張夢(mèng)陽 張光霽 樓招歡
浙江中醫(yī)藥大學(xué) 浙江 杭州 311400
丹參二萜醌(DT)是從中藥丹參(唇形科植物丹參Salvia miltiorrhiza Bunge根)中經(jīng)超臨界萃取、高速逆流色譜純化而得富含隱丹參酮和丹參酮ⅡA的有效部位[1]。前期研究發(fā)現(xiàn)DT具有良好的抗肺癌作用,可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的凋亡途徑促進(jìn)肺癌細(xì)胞凋亡[2],但其抗肺癌作用機(jī)制尚需進(jìn)一步深入研究。研究發(fā)現(xiàn)很多癌癥發(fā)生在感染、慢性刺激和炎癥部位,雖然炎癥與腫瘤發(fā)生之間的機(jī)制尚不十分明確,但炎癥微環(huán)境對(duì)于腫瘤發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要[3]。本文擬通過觀察丹參二萜醌對(duì)肺癌荷瘤裸鼠血清炎癥因子水平等的作用,從腫瘤炎癥微環(huán)境角度,闡述丹參二萜醌抗肺癌作用機(jī)制。
1.1.1 細(xì)胞株及動(dòng)物:人肺腺癌PC9細(xì)胞由浙江省中醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室提供;健康裸鼠,5周齡,雄性,購自上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào)碼SCXK(滬)2008-0016;小鼠飼養(yǎng)于浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心SPF級(jí)小鼠飼養(yǎng)室,溫度22±1℃,濕度50%~70%。于實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,自由攝食、飲水。
1.1.2 藥品與試劑:取丹參二萜醌適量,加入適量吐溫研磨后加純水稀釋成混懸液。TNF-α、IL-6、IL-1β的ELISA試劑盒購自上海源葉生物科技有限公司。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器:SERIESII WATER JACKET CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱,美國Thermo公司;SW-II ALB3型超凈工作臺(tái),上海上凈凈化設(shè)備有限公司;VARIOSKAN FLASH多功能全波長酶標(biāo)儀,美國Thermo公司;al204電子天平,上海托利多儀器有限公司;MoorFLPI散斑全幀實(shí)時(shí)掃描成像系統(tǒng),英國Moor公司。
1.2.1 細(xì)胞的培養(yǎng)及接種:取液氮凍存的人肺腺癌PC9細(xì)胞,將凍存管置于37℃的水浴鍋中迅速晃動(dòng)使細(xì)胞溶解,將細(xì)胞及培養(yǎng)液吸入備好的離心管(內(nèi)含5ml備好的10%FBS的DMEM培養(yǎng)液)中,800rpm/min,離心5min,棄上清,加入1ml 10%FBS的DMEM培養(yǎng)液,輕輕吹打細(xì)胞使其均勻,將人肺腺癌PC9細(xì)胞轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)瓶中,放置于飽和濕度、5%CO2、37℃的細(xì)胞培養(yǎng)箱中。觀察人肺腺癌PC9細(xì)胞的生長狀態(tài),待細(xì)胞生長至80%~90%時(shí),加1ml 0.25%胰蛋白酶-EDTA消化,待其鏡下細(xì)胞形狀變圓,用2ml含10%FBS的DMEM培養(yǎng)液終止消化,離心速率800rpm,離心5min,棄上清,取1ml含10%FBS的DMEM培養(yǎng)液,輕輕吹打細(xì)胞使其均勻,置培養(yǎng)瓶中培養(yǎng),隔天傳代。收集PC9細(xì)胞,加1ml 10%FBS的DMEM培養(yǎng)液,輕輕吹打細(xì)胞使其均勻,取10μl細(xì)胞懸液,貼著載玻片邊緣注入細(xì)胞計(jì)數(shù)板,鏡下計(jì)數(shù),調(diào)整細(xì)胞個(gè)數(shù)為2×107/ml的單細(xì)胞懸液后,以0.1ml/只的量注射接種于裸鼠腋部皮下,行體內(nèi)培養(yǎng)。
1.2.2 動(dòng)物分組及給藥:接種人肺腺癌PC9細(xì)胞后,將裸鼠稱重、編號(hào),隨機(jī)分為模型對(duì)照組(模型組)、DT低、中、高劑量組(15、30、60mg/kg)和順鉑對(duì)照組(順鉑組)(1mg/kg),每組7只。造模7天后開始灌胃給藥,連續(xù)4周。
1.2.3 一般體征觀察:對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠每3天測1次體重,分組記錄。觀察并記錄各組小鼠的精神、活動(dòng)、毛發(fā)、飲食、大小便、皮膚(包括肛周)等一般情況,對(duì)實(shí)驗(yàn)期間死亡的小鼠進(jìn)行解剖,大體觀察并留取組織學(xué)標(biāo)本。
1.2.4 樣本制備:實(shí)驗(yàn)期末,各組小鼠禁食不禁水12h,稱定體質(zhì)量,游標(biāo)卡尺測量瘤徑;眼后靜脈叢采血,4℃,3500r/min離心15min,分離血清,供炎癥因子檢測用;解剖小鼠,完整剝離瘤塊,稱重,計(jì)算抑瘤率。
1.2.5 血清炎癥因子水平檢測:取上述采集的血清樣本,ELISA法檢測各樣本中TNF-α、IL-6、IL-1β等炎癥因子水平,操作嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。
1.2.6 腫瘤組織c-JUN、COX-2蛋白表達(dá)檢測:采用免疫組化法。取上述經(jīng)10%福爾馬林固定的瘤組織,常規(guī)脫水,石蠟包埋,切片(4μm),免疫組化DAB顯色法(脫蠟→水化→抗原修復(fù)→滅活內(nèi)源性過氧化氫酶→5%BSA封閉→孵育抗c-JUN、COX-2一抗或PBS→孵育二抗→DAB顯色→蘇木素染核→脫水→二甲苯透明→封片→鏡下觀察)觀察瘤組織中c-JUN、COX-2蛋白的表達(dá),以細(xì)胞內(nèi)有明顯黃色/棕黃色顆粒判定為陽性細(xì)胞;采用image-pro plus5進(jìn)行蛋白表達(dá)分析和統(tǒng)計(jì)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析處理,兩組間比較采用t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析多重比較,各數(shù)據(jù)均采用±s表示,P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 DT對(duì)荷瘤裸鼠體重及抑瘤率的影響:如表1結(jié)果顯示,各組裸鼠體重?zé)o顯著性差異(P>0.05);在抑瘤率上,順鉑和60mg/kg DT較為接近。
表1 各組體重及瘤重比較(±s,n=7)
表1 各組體重及瘤重比較(±s,n=7)
抑瘤率(%)-32.2-14.1-0.3 39.5分 組模型組順鉑組低劑量組中劑量組高劑量組劑量 (mg/kg)-1 1 5 30 60體重(g)25.8±2.3 22.9±2.1 25.4±2.0 25.4±2.2 24.8±1.4
2.2 DT對(duì)荷瘤裸鼠血清炎癥因子及瘤組織c-JUN、COX-2表達(dá)的影響:由表2可見,30mg/kg DT能顯著降低荷瘤模型動(dòng)物血清TNF-a、IL-6水平。60、30mg/kg DT能顯著抑制PC9肺癌移植瘤組織c-JUN和COX-2蛋白表達(dá),改善腫瘤炎癥微環(huán)境(P<0.05,P<0.01)。見圖1。
表2 各組血清炎癥因子水平比較(±s,n=7)
表2 各組血清炎癥因子水平比較(±s,n=7)
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
分組模型組順鉑組低劑量組中劑量組高劑量組IL-1β(pg/ml)14.4±1.2 14.0±1.8 17.0±2.2 13.4±1.0 13.7±2.7劑量(mg/kg)-1 1 5 30 60 TNF-α(pg/ml)87.7±18.9 34.7±2.1**75.1±15.0 52.7±14.6*82.9±28.0 IL-6(pg/ml)19.3±1.6 14.0±2.5**17.3±2.1 11.9±2.2**17.0±3.6
圖1 各組腫瘤組織c-JUN、COX-2蛋白表達(dá)(400×)
已知炎癥為惡性腫瘤的第八大生物學(xué)特征,IL-6等炎癥細(xì)胞因子介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)在腫瘤發(fā)生發(fā)展及侵襲過程中發(fā)揮了重要作用,靶向炎癥細(xì)胞因子的抗腫瘤藥物開發(fā)以及亞臨床和臨床研究已是目前腫瘤轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的一大熱點(diǎn)[4]。中醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為,腫瘤源于“正氣虧虛,毒瘀互結(jié)”脈絡(luò)而成,“癌毒”是腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵因素;“癌毒”病機(jī)理論與腫瘤炎性微環(huán)境密切相關(guān),癌毒的形成過程及病機(jī)特點(diǎn)與腫瘤炎性微環(huán)境中“炎癥-腫瘤”的轉(zhuǎn)化過程具有相似性?,F(xiàn)代研究表明,肺癌的發(fā)生發(fā)展與吸煙等刺激引起的肺局部持續(xù)炎癥狀態(tài)密切相關(guān)。香煙煙霧中含有的大量自由基可損傷肺泡上皮細(xì)胞,激活I(lǐng)KKβ/NF-κB、JNK通路,使IL-1β、IL-6等炎癥因子大量分泌,促進(jìn)組織局部的炎癥反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞過度增殖及細(xì)胞級(jí)聯(lián)反應(yīng)活化,引起DNA不可逆損傷,啟動(dòng)細(xì)胞向轉(zhuǎn)移性疾病發(fā)展,促進(jìn)了肺癌的發(fā)生。
研究結(jié)果表明,丹參二萜醌能顯著降低荷瘤模型動(dòng)物血清TNF-a、IL-6水平,抑制PC9肺癌移植瘤組織c-JUN和COX-2蛋白表達(dá),抑制移植瘤生長。因此,丹參二萜醌能夠祛瘀去毒,抑制炎癥反應(yīng),改善腫瘤炎癥微環(huán)境,拮抗肺癌的發(fā)生。