蘇婧婧,侯 梅,李慶林,程 卉
(安徽中醫(yī)藥大學(xué)科研實(shí)驗(yàn)中心 新安醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽 合肥 230038)
胃癌是臨床常見的癌癥之一[1],且發(fā)病率連續(xù)攀升,居惡性腫瘤第4位,病死率居惡性腫瘤第2位,是危害人類身體健康的重大疾病之一[2]。目前,胃癌的治療主要依靠手術(shù)治療、化學(xué)治療及其他治療。胃癌早期無(wú)明顯癥狀,易被忽略,一般發(fā)現(xiàn)時(shí)已處于晚期[3-4],因此急需探索治療胃癌的新方法[5]。
新藤黃酸(gambogenic acid,GNA)作為中藥藤黃的活性成分之一,具有抗癌譜廣、毒性低等特點(diǎn)。近年來(lái),本課題組對(duì)GNA的抗腫瘤作用進(jìn)行了一系列研究,研究表明GNA對(duì)多種腫瘤增殖有良好的抑制作用,如人膠質(zhì)瘤細(xì)胞U251、非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549、人鼻咽癌細(xì)胞CNE-1、人結(jié)腸癌細(xì)胞HCT-8、人肝癌細(xì)胞HepG-2[6-12],而人胃癌SGC-7901細(xì)胞對(duì)GNA的敏感性尚未見報(bào)道,故筆者就此展開研究。
1.1 材料 GNA(純度99.0%,批號(hào) 20170503):安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院自制;抗體β-actin、p53和Caspase-9:美國(guó)CST公司;胎牛血清(fetal bovine saline,FBS):美國(guó)Gibco公司;ECL發(fā)光試劑盒:美國(guó)Thermo公司;Western blot試劑盒、BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒(批號(hào) 041718160925):碧云天生物技術(shù)公司。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng) 胃癌SGC-7901細(xì)胞:中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院細(xì)胞資源中心,細(xì)胞在含10% FBS的DMEM培養(yǎng)液中培養(yǎng)。并于5% CO2、 37 ℃的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待密度長(zhǎng)至60%~70%,進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.3 細(xì)胞形態(tài)變化 將SGC-7901細(xì)胞制備成單細(xì)胞懸液,調(diào)整細(xì)胞數(shù)至1×106/mL,接種于6孔板。待細(xì)胞完全貼壁,加入含GNA(1.0、2.0、4.0、8.0、16.0 μmol/L)的培養(yǎng)基,空白對(duì)照組(0 μmol/L GNA)為含10% FBS的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)等量細(xì)胞,在條件培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后觀察并拍照。
1.4 MTT實(shí)驗(yàn) 將SGC-7901單細(xì)胞懸液接種于96孔板,每孔180 μL(每孔1×104細(xì)胞),待細(xì)胞完全貼壁,加入含GNA(0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 μmol/L)的新鮮培養(yǎng)基,陰性對(duì)照組為含與實(shí)驗(yàn)組等量細(xì)胞的細(xì)胞懸液,條件培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后,按照試劑盒的要求,配制5 mg/mL的MTT母液,每孔加入20 μL MTT后,于細(xì)胞培養(yǎng)箱繼續(xù)孵育4 h,每孔加入150 μL DMSO,適當(dāng)混勻,37 ℃培養(yǎng)箱再繼續(xù)孵育4 h,待紫色結(jié)晶物完全溶解,采用多功能全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀于570 nm處測(cè)定光密度(optical density, OD)。細(xì)胞存活率=處理組OD值/空白對(duì)照組OD值×100%。
1.5 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)SGC-7901細(xì)胞凋亡率 將SGC-7901單細(xì)胞懸液接種于6孔板,待細(xì)胞完全貼壁,加入含GNA(2.0、4.0、8.0 μmol/L)的新鮮培養(yǎng)基后繼續(xù)培養(yǎng)。作用24 h后,用0.25%胰酶消化細(xì)胞(不含EDTA),細(xì)胞濃度調(diào)整為(0.5~1.0)×106/mL,1 000 r/min離心5 min,棄上清,收集細(xì)胞,PBS輕輕重懸,洗滌離心2次,1 000 r/min離心5 min,棄上清。加入195 μL Annexin Ⅴ-FITC結(jié)合液混勻,先后加入5 μL Annexin Ⅴ-FITC和10 μL PI染液輕輕混勻。室溫避光孵育10~20 min,上流式細(xì)胞儀,檢測(cè)凋亡率。
1.6 Western blot檢測(cè)凋亡相關(guān)蛋白變化 收集總蛋白樣品,為確保上樣量一致,使用BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒。收集的蛋白樣品加入5×SDS-PAGE蛋白上樣緩沖液,沸水浴5 min,充分變性。冷卻到室溫,上層10%~15%分離膠使用40~60 V恒壓電泳,溴酚藍(lán)進(jìn)入下層5%濃縮膠時(shí)使用120 V恒壓電泳,目的蛋白適當(dāng)分離后停止電泳。使用恒定電流200 mA電泳蛋白1.5~2 h,4 ℃轉(zhuǎn)膜槽放置在冰浴中,轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜。水平搖床1% BSA室溫封閉1 h,回收封閉液,Western洗滌液(PBST)洗滌,加入適合比例的一抗工作液,4 ℃水平搖床孵育過夜。回收一抗,加入PBST洗滌液,水平搖床洗滌3次,每次10 min。辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗稀釋液室溫孵育2 h,回收二抗,加入PBST洗滌液,水平搖床洗滌3次,每次10 min。采用ECL發(fā)光試劑盒(自行配置顯色液)檢測(cè)蛋白表達(dá)水平,Protein Simple Alpha凝膠成像系統(tǒng)記錄圖片并分析。
2.1 GNA對(duì)SGC-7901細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用 MTT法檢測(cè)結(jié)果表明,1.0~32.0 μmol/L GNA處理SGC-7901細(xì)胞24 h后,與對(duì)照組(0 μmol/L GNA)比較,細(xì)胞存活率顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。GNA作用SGC-7901細(xì)胞24 h后IC50為4.673 μmol/L。見圖1。
注:與0 μmol/L GNA組比較,*P<0.05
2.2 GNA對(duì)SGC-7901細(xì)胞形態(tài)的影響 不同濃度GNA作用24 h后,倒置顯微鏡下觀察SGC-7901細(xì)胞形態(tài)。2.0、4.0 μmol/L GNA組細(xì)胞部分體積變小,皺縮變圓,少量細(xì)胞呈半貼壁懸浮狀態(tài)。隨著GNA濃度的增加,懸浮于培養(yǎng)液中的脫落細(xì)胞增多。見圖2。
2.3 GNA對(duì)SGC-7901細(xì)胞凋亡率的影響 不同濃度GNA作用24 h后,均能誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡,與對(duì)照組比較,各給藥組凋亡率增加,且隨著GNA濃度的增加,細(xì)胞的凋亡率逐漸增加。見圖3。
注:A. 0 μmol/L GNA組;B.2.0 μmol/L GNA組;C. 4.0 μmol/L GNA組;D. 8.0 μmol/L GNA組
圖2 倒置顯微鏡下觀察GNA對(duì)SGC-7901細(xì)胞形態(tài)的影響(10×10倍)
注:A. 0 μmol/L GNA組;B. 2.0 μmol/L GNA組;C. 4.0 μmol/L GNA組;D. 8.0 μmol/L GNA組
圖3 GNA對(duì)SGC-7901細(xì)胞凋亡的影響
2.4 GNA對(duì)SGC-7901細(xì)胞內(nèi)p53和Caspase-9表達(dá)水平的影響 不同濃度GNA作用SGC-7901細(xì)胞24 h后,與0 μmol/L GNA組比較,4.0、8.0 μmol/L GNA組SGC-7901細(xì)胞內(nèi)p53和Caspase-9蛋白表達(dá)顯著上調(diào)(P<0.05),且隨著GNA濃度的增加蛋白表達(dá)水平逐漸增加。見圖4。
本研究觀察一定濃度梯度(1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 μmol/L)GNA作用24 h對(duì)人胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖和凋亡的影響。MTT結(jié)果表明,GNA對(duì)胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖有抑制作用,且具有濃度依賴性。
流式細(xì)胞儀檢測(cè)發(fā)現(xiàn),與空白對(duì)照組(0 μmol/L GNA組)相比,不同濃度GNA處理胃癌SGC-7901細(xì)胞24 h后,細(xì)胞凋亡率會(huì)隨著GNA濃度的增加而上升,2.0 μmol/L組細(xì)胞凋亡率變化不明顯;與空白對(duì)照組相比,4.0、8.0 μmol/L組的細(xì)胞凋亡率明顯增加。
Western blotting實(shí)驗(yàn)表明,與空白對(duì)照組相比,不同濃度GNA處理胃癌SGC-7901細(xì)胞24 h后,p53和Cleaved Caspase-9蛋白表達(dá)水平會(huì)隨著GNA濃度的增加而上調(diào),2.0 μmol/L組p53蛋白表達(dá)水平變化不明顯;與空白對(duì)照組相比,4.0、8.0 μmol/L組p53蛋白表達(dá)水平明顯上調(diào)。與空白對(duì)照組相比,GNA組Cleaved Caspase-9蛋白表達(dá)水平均有明顯升高。
細(xì)胞凋亡涉及細(xì)胞形態(tài)和生化特征的變化,如細(xì)胞體積縮小,核固縮,DNA片段化和凋亡小體的形成。p53基因作為腫瘤抑制基因,參與細(xì)胞周期的調(diào)控,介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的發(fā)生,Caspase-9作為一種半胱氨酸蛋白酶,參與細(xì)胞凋亡的起始。有報(bào)道表明細(xì)胞凋亡的異常是癌癥發(fā)生的重要指標(biāo)之一[13],誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡可用于腫瘤的治療,許多抗腫瘤藥物均能引起腫瘤細(xì)胞凋亡。
本研究發(fā)現(xiàn),GNA能抑制人胃癌SGC-7901細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖,其機(jī)制與GNA誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)。通過本研究以期能為GNA抗腫瘤機(jī)制的進(jìn)一步研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù),也為GNA開發(fā)為臨床抗腫瘤藥物提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
注:與0 μmol/L GNA組比較,*P<0.05