宋魏 崔云 張建波 孫淼淼 夏慶欣
摘要 目的:探討黃芪解毒方對胃癌SGC-7901細胞增殖、凋亡及C-myc基因表達的影響。方法:胃癌細胞SGC7901分別用黃芪解毒湯濃縮液(實驗組)及阿霉素溶液(陽性對照組)干預,無任何藥物處理的胃癌細胞SGC7901細胞為對照組。應用MTT法及流式細胞法分別檢測胃癌細胞SGC7901的增殖及凋亡情況,RT-PCR法檢測細胞中C-myc基因表達。結(jié)果:實驗組和陽性對照組隨培養(yǎng)時間的延長細胞增殖抑制率均升高(P<0.01),且實驗組細胞培養(yǎng)48 h、72 h細胞增殖抑制率高于陽性對照組(P<0.05)。實驗組和陽性對照組細胞凋亡率明顯高于對照組(P<0.01),實驗組和陽性對照組2組間細胞凋亡率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。對照組、實驗組和陽性對照組C-myc mRNA相對表達量分別為(1.69±0.63)、(0.68±0.37)、(0.86±0.28),實驗組和陽性對照組C-myc mRNA相對表達量低于對照組(P<0.01),且實驗組低于陽性對照組(P<0.05)。結(jié)論:黃芪解毒方可有效抑制胃癌SGC-7901細胞增殖,并促其凋亡,其作用機制可能與下調(diào)C-myc基因表達相關(guān)。
關(guān)鍵詞 胃癌;黃芪解毒方;SGC-7901細胞;增殖;凋亡;C-myc基因;阿霉素;表達;惡性腫瘤;Wnt/β-catenin信號通路
Effects of Huangqi Jiedu Decoction on Proliferation, Apoptosis and C-myc Gene
Expression of Gastric Cancer SGC-7901 Cells
Song Wei, Cui Yun, Zhang Jianbo, Sun Miaomiao, Xia Qingxin
(Tumor Hospital Affiliated to Zhengzhou University, Zhengzhou 450008, China)
Abstract Objective:To investigate the effects of Huangqi Jiedu Decoction on proliferation, apoptosis and C-myc gene expression of gastric cancer SGC-7901 cells. Methods:SGC7901 gastric cancer cells were intervened respectively with Huangqi Jiedu Decoction concentrate (experimental group) and adriacin solution (positive control group), and SGC7901 cells without any drug treatment were for control group. MTT assay and flow cytometry were used to detect the proliferation and apoptosis of SGC7901 cells, C-myc gene expression in cells was detected by RT-PCR. Results:The inhibitory rate of cell proliferation in experimental group and positive control group increased with the prolongation of culture time (P<0.01), and the inhibition rate of cell proliferation in experimental group 48 hours and 72 hours after cell culture was higher than those in positive control group (P<0.05). The apoptosis rate of experimental group and positive control group was significantly higher than that of control group (P<0.01), but there was no significant difference between experimental group and positive control group (P>0.05). The relative expression of C-myc mRNA in control group, experimental group and positive control group were (1.69±0.63),(0.68±0.37),(0.86±0.28) respectively. The relative expression of C-myc mRNA in experimental group and positive control group was lower than that in control group (P<0.01), and experimental group was lower than positive control group (P<0.05). Conclusion:Huangqi Jiedu Decoction can effectively inhibit the proliferation and promote the apoptosis of gastric cancer SGC-7901 cells, which may be related to the down-regulation of C-myc gene expression.
Key Words Gastric cancer;Huangqi Jiedu Decoction;SGC-7901 cells;Proliferation;Apoptosis;C-myc gene;Doxorubicin;Expression;Malignant tumor;Wnt/beta-catenin signaling pathway
中圖分類號:R273文獻標識碼:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2018.03.042
胃癌是一種惡性程度較高的消化系統(tǒng)腫瘤疾病,病情進展迅速,隨著生活方式及周圍環(huán)境的變化,其在臨床發(fā)病率及死亡率均呈升高趨勢,嚴重威脅患者生命安全。胃癌發(fā)病隱匿,早期易出現(xiàn)局部浸潤或遠處轉(zhuǎn)移,確診難度較大,就診時50%的患者已進展至中晚期或發(fā)生腫瘤的轉(zhuǎn)移[1-2]。Wnt/β-catenin信號通路在胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用,異常激活后將導致細胞生長異常,C-myc是該信號轉(zhuǎn)導通路下游的一個重要的靶基因,與腫瘤的發(fā)生、侵襲轉(zhuǎn)移及患者預后密切相關(guān)[3]。本研究采用黃芪解毒方劑干預胃癌SGC-7901細胞,觀察其對胃癌SGC-7901細胞增殖、凋亡的影響以及C-myc基因的表達情況。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 細胞株 胃癌細胞SGC7901,購于中國科學院上海生命科學研究院細胞資源中心。
1.1.2 藥物 黃芪解毒方湯劑(方中黃芪、半枝蓮、薏苡仁、白花蛇舌草各30 g,太子參、玄參、女貞子、龍葵各15 g,浙貝母、白術(shù)、茯苓、麥冬、山慈菇各10 g,甘草6 g,藥物浸浸泡后武火煮沸,文火煎煮30 min,煎煮2次合并藥液,采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至5倍左右,生藥濃度1.467 g/mL,離心將上清過濾后備用);阿霉素(深圳萬樂藥業(yè)有限公司,生產(chǎn)批號:1307E1,生理鹽水配制成1 mg/mL)。
1.1.3 試劑與儀器 RPMI-1640培養(yǎng)基、胎牛血清(FBS)、胰蛋白酶,均購于美國Gibco公司;噻唑藍(MTT)和二甲基亞砜購于美國Sigma公司;RNA提取試劑盒、SYBPPremix ExTaqTM及所涉及引物,均購于日本TakaRa公司及其設(shè)計合成。SW-CJ型超凈工作臺,購于蘇州凈化集團安泰公司;Model 311型CO2培養(yǎng)箱,購自美國Thermo Forma公司;DNM-9602G自動酶標儀,購于北京普朗新技術(shù)有限公司;ROTOR-GEN 3000型實時定量PCR儀,購于澳大利亞Cobette公司;Heal ForeNeofuge13臺式高速冷凍離心機,購于上海力申科學儀器有限公司;CKX41型倒置顯微鏡,購于日本Olympus公司等。
1.2 方法
1.2.1 胃癌SGC7901細胞培養(yǎng) 胃癌細胞SGC7901用含10%FBS的RPMI-1640培養(yǎng)基于37 ℃,5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),3~4 d按照1∶3比例傳代1次,取對數(shù)生長期細胞進行相關(guān)試驗。
1.2.2 MTT法檢測黃芪解毒方對胃癌SGC7901細胞增殖的影響 取對數(shù)生長期的胃癌細胞SGC7901,0.25%胰蛋白酶消化后,按3×104個/mL接種于96孔細胞培養(yǎng)板中,分別加入黃芪解毒湯濃縮液及阿霉素溶液,8復孔對照,為實驗組和陽性對照組,另設(shè)對照組(胃癌細胞SGC7901 200 μL/孔),在37 ℃,5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)[4]。細胞培養(yǎng)第24、48、72 h,分別加入5 mg/mL MTT溶液,20 μL/孔,繼續(xù)培養(yǎng)4 h后吸去培養(yǎng)液,加二甲基亞砜,150 μL/孔,振蕩10 min,用自動酶標儀測定OD492 nm值。增殖抑制率=(OD492 nm對照-OD492 nm實驗)/OD492 nm對照×100%。
1.2.3 流式細胞儀檢測黃芪解毒方對胃癌SGC7901細胞凋亡的影響 取對數(shù)生長期的胃癌細胞SGC7901,0.25%胰蛋白酶消化后,按3×104個/mL接種于12孔細胞培養(yǎng)板中,分別加入黃芪解毒湯濃縮液及阿霉素溶液,3復孔對照,為實驗組和陽性對照組,對照組加等量生理鹽水,48 h后收集每孔細胞,4 ℃ PBS洗3次,依次加入結(jié)合緩沖液500 μL、Alexa Fluor 488Annxin V和PI 5 μL,避光染色10 min,經(jīng)流式細胞儀檢測細胞凋亡情況[5]。
1.2.4 實時熒光定量-聚合酶鏈式反應(RT-PCR)檢測C-myc mRNA表達水平 細胞培養(yǎng)基處理同1.2.2,細胞培養(yǎng)48 h后,用Trizol提取細胞總RNA,各樣本取總RNA 5 μg,合成cDNA,取2 μL cDNA行PCR反應[6]。PCR擴增體系為25 μL。PCR產(chǎn)物經(jīng)含4 ng/mL溴乙錠的TAE瓊脂糖凝膠電泳鑒定,結(jié)果分析采用紫外光凝膠成像系統(tǒng),目的基因C-myc IOD值/β-actin IOD值為mRNA的相對表達量。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,2組間比較進行t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結(jié)果
2.1 黃芪解毒方對胃癌SGC7901細胞增殖抑制率及細胞形態(tài)的影響 實驗組和陽性對照組24 h細胞增殖抑制率(%)分別為(40.56±1.68)、(39.95±2.77),48 h細胞增殖抑制率(%)分別為(48.67±2.35)、(46.57±2.96),72 h細胞增殖抑制率(%)分別為(55.67±3.24)、(53.85±2.87)。實驗組和陽性對照組隨培養(yǎng)時間的延長細胞增殖抑制率均升高(F=12.334、8.231,P<0.01),且實驗組細胞培養(yǎng)48 h、72 h細胞增殖抑制率高于陽性對照組(P<0.05)。見表1。對照組胃癌SGC7901細胞形態(tài)規(guī)則,數(shù)量較多,而實驗組和陽性對照組胃癌SGC7901細胞變圓,皺縮,且有凋亡小體形成。見圖1。
表1 黃芪解毒方對胃癌SGC7901細胞
增殖抑制率的影響(±s,%)
注:與陽性對照組比較,*P<0.05
2.2 黃芪解毒方對胃癌細胞SGC7901凋亡率的影響 胃癌細胞SGC7901培養(yǎng)48 h后,經(jīng)流式細胞儀檢測,對照組、實驗組和陽性對照組細胞凋亡率(%)分別為(1.56±0.18)、(41.23±1.26)、(40.15±1.87),實驗組和陽性對照組細胞凋亡率明顯高于對照組(P<0.01),實驗組和陽性對照組2組間細胞凋亡率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
圖1 顯微鏡觀察黃芪解毒方對胃癌
SGC7901細胞形態(tài)的影響
注:×100,1:對照組,2:實驗組,3:陽性對照組
表2 黃芪解毒方對胃癌SGC7901細胞
凋亡率的影響(±s,%)
注:與對照組比較,**P<0.01
2.3 黃芪解毒方對胃癌細胞SGC7901C-myc mRNA表達的影響 RT-PCR檢測結(jié)果可見,對照組、實驗組和陽性對照組C-myc mRNA相對表達量分別為(1.69±0.63)、(0.68±0.37)、(0.86±0.28),實驗組和陽性對照組C-myc mRNA相對表達量低于對照組(P<0.01),且實驗組低于陽性對照組(P<0.05)。見圖2。
圖2 黃芪解毒方對胃癌細胞SGC7901C-myc
mRNA表達的影響
注:1:對照組;2:實驗組;3:陽性對照組
3 討論
手術(shù)切除及術(shù)后放化療治療胃癌在臨床已得到普遍應用,雖取得一定進展,但并未明顯提高總體治療水平。中醫(yī)藥在我國腫瘤的防治中有著悠久的歷史,近年來中藥有效成份抗腫瘤作用的研究也逐漸增多,張少楠等[7]研究表明,姜黃素可抑制膀胱癌T24細胞的增殖和侵襲能力。謝軍等[8]研究發(fā)現(xiàn),苦參堿可改變肝癌HepG2細胞線粒體膜電位誘導其凋亡,進而有效抑制肝癌HepG2細胞增殖。因此非常有必要探索惡性腫瘤新的治療模型,使癌癥患者從中獲益。
胃癌術(shù)后屬于中醫(yī)“傷科”范疇,患者多正氣虧損、氣血虛弱,夾雜風寒濕邪等乘虛而入,應以活血化瘀為主要治療原則,同時,術(shù)后患者需要進行常規(guī)放化療進一步防止惡性腫瘤的復發(fā)和轉(zhuǎn)移,但放化療藥物對機體造成的不良反應也不容小覷。本研究所采用的黃芪解毒方中,黃芪健脾補中、益衛(wèi)固表、升陽舉陷、托毒生肌為君藥,太子參補氣健脾、生津潤肺為臣,兩者主扶正,共奏益氣健脾養(yǎng)陰之功;白術(shù)溫補脾氣,茯苓滲濕健脾、補益心神、寧心安神,兩者同用,加強益氣健脾除濕之功;玄參滋陰、瀉火解毒、清熱涼血,薏苡仁滲濕健脾、利水消腫,麥冬養(yǎng)陰生津、潤肺清心,半枝蓮與白花蛇舌草清熱解毒、利濕通淋消腫,女貞子滋補肝腎;龍葵利水,浙貝母清熱,兩者可用于散結(jié),甘草養(yǎng)胃和中,調(diào)和諸藥為使,全方共奏益氣養(yǎng)陰解毒功效。本研究觀察黃芪解毒方對胃癌細胞SGC7901體外的作用機制,采用MTT法觀察其對細胞的增殖抑制作用,并觀察其對細胞形態(tài)學方面的影響,結(jié)果顯示,實驗組和陽性對照組隨培養(yǎng)時間的延長細胞增殖抑制率均升高,且實驗組細胞培養(yǎng)48 h、72 h細胞增殖抑制率高于陽性對照組。對照組胃癌SGC7901細胞形態(tài)規(guī)則,數(shù)量較多,而實驗組和陽性對照組胃癌SGC7901細胞變圓,皺縮,且有凋亡小體形成。表明黃芪解毒方和阿霉素均對胃癌SGC7901細胞生長有一定抑制作用,且可引起細胞形態(tài)學方面的變化,造成細胞壞死及凋亡的發(fā)生。細胞凋亡失衡是導致腫瘤細胞無限增殖的關(guān)鍵因素,促進腫瘤細胞凋亡是臨床治療腫瘤性疾病的有效手段之一[9]。本研究采用流式細胞法進一步檢測胃癌SGC7901細胞凋亡,結(jié)果顯示,實驗組和陽性對照組細胞凋亡率明顯高于對照組,2組間細胞凋亡率無明顯統(tǒng)計學差異。提示黃芪解毒方可通過促進胃癌細胞凋亡的發(fā)生進而抑制腫瘤細胞的無限制增殖。
Wnt/β-catenin信號轉(zhuǎn)導通路異常激活,致使β-catenin水平失控是惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素之一[10-11]。封閉異常活化的Wnt/β-catenin信號轉(zhuǎn)導通路,進而達到抑制腫瘤細胞增殖的目的,目前已成為臨床抗腫瘤治療的熱點方向。C-myc是由原癌基因myc編碼的一種轉(zhuǎn)錄因子,有研究[12-13]顯示,C-myc蛋白的含量決定了細胞發(fā)生凋亡的速度及其對誘導因素的敏感性;C-myc還可調(diào)控端粒酶活性,一旦C-myc水平升高將誘導端粒酶的活化進而導致腫瘤的發(fā)生[14]。本研究采用RT-PCR法檢測胃癌細胞SGC7901中C-myc基因表達情況,結(jié)果顯示,實驗組和陽性對照組C-myc mRNA相對表達量低于對照組,且實驗組低于陽性對照組,提示黃芪解毒方可能是通過下調(diào)C-myc基因表達水平進而從多方面抑制腫瘤的增殖,誘導其凋亡,具有較好的抗腫瘤治療作用。
綜上所述,黃芪解毒方可有效抑制胃癌SGC-7901細胞增殖,并促其凋亡,其作用機制可能與下調(diào)C-myc基因表達相關(guān),但是該方劑為中藥煎劑,藥物組成及成分較多,因此需要進一步實驗研究探討及具體作用機制,以更好的指導其在臨床的應用。
參考文獻
[1]帥曉明,高金波,劉興華,等.新輔助化療聯(lián)合腹腔鏡輔助胃癌根治術(shù)治療進展期胃癌的療效分析[J].中華消化外科雜志,2016,15(3):241-246.
[2]陳敬華,申維璽,夏俊賢,等.多西他賽聯(lián)合奧沙利鉑和替吉奧與DCF方案一線治療晚期胃癌的對比研究[J].中華腫瘤防治雜志,2015,22(2):134-137.
[3]劉特彬,崔冀,李曉輝.Wnt/β-catenin通路及靶基因c-myc在肝細胞癌組織中的表達[J].中華實驗外科雜志,2011,28(6):923-925.
[4]曾燕,周青霞,羅菊英,等.2015年咸寧市腦卒中患者主要照顧者疲勞狀況及影響因素分析[J].實用預防醫(yī)學,2017,24(2):172-176.
[5]吳建勇,趙德璋.流式細胞儀檢測細胞凋亡的幾種方法的比較[J].重慶醫(yī)科大學學報,2010,35(9):1386-1389.
[6]趙連梅,馮佳,李燕,等.胃癌研究中實時定量PCR實驗內(nèi)參基因的選擇[J].腫瘤防治研究,2015,42(10):974-978.
[7]張少楠,雍群,吳欣俐,等.姜黃素與順鉑協(xié)同對T24膀胱癌細胞的抑制作用及相關(guān)機制研究[J].中藥材,2014,37(11):2043-2046.
[8]謝軍,孟凡,劉永萍,等.苦參堿對人肝癌細胞HepG2增殖及凋亡相關(guān)蛋白的影響[J].實用醫(yī)學雜志,2015,31(24):4007-4009.
[9]姜鶴,李苗,張嵐.核糖體蛋白MPS-1在多柔比星誘導胃癌細胞凋亡中的作用[J].腫瘤,2017,37(9):944-952.
[10]Lemieux E,Cagnol S,Beaudry K,et al.Oncogenic KRAS signalling promotes the Wnt/β-catenin pathway through LRP6 in colorectal cancer[J].Oncogene,2015,34(38):4914-4927.
[11]Chiacchiera F,Rossi A,Jammula S,et al.Polycomb Complex PRC1 Preserves Intestinal Stem Cell Identity by Sustaining Wnt/β-Catenin Transcriptional Activity[J].Cell Stem Cell,2016,18(1):91-103.
[12]Christensen JG,Goldsworthy TL,Cattley RC.Dysregulation of apoptosis by c-myc in transgenic hepatocytes and effects of growth factors and nongenotoxic carcinogens[J].Mol Carcinog,1999,25(4):273-284.
[13]亓磊,田輝,岳韋名,等.Siewert Ⅰ型食管胃結(jié)合部腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移特點及預后分析[J].中華消化外科雜志,2016,15(11):1075-1080.
[14]Dasgupta P,Sengupta SB.Role of diallyl disulfide-mediated cleavage of c-Myc and Sp-1 in the regulation of telomerase activity in human lymphoma cell line U937[J].Nutrition,2015,31(7-8):1031-1037.