薛鈺婷 冷波(通訊作者)
(1西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科 四川 瀘州 646000)
(2西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院普外科 四川 瀘州 646000)
急性髓細胞白血病(AML)是造血干細胞惡性克隆性疾病。使白血病細胞凋亡,是治療白血病的重要治療方法。苦參堿(Matrine,MA)是傳統(tǒng)中藥苦參(Sophora flavescens Ait)的主要成分。研究顯示[1]阿霉素使用在誘導(dǎo)MCF-7細胞凋亡中加入苦參堿可增加其誘導(dǎo)作用。研究報道[2]順鉑類藥物在聯(lián)合苦參堿藥物使用時,可增強誘導(dǎo)SH-SY5Y的凋亡的作用,從而提高化療的敏感性[3]。
本研究采用苦參堿藥物作為影響因子,白血病細胞K562為研究對象,探索不同濃度苦參堿(0.25mg/ml、0.5mg/ml、1.0mg/ml、1.5mg/ml、2.0mg/ml)作用于K562細胞,檢測凋亡相關(guān)因子caspase-3活性,探索隨苦參堿藥物濃度的增加,對白血病K562誘導(dǎo)凋亡的作用,并應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)分析差異。為苦參堿今后應(yīng)用于白血病化療提供實驗依據(jù)。
1.1.1 人白血病細胞株K562
1.1.2 主要實驗試劑 苦參堿(純度>0.98,相對分子質(zhì)量248.36),胎牛血清,RPMI1640培養(yǎng)基,caspase-3檢測試劑盒等。
1.2.1 藥物配制 苦參堿呈粉末狀,需配制濃度為0.5mg/ml、1.0mg/ml、2.0mg/ml、3.0mg/ml、4.0mg/ml使其終濃度為0.25mg/ml、0.5mg/ml、1.0mg/ml、1.5mg/ml、2.0mg/ml備用。
1.2.2 細胞培養(yǎng) 將凍存冰箱的K562細胞取出,置于37℃水浴箱溶解,離心1000r/5min,去除上清液,用已經(jīng)配制好的培養(yǎng)基培養(yǎng)。復(fù)蘇后的細胞用培養(yǎng)瓶裝載,置于5%CO2、37℃、飽和濕度培養(yǎng)箱培養(yǎng),每2~3天換液傳代。
1.2.3 實驗分組 用苦參堿以下的濃度(0.25mg/ml、0.5mg/ml、1.0mg/ml、1.5mg/ml、2.0mg/ml)作用于K562為實驗組,空白組只需加培養(yǎng)基作為對照,陰性組加0.01%DMSO為對照。
凋亡相關(guān)因子caspase-3活性的檢測
操作步驟:
1.3.1 取對數(shù)生長期細胞,將細胞濃度調(diào)整為2×106/ml加入六孔板,設(shè)計六個實驗組,空白組設(shè)置一個,其余五個為實驗組,每組重復(fù)四孔。在六孔板里的每個孔加細胞懸液2ml,第一孔加2ml培養(yǎng)基為陰性組,其余四孔分別加入苦參堿,其終濃度分別是0.25mg/ml、0.5mg/ml、1.0mg/ml、1.5mg/ml、2.0mg/ml各2ml為實驗組。
1.3.2 置于37℃、5%CO2、飽和濕度培養(yǎng)箱培養(yǎng)72h。
1.3.3 收集對照樣品(即沒有誘導(dǎo)凋亡的)和樣品組(即誘導(dǎo)凋亡的),離心1000r/5min,去掉清液,PBS洗滌一次。
1.3.4 同前吸盡上清,按每200萬細胞加入100微升裂解液的比例加入,重懸沉淀,冰浴裂解15分鐘。
1.3.5 離心3000r/10min,把上請轉(zhuǎn)移到96孔板。
1.3.6 caspase-3活性檢測:按試劑盒說明操作。
運用SPSS17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)處理。計量資料用均值±標(biāo)準差(±s)表示,各組應(yīng)用方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
實驗結(jié)果:不同濃度的苦參堿0.25mg/ml、0.5mg/ml、1.0mg/ml、1.5mg/ml、2.0mg/ml作用于白血病K562均能升高caspase-3活性,caspase-3活性呈升高趨勢其受苦參堿濃度增加的影響,呈劑量依賴性。實驗組與對照組相比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);不同濃度組間比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表。
表 不同濃度苦參堿作用K562升高caspase-3活性的作用(72h)
急性髓細胞白血病是多能干細胞或已輕度分化的前體細胞核型發(fā)生突變所形成的克隆性惡性疾病。利用我國傳統(tǒng)中醫(yī)優(yōu)勢,從中藥中尋找經(jīng)濟、有效、毒副作用小的抗白血病藥物,在醫(yī)學(xué)研究具有前景。如研究證實[4-5]植物多糖通過阻止凋亡蛋白激活信號通路,誘導(dǎo)白血病細胞K562分化,使用苦參堿后從而抑制腫瘤細胞生長[6]。
細胞凋亡又稱程序性細胞死亡,caspase的全稱為天冬氨酸特異性的半胱氨酸蛋白水解酶,能夠?qū)е鲁绦蛐约毎劳?。caspase-3活性檢測試劑盒(caspase-3 Aspartate Protease)是采用分光光度法檢測細胞或組織裂解液中的caspase-3酶活性的試劑盒。本試劑盒基于caspase-3可以催化底物Ac-DEVD-pNA而產(chǎn)生黃色的pNA,通過測定吸光度來檢測caspase-3活性。
本研究內(nèi)容為使用不同濃度的苦參堿藥物為影響因子,作用于白血病K562細胞,按說明書的操作方法檢測caspase-3,結(jié)果可見:苦參堿均能激活caspase-3(不同的濃度),其作用活性隨著苦參堿的濃度增加而呈現(xiàn)增強趨勢,并用統(tǒng)計學(xué)分析處理后顯示結(jié)果具有統(tǒng)計學(xué)意義。
綜上所述,苦參堿作用于白血病K562細胞能夠升高caspase-3活性,通過激活caspase-3途徑誘導(dǎo)細胞凋亡。從探索中發(fā)現(xiàn),苦參堿藥物有希望成為臨床上輔助治療白血病的一種有效、安全、實用的新藥物。