米凱 黃銳(通訊作者)
(1核工業(yè)四一六醫(yī)院<成都醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院>普外科 四川 成都 610501)
(2四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院<四川省人民醫(yī)院> 四川 成都 610072)
肝細(xì)胞癌(hePatocellular carcinoma,HCC)病情隱匿,早期極難發(fā)現(xiàn),95%的患者在確診時已為晚期[1]。由于肝癌細(xì)胞對放化療藥物具有一定抗性,目前除了早期手術(shù)切除外,尚無有效治療方法[2]。肝癌產(chǎn)生的本質(zhì)歸結(jié)于細(xì)胞程序性死亡被阻斷導(dǎo)致的細(xì)胞無限增殖,因此誘導(dǎo)癌變細(xì)胞重新進(jìn)入凋亡和生長抑制途徑將給肝癌治愈帶來根本性改變[3]。研究表明,花椒提取物具有止痛、抗氧化、抗炎、還原劑等作用的同時還具有抗腫瘤作用[4]。但有關(guān)花椒提取物對肝癌細(xì)胞的作用報道少見,因此,本實驗研究花椒提取物對人肝癌HePG2細(xì)胞增殖、凋亡及Nrf2/ARE信號通路的影響,為探索肝癌的高效靶向治療聯(lián)合用藥提供新思路。
花椒(原產(chǎn)地四川)仔細(xì)剔除花椒種子等雜質(zhì),稱取200g,經(jīng)無菌蒸餾水沖洗后經(jīng)75%酒精沖洗一次,投入4000mL 75%酒精室溫浸泡24h后過濾,棄濾渣,得浸出液,將浸出液減壓蒸餾后獲得濃縮原液,使用真空冷凍干燥機(jī)對原液進(jìn)行冷凍干燥,得粉末,置入干燥器備用。精密天平準(zhǔn)確稱量200mg干燥粉末用1mL二甲基亞砜(DMSO)溶解,0.22μm一次性濾器過濾除去不溶解雜質(zhì),得ZMBE,放入4℃冰箱保存,使用前用DMEM培養(yǎng)基稀釋ZMBE藥物到所需濃度[5]。
HePG2肝癌細(xì)胞(南京凱基生物)在含10%胎牛血清、1%雙抗(青霉素和鏈霉素)的DMEM高糖培養(yǎng)基中,置于溫度37℃、含5%CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng),取對數(shù)生長期細(xì)胞,分成對照組和ZBME組。對照組加入DMSO,花椒提取物組加入溶解于DMSO的ZBME:8μg/mL,37℃孵育48h后,收集所有細(xì)胞。
取收集的細(xì)胞,按照CCK-8檢測試劑盒(北京索萊寶生物)說明檢測,將各組細(xì)胞按每孔3×103個細(xì)胞接種于96孔板,加入100μL完全培養(yǎng)液于37℃、含5%CO2培養(yǎng)箱,培養(yǎng)48h后,每孔加入10μL CCK-8,繼續(xù)培養(yǎng)4h后用酶標(biāo)儀檢測各組細(xì)胞在450nm處的吸光度值(A),細(xì)胞增殖活力(%)=(A實驗組-A對照組)/A對照組×100%。
取收集的細(xì)胞,按Annexin V-PI說明書(北京索萊寶生物)檢測,各實驗組細(xì)胞以5×105/mL的密度接種于6孔板中,培養(yǎng)48h后取出6孔板,用PBS清洗細(xì)胞表面殘留的培養(yǎng)液,常規(guī)重懸后加入AnnexinV APC、7-AAD,輕輕搖動,使其混合均勻,室溫避光孵育15min,上流式細(xì)胞儀(美國BD)檢測,總凋亡率=早期凋亡率+晚期凋亡率。
采用RNA提取試劑盒(Invitrogen)提取細(xì)胞總RNA,測定A260和A280吸光度值,電泳確定RNA的完整性后,依據(jù)mRNA反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明,合成cDNA,用PCR儀擴(kuò)增,實驗結(jié)果在熒光定量操作系統(tǒng)中進(jìn)行分析對比,采用2-ΔΔCt對血紅素加氧合酶-1(HO-1)、醌氧化還原酶-1(NQO1)、ARE mRNA表達(dá)進(jìn)行相對定量。
數(shù)據(jù)采用SPSS20.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,計數(shù)資料采用率(%)表示,進(jìn)行χ2檢驗,計量資料采用()表示,進(jìn)行t檢驗,P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
細(xì)胞增殖、凋亡實驗結(jié)果顯示,花椒提取物組的細(xì)胞增殖顯著低于對照組(P<0.01);細(xì)胞凋亡花椒提取物組顯著高于對照組(P<0.01);見表1,圖1。
表1 不同處理組細(xì)胞增殖、凋亡比較()
表1 不同處理組細(xì)胞增殖、凋亡比較()
組別 n 細(xì)胞增殖 細(xì)胞凋亡花椒提取物組 3 0.77±0.02** 14.94±1.58**對照組 3 1.01±0.05 5.63±0.92 t 10.090 8.802 P<0.001 0.001
圖1 細(xì)胞凋亡
qRT-PCR結(jié)果顯示,花椒提取物組的HO-1、NQO1、ARE mRNA表達(dá)顯著高于對照組(P<0.05),見表2。
表2 不同處理組HO-1、NQO1、ARE mRNA表達(dá)
肝細(xì)胞癌(HCC)的發(fā)生發(fā)展是由多步驟、多因素、多基因共同參與而導(dǎo)致的結(jié)果,其與肺癌、胰腺癌一起被稱為病死率最高的三大癌癥[6]。目前臨床治療晚期肝癌靶向藥物價格昂貴,給我國眾多肝癌患者治療帶來極大不便。因此,本研發(fā)具有良好抗肝癌效果且適合我國國情的藥物,為肝癌治療提供依據(jù)。
花椒具有較高的食用和藥用價值,其具有較強(qiáng)的抗氧化性、消除自由基、抗腫瘤效果[5]。目前已證實花椒提取物可以誘導(dǎo)多種惡性腫瘤細(xì)胞凋亡[7]。本實驗結(jié)果顯示花椒提取物具有直接抑制肝癌HePG2細(xì)胞的作用,CCK-8檢測發(fā)現(xiàn)花椒提取物組的細(xì)胞增殖顯著低于對照組(P<0.01);流式細(xì)胞術(shù)Annexin V/PI雙染色觀察到細(xì)胞凋亡花椒提取物組顯著高于對照組(P<0.01)。提示花椒提取物抑制肝癌HePG2細(xì)胞的增殖并促進(jìn)肝癌HePG2細(xì)胞的凋亡是其抑制肝癌細(xì)胞增殖、生長的主要途徑之一。
Nrf2/ARE信號通路能夠啟動下游多種保護(hù)性基因的表達(dá),已證實Nrf2/ARE信號路徑調(diào)節(jié)的可編碼內(nèi)源性保護(hù)基因超過200個[8]。ARE是一個特異的DNA-啟動子結(jié)合序列,其可保護(hù)細(xì)胞組織正常功能。HO-1可與其酶降解產(chǎn)物共同發(fā)揮抗炎、抑制細(xì)胞凋亡等作用,是機(jī)體最重要的內(nèi)源性保護(hù)體系之一。NQO1是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞物質(zhì)處于氧化還原狀態(tài)的黃素酶,對各種代謝引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)具有保護(hù)作用。本試驗結(jié)果顯示,花椒提取物組的HO-1、NQO1、ARE mRNA表達(dá)顯著高于對照組(P<0.05),提示花椒提取物可激活Nrf2/ARE信號通路。
綜上所述,花椒提取物可抑制肝癌細(xì)胞增殖,促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡,并激活Nrf2/ARE信號通路,達(dá)到抗癌作用。但由于花椒提取物成分復(fù)雜,含量不一,其具體的抗腫瘤作用機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。