life technologies公司);青霉素-鏈霉素混合液(美國Thermo公司);MTT粉末、結(jié)晶紫(北京索萊寶科技有限公司)。
1.4 實(shí)驗(yàn)儀器 超凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備公司);二氧化碳培養(yǎng)箱(美國Thermo公司);DMIL LED倒置顯微鏡系統(tǒng)(德國Leica公司);連續(xù)波長多功能酶標(biāo)儀(奧地利TECAN公司);Countes?全自動細(xì)胞計(jì)數(shù)儀(美國Life technologies公司)。
2.1 細(xì)胞培養(yǎng) HUVEC采用RPMI 1640完全培養(yǎng)基(含 10%FBS、100 U/mL 青霉素、100 μg/mL 鏈霉素),置于37℃、5%CO2、飽和濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
2.2 細(xì)胞活力分析 采用MTT法進(jìn)行細(xì)胞活力分析。取對數(shù)生長期的HUVEC按1×104個/孔接種于96孔培養(yǎng)板中(100 μL/孔),培養(yǎng)細(xì)胞匯合度達(dá)到50%~60%時,將細(xì)胞分成對照組和實(shí)驗(yàn)組,吸棄培養(yǎng)液,對照組每孔加入不含BBD的培養(yǎng)液100 μL,實(shí)驗(yàn)組每孔加入含不同濃度 BBD(0.25、0.5、0.75 mg/mL)培養(yǎng)液 100 μL,培養(yǎng) 24 h 后每孔加入100 μL MTT(0.5 mg/mL)繼續(xù)培養(yǎng) 4 h,吸棄液體后加入 DMSO 100 μL/孔,室溫放置 10 min,充分振蕩混勻后于酶標(biāo)儀(波長570 nm)測吸光度(A)值。細(xì)胞活力與細(xì)胞生長抑制率計(jì)算公式如下。
細(xì)胞活力/%=實(shí)驗(yàn)組A值/對照組A值×100%;
細(xì)胞生長抑制率/%=(對照組A值-實(shí)驗(yàn)組A值)/對照組A值×100%。
2.3 觀察細(xì)胞形態(tài) 取對數(shù)生長期的HUVEC按2×105個/孔接種于 6孔培養(yǎng)板中(2 mL/孔),培養(yǎng)細(xì)胞匯合度達(dá)到50%~60%時,細(xì)胞經(jīng)不同濃度BBD(0、0.25、0.5、0.75 mg/mL)干預(yù) 24 h 后,使用倒置顯微鏡對細(xì)胞的形態(tài)變化進(jìn)行觀察并拍照。
2.4 劃痕損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn) 取對數(shù)生長期的HUVEC按6×105個/孔接種于6孔培養(yǎng)板中(2 mL/孔),當(dāng)匯合度達(dá)到80%~90%時進(jìn)行劃痕,用20 μL無菌槍頭裝于移液器槍頭處,握住移液器采用一定力度垂直于板底進(jìn)行橫線劃痕,隨后吸出原培養(yǎng)基,每孔加1 mL PBS清洗3遍,最后一次PBS保留不吸出,拍照即記為0 h,然后吸棄PBS,加入含不同濃度 BBD(0、0.25、0.5、0.75 mg/mL)的完全培養(yǎng)液培養(yǎng),分別干預(yù)12 h和24 h后隨機(jī)取5個視野,倒置顯微鏡下觀察拍照。
2.5 Transwell遷移分析 HUVEC經(jīng)不同濃度BBD(0、0.25、0.5、0.75 mg/mL)干預(yù)處理 24 h 后,吸棄含藥培養(yǎng)基,消化離心收集細(xì)胞,用空白培養(yǎng)基重懸調(diào)整細(xì)胞密度為2.5×105個/mL,上室內(nèi)加入200 μL 包含有 5×104個細(xì)胞,下室加入 700 μL 完全培養(yǎng)基,放入恒溫箱培育12 h后吸棄培養(yǎng)基,用干棉棒輕輕擦拭小室內(nèi)部,使用蘸有PBS的棉簽輕輕擦拭小室內(nèi)部(切記不要捅破小室);4%多聚甲醛固定和結(jié)晶紫染色,PBS洗滌后于倒置顯微鏡鏡下隨機(jī)選取5個視野拍照。
2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。計(jì)量資料符合正態(tài)分布以(x±s)表示,采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。
3.1 BBD對HUVEC增殖的影響 見表1。
3.2 BBD對HUVEC形態(tài)的影響 倒置顯微鏡觀察結(jié)果顯示HUVEC經(jīng)不同濃度BBD干預(yù)24 h后,BBD可減少HUVEC的細(xì)胞密度,并使部分細(xì)胞脫落,呈劑量依賴作用。見圖1。
3.3 BBD對HUVEC劃痕損傷修復(fù)的影響 劃痕損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示BBD對HUVEC的劃痕損傷修復(fù)具有明顯的抑制作用,且具有明顯的劑量依賴。見圖2。
表1 BBD 對 HUVEC 增殖的影響(n=8,x±s)
圖1 BBD對HUVEC形態(tài)的影響(×200)
圖2 BBD對HUVEC劃痕損傷修復(fù)的影響(×100)
3.4 BBD對HUVEC遷移能力的影響 Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示BBD對HUVEC的遷移能力有明顯的抑制作用,隨著BBD劑量增大,遷移的細(xì)胞逐漸減少,具有顯著的量效作用。見圖3。
圖3 BBD對HUVEC遷移能力的影響(×100)
腫瘤生長及其轉(zhuǎn)移灶形成的最根本原因是依賴于血管的形成[6]。血管新生在實(shí)體腫瘤的生長、惡變以及轉(zhuǎn)移等方面至關(guān)重要[7],是一個復(fù)雜的、受高度調(diào)控的生理過程[8],其中血管內(nèi)皮細(xì)胞向腫瘤移行是一個重要環(huán)節(jié),內(nèi)皮細(xì)胞通過增殖、游走、黏附到相應(yīng)部位構(gòu)成血管樣結(jié)構(gòu),這表明抗血管生成治療在抑制腫瘤進(jìn)展方面是有效的[9]。因此,針對抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移,使腫瘤血管生成得到抑制,從而切斷腫瘤細(xì)胞的營養(yǎng)來源,抑制其生長與轉(zhuǎn)移。
BBD起源于明代,距今已有四百多年的臨床應(yīng)用歷史,主要由牛黃、三七、羚羊角、蛇膽、珍珠、麝香等藥物組成,具有清利濕熱、活血解毒、去黃止痛之功效[10],其臨床應(yīng)用于治療傳染性病毒性肝炎、急性膽囊炎、急性泌尿系感染等。近年來,圍繞其清熱利濕、活血止痛、抗炎解毒的功能,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)專家不斷探討與實(shí)踐,該方應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大,在惡性腫瘤、自身免疫性疾病以及其他疑難雜癥的治療方面也取得了良好的效果[3-5,11]。
在本研究中,我們以HUVEC為研究對象,用不同濃度BBD進(jìn)行干預(yù),觀察其對HUVEC的增殖和遷移的影響,MTT檢測結(jié)果顯示不同濃度的BBD可顯著抑制HUVEC的增殖,具有一定的劑量依賴性。血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移是血管新生的重要驅(qū)動因素,劃痕(修復(fù))法是簡捷測定細(xì)胞遷移運(yùn)動與修復(fù)能力的方法,體外觀察細(xì)胞是否生長(修復(fù))至中央劃痕區(qū),以此判斷細(xì)胞的生長遷移能力[12]。在本實(shí)驗(yàn)中,BBD對HUVEC的劃痕損傷修復(fù)具有明顯的抑制作用,呈現(xiàn)明顯的劑量依賴作用,提示BBD可抑制HUVEC細(xì)胞的遷移能力。此外,血管內(nèi)皮細(xì)胞穿透基底膜脫離原部位是發(fā)生血管新生的另一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。Transwell是通過計(jì)算相同時間內(nèi)穿過小孔膜的細(xì)胞數(shù)來反映細(xì)胞遷移能力,穿過小孔膜的細(xì)胞數(shù)越多,遷移能力越強(qiáng)[12]。Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對照組有較多的細(xì)胞穿過小孔膜,BBD干預(yù)后穿過小孔的細(xì)胞數(shù)量逐漸減少,說明BBD能顯著降低HUVEC的遷移能力。
綜上可見,BBD可通過抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖及遷移來發(fā)揮抑制血管新生的作用,為此提示BBD治療腫瘤的作用機(jī)制可能與其抑制腫瘤血管新生有關(guān)。但血管新生是個復(fù)雜的過程,涉及多個因素、多個環(huán)節(jié)、多種細(xì)胞因子、多條信號通路等協(xié)同調(diào)控的多步驟過程,因此有關(guān)BBD抑制血管新生的分子作用機(jī)制有待進(jìn)一步闡明。
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