涂 云
胃腫瘤是最常見的腫瘤之一,是目前已發(fā)現(xiàn)的世界上最致命的腫瘤[1-2]。我國是胃癌高發(fā)地區(qū),人口基數(shù)大,胃癌患者數(shù)不勝數(shù),因此在胃癌診治上,目前還是不能完全滿足患者的診治需求,胃癌治療面臨著巨大的挑戰(zhàn)[3]。雖然近些年來腫瘤的治療已經(jīng)取得一定的進(jìn)步,由于胃切除后局部復(fù)發(fā)率較高,對患者而言并非最佳治療方式[4]。除此之外,胃腫瘤的預(yù)后和診斷目前還是仍相對較差[5]。山柰揮發(fā)油是1種新型的廣譜抗癌藥物,研究表明山柰揮發(fā)油能夠影響DNA合成從而干擾細(xì)胞分裂[6-8]。山柰揮發(fā)油可以延長其生存期,而且體內(nèi)甲胎蛋白(AFP)表達(dá)也會(huì)下降,從而使瘤體質(zhì)地變軟,體積回縮[9]。使用山奈酚和山柰揮發(fā)油后,癌灶會(huì)穩(wěn)定或者縮小,還能緩解疼痛并且改善患者的進(jìn)食;提高患者的免疫力,不產(chǎn)生骨髓抑制,治療后患者的白細(xì)胞有升高的趨勢[10-11]。胃內(nèi)滯留型給藥是1種靶向治療,靶向治療是1腫瘤細(xì)胞過度表的某些分子為靶點(diǎn),選擇針對性的阻斷劑,有效的調(diào)控于腫瘤發(fā)生密切相關(guān)的信號,從而達(dá)到抑制腫瘤生長,進(jìn)展及轉(zhuǎn)移的效果[12]。本實(shí)驗(yàn)采用體外滯留型靶向給藥方式,通過用不同劑量藥物濃度處理胃癌細(xì)胞SGC-7901,然后檢測胃癌細(xì)胞增殖、凋亡情況,并觀察經(jīng)過藥物處理后胃癌細(xì)胞中COX-2和AFP的蛋白表達(dá),從而探討山柰揮發(fā)油靶向給藥對胃癌治療的作用,為胃癌治療提供理論依據(jù)。
RPMI 1640高糖培養(yǎng)基(杭州四季青生物工程有限公司,KGM31800S-500);0.25%胰蛋白酶(含EDTA)(凱基生物有限公司,20170101);青霉素鏈霉素混合液(索萊寶科技有限公司, 20160909);胎牛血清(Fetal Bovine Serum,BI生物有限公司,1552680);β-actin(中杉金橋,TA-09,1∶2 000); COX-2(Cell Signaling,#12282,1∶1 000) ;AFP(abcom,ab133617,1∶50 000);迷你雙垂直電泳儀,迷你轉(zhuǎn)印電泳儀(北京六一儀器廠);熒光定量PCR儀,熒光顯微鏡,ChemiDocTM XRS凝膠成像系統(tǒng)(美國Bio-Rad公司);TE2000熒光倒置顯微鏡(日本Nikon公司);FACSCalibur型流式細(xì)胞儀(美國BD公司)。
SGC-7901胃癌細(xì)胞購于中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫,當(dāng)細(xì)胞的融合度達(dá)到90%以上時(shí),棄去培養(yǎng)液,再用PBS洗2次,然后加入胰蛋白酶消化2 min,加入含10%FBS的1640,最后將細(xì)胞吹打下來并吸取到10 ml離心管中,離心,棄上清,注意不要碰到管口,加入1640完全培養(yǎng)基并接種到2個(gè)新的10 mm培養(yǎng)皿中,置于37 ℃,5% CO2培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。
在96孔板加入細(xì)胞100 μl/孔(約2×103個(gè)),置37 ℃5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h,加入山柰揮發(fā)油,然后置于37 ℃5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱孵育48 h。將5×MTT用Dilution Buffer稀釋成1×MTT,每孔加50 μl 1×MTT,在37 ℃孵育4 h,使MTT還原為甲臢。吸出上清液,每孔加150 μl DMSO使甲臢溶解,用平板搖床搖勻。酶標(biāo)儀在550 nm波長處檢測每孔的光密度。
將細(xì)胞接種于6孔板,當(dāng)細(xì)胞匯合度達(dá)到50%~70%時(shí),在低劑量處理組和高劑量處理組中分別加入對應(yīng)濃度的藥物,然后置于37 ℃5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱。48 h后,消化收集細(xì)胞,避光染色30 min上機(jī)檢測。按照Annexin V-FITC/PI細(xì)胞凋亡檢測試劑盒說明書的方法,在1 h內(nèi)進(jìn)行流式細(xì)胞儀檢測。
取生長狀態(tài)良好的對數(shù)生長期的細(xì)胞,每孔按4×103個(gè)接種至12孔板中,每組設(shè)置3個(gè)復(fù)孔,置于細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待細(xì)胞轉(zhuǎn)染和加藥物處理,繼續(xù)培養(yǎng)48 h后,PBS洗細(xì)胞2次,加70%乙醇固定,用流式檢測儀檢測細(xì)胞周期。
取SGC-7901細(xì)胞加入相應(yīng)的裂解液,4 ℃裂解30 min,在10 000 rpm/min離心10 min,小心吸取上清,即得總蛋白。利用BCA試劑盒進(jìn)行蛋白濃度測定。蛋白變性、上樣、電泳1~2 h,濕法轉(zhuǎn)膜30~50 min。4 ℃孵育一抗溶液過夜;室溫孵育二抗1~2 h。在膜上滴加ECL曝光液,曝光。用“Quantity one”軟件分析各抗體條帶灰度值。
取SGC-7901細(xì)胞進(jìn)行RNA的提取,提取RNA后根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA,以cDNA為模板,在熒光定量PCR儀上進(jìn)行檢測,以GAPDH為內(nèi)參,算出各組組織中的COX-2、AFP表達(dá)量。引物序列如下:COX-2 F:TCAAATGAGATTGTGGGAAAATTG;COX-2 R:TCTAGTAGAGACGGACTCATAGAA;AFP F:CTGTTGCTGCCTTTGTTTGGA;AFP R:CTTCTTTGGGCTGCTCGCTAT;GAPDH F:CAATGACCCCTTCATTGACC;GAPDH R:GAGAAGCTTCCCGTTCTCAG。
所有數(shù)據(jù)均應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析,用表示,經(jīng)t檢驗(yàn)顯著性差異,以P<0.05作為顯著性差異。
如圖1所示,與對照組相比,藥物處理組細(xì)胞增殖率明顯降低,同時(shí),高劑量處理組相比低劑量處理組,細(xì)胞增殖率更低,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
圖1 MTT檢測細(xì)胞增殖
如圖2所示,與對照組相比,藥物處理組凋亡率明顯增高,隨著藥物濃度增加,細(xì)胞凋亡率也增加。
圖2 流式檢測凋亡
將低劑量和高劑量藥物分別加入細(xì)胞中,檢測對細(xì)胞周期的影響,經(jīng)分析,各組G1和S所占比例皆有所變化,隨著藥物濃度的增加,G1期加長,S期縮短,G2期變化不是很顯著,見表1。
表1 流式檢測細(xì)胞周期/%
如圖3所示,與對照組相比,低劑量藥物組和高劑量藥物組細(xì)胞中COX-2和AFP蛋白的表達(dá)都有所下調(diào),且隨著給藥濃度升高,表達(dá)量越低,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
如圖4所示,與對照組相比,低劑量藥物組和高劑量藥物組細(xì)胞中COX-2和AFP基因的表達(dá)都有所下調(diào),且隨著給藥濃度升高,表達(dá)量越低,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
我國胃癌死亡率較高,化療是目前癌癥治療主要手段,胃切除也是在胃癌治療的1種治療手段,但是化療后便會(huì)帶來食欲缺乏、毛發(fā)脫落和血細(xì)胞減少等副作用,而胃切除則因復(fù)發(fā)率較高而不能被廣泛使用。若使用普通抗癌藥,用藥后全身分布,也有較大的毒副作用。為解決癌癥治療中這一系列問題,近年來,使用天然產(chǎn)物藥物被認(rèn)為是預(yù)防和治療癌癥疾病的新型治療策略。山奈酚和山柰揮發(fā)油是1種存在于不同植物物種中的天然黃酮醇,被認(rèn)為具有抗炎性質(zhì),許多植物性食品和草藥中皆含有這些成分[13]。此外,多項(xiàng)研究表明,山柰酚和山柰揮發(fā)油可以抑制人類癌細(xì)胞株的生長和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[14]。本實(shí)驗(yàn)通過MTT檢測胃癌細(xì)胞的存活率,結(jié)果表明,山柰揮發(fā)油能夠抑制細(xì)胞的增殖,且隨著山柰揮發(fā)油藥物濃度的升高,細(xì)胞存活率明顯降低。流式檢測細(xì)胞凋亡的結(jié)果也證實(shí)了山柰揮發(fā)油對細(xì)胞凋亡起著促進(jìn)作用。流式檢測周期結(jié)果顯示,給藥后,細(xì)胞分裂受阻,滯留在S期和G2期。靶向給藥系統(tǒng)能將藥物定向輸送到靶器官,通過作用于體內(nèi)特定的腫瘤細(xì)胞,減少了藥物對正常組織的影響,而且藥物直接作用在特定位置,減少藥效分散,因此給藥時(shí)可以降低劑量,降低了藥物的毒副作用。因此靶向治療為腫瘤患者帶來了巨大的希望[15]。本實(shí)驗(yàn)以新型抗癌藥為模型,利用被動(dòng)靶向的機(jī)理,直接將藥物加入胃癌細(xì)胞,研究其作為靶向治療胃癌的可行性。實(shí)驗(yàn)材料易得,且無需昂貴實(shí)驗(yàn)設(shè)備,便能研究目的藥物對胃癌細(xì)胞的影響。COX-2即環(huán)氧合酶2,關(guān)于乳腺癌、結(jié)腸癌等各種癌癥的研究表明,該基因和蛋白在癌細(xì)胞中都是高表達(dá)[16-17]。對照組中COX-2的表達(dá)量也證實(shí)了其在胃癌中一樣是高表達(dá)。然而在加入不同劑量的山柰揮發(fā)油藥物處理后,COX-2的表達(dá)呈現(xiàn)下調(diào)趨勢,與低劑量組相比,高劑量組中的COX-2表達(dá)更低。早期研究表明,甲胎蛋白(AFP)在胃癌細(xì)胞分化中起著重要作用,不含AFP的胃癌細(xì)胞相比,產(chǎn)生AFP的胃癌更具侵略性,侵襲作用和轉(zhuǎn)移能力更強(qiáng),并表明如要抑制AFP的產(chǎn)生,最佳方式是個(gè)體化用藥,即本實(shí)驗(yàn)中的靶向用藥[18]。本實(shí)驗(yàn)通過檢測給藥組和對照組中AFP的基因和蛋白表達(dá),PCR和Western blot兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果皆證明,加入藥物后,AFP表達(dá)下調(diào),尤其是高劑量藥物處理組,下調(diào)趨勢更加明顯。因此證明,山柰揮發(fā)油可以抑制AFP的產(chǎn)生和表達(dá),同時(shí)也證明靶向用藥確實(shí)對AFP的產(chǎn)生和表達(dá)影響較大。為以后新藥研發(fā)和胃癌治療奠定了理論基礎(chǔ)。
綜上所述,山柰揮發(fā)油可以抑制胃癌細(xì)胞的分裂、增殖和擴(kuò)散,促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡,并影響細(xì)胞中相關(guān)蛋白的表達(dá)。結(jié)果證實(shí),胃癌的靶向治療,是胃癌治療的1種新的技術(shù),是對胃癌患者有更好的康復(fù)希望。胃癌早期及時(shí)的靶向治療,對患者的康復(fù)作用很大。
圖3 Western blot 檢測COX-2、AFP表達(dá)
圖4 PCR檢測COX-2和AFP基因表達(dá)