邊 倩 吳昭利 程丹丹 魏海梁 閆曙光 李京濤
(陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院1 肝病二科,2 腫瘤一科,咸陽市 712000,電子郵箱:p234liuxue@163.com;3 陜西中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)臨床醫(yī)學(xué)院,咸陽市 712046;4 陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院普外科,咸陽市 712000;5 陜西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,咸陽市 712046;6 陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院肝病一科,咸陽市 712000)
肝癌是我國常見的惡性腫瘤,具有難預(yù)防、預(yù)后差及死亡率高等特點。在我國,肝癌發(fā)病率在所有腫瘤中高居第4位,其已成為我國人群主要死因之一[1]。目前原位性肝癌的病因和發(fā)病機制仍未明確,臨床研究表明肝癌發(fā)病是環(huán)境與飲食雙重因素作用的結(jié)果,其中肝炎病毒、黃曲霉素、亞硝胺類物質(zhì)、微量元素等與肝癌的發(fā)生相關(guān)[2-4]。肝癌早期癥狀不明顯,大部分患者確診時已處于中晚期,甚至已發(fā)生其他器官的轉(zhuǎn)移,而不規(guī)范治療會縮短患者的生存期,因此開展規(guī)范治療對于患者的預(yù)后有重大意義。清肝化瘀顆粒藥性溫和,具有清熱燥濕、瀉火解毒的功效,可以有效控制肝癌患者的病情,減輕病患的痛苦,提高患者生存質(zhì)量,且臨床用藥副作用較小[5]。肝細(xì)胞癌變與細(xì)胞內(nèi)信號通路失調(diào)相關(guān),其中迅速加速纖維肉瘤蛋白(rapidly accelerated fibrosarcoma,Raf)/絲裂原活化的細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(mitogen-activated extracellular signal regulated-kinase,MEK)/細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與肝癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[6-7]。本文探討清肝化瘀顆粒治療肝癌模型大鼠對Raf/MEK/ERK通路表達(dá)的影響,以進(jìn)一步了解清肝化瘀顆粒治療肝癌的機制。
1.1 實驗動物 選取無特定病原體級健康雄性Wistar大鼠50只,體重200~220 g,由遼寧長生生物科技有限公司提供,許可證號:SCXK(遼)2018-0015。整個實驗過程中,大鼠均飼養(yǎng)于溫度為20℃~25℃、濕度為55%的動物房。本研究通過動物倫理委員會批準(zhǔn),符合道德倫理要求。
1.2 主要試劑與儀器
1.2.1 主要試劑:二甲苯(批號:20180724)購自上海朵生生物公司,無水乙醇(批號:20171106)和過氧化氫(批號:20161020)購自南京森貝伽生物公司;一步法快速免疫印跡試驗辣根過氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)試劑盒(兔)(批號:CW02029)、一步法快速免疫印跡試驗HRP試劑盒 (鼠) (批號:CW02030)均購自北京康為世紀(jì)生物科技有限公司;二氨基聯(lián)苯胺顯色試劑(批號:20180104)購自Solarbio公司,蘇木精染色液(批號:CS20170612)購自北京酷來博科技有限公司,TRIzol Reagent 總RNA提取試劑(批號:DP405-02)購自Invitrogen Fisher Scientific公司。清肝化瘀顆粒(批號:20170731)由中日友好醫(yī)院藥學(xué)部制劑室制備。
1.2.2 主要儀器:電泳儀(型號:DYY-6D)購自北京六一儀器廠,圖像分析軟件購自Adobe公司,實時熒光定量PCR儀(型號:ABI 7500型)購自美國ABI公司,低溫高速離心機(型號:Centrifuge 5810R)購自上海高致精密儀器有限公司,紫外分光光度計(型號NanoDrop 2000)購自美國Thermo Fisher Scientific公司。
1.3 實驗方法
1.3.1 動物分組及肝癌模型建立[8]:實驗大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,按隨機數(shù)字表法分為空白對照組、模型對照組、清肝化瘀顆粒低劑量組、清肝化瘀顆粒中劑量組和清肝化瘀顆粒高劑量組,每組10只。模型對照組和清肝化瘀顆粒各劑量組大鼠給予含2.5 g/L二乙基亞硝胺的滅菌食用水自由飲用,空白對照組大鼠給予滅菌食用水自由飲用,14周后停用,清肝化瘀顆粒低劑量組、中劑量組、高劑量組大鼠每天分別給予0.5 g/kg、1.0 g/kg、2.0 g/kg的清肝化瘀顆粒灌胃,空白對照組、模型對照組給予等量的生理鹽水灌胃,1次/d,連續(xù)灌胃2周。
1.3.2 肝組織形態(tài)學(xué)觀察:灌胃結(jié)束時,處死大鼠,取出各組大鼠肝臟組織5 g置于10%中性福爾馬林液中固定,石蠟包埋、切片后,部分用于蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色,觀察肝組織形態(tài)學(xué)變化。
1.3.3 免疫組化檢測:取各組大鼠肝組織標(biāo)本切片脫蠟后用抗原修復(fù),在過氧化氫中孵育10~15 min,再用山羊血清封閉,加入一抗(武漢戴安生物,批號:20170816)4℃孵育過夜后37℃復(fù)溫45 min,加入二抗(武漢戴安生物,批號:20181108)37℃孵育 30 min,加入二氨基聯(lián)苯胺顯色劑覆蓋組織,蘇木精復(fù)染1 min,脫水、透明、封片。使用IIP6.0軟件測定整體A值。
1.3.4 實時熒光定量PCR:處死大鼠后,取3 g大鼠肝組織剪碎勻漿后,利用TRIzol 法提取大鼠肝組織總RNA,紫外分光光度儀檢測RNA純度。使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒(上海博湖生物科技有限公司,批號:CW03028)將總RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA。以β-肌動蛋白為內(nèi)參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實時熒光定量PCR,反應(yīng)體系為20 μL,包括10×SYBR Green PCR溶液10 μL,引物(5 pmol/L)1 μL,模板1 μL,滅菌雙蒸水8 μL。反應(yīng)條件為50℃孵育2 min,然后95℃ 2 min;40個循環(huán),95℃,15 s;60℃,1 min。采用 2-ΔΔCt法計算Raf mRNA、MEK mRNA和ERK mRNA 相對表達(dá)量。
1.3.5 免疫印跡試驗檢測:處死大鼠后,取3 g大鼠肝組織剪碎勻漿后,加入適量RIPA裂解液裂解組織提取總蛋白,利用二喹啉甲酸試劑盒(上海佰曄生物科技中心,批號:N1683-2)檢測蛋白濃度。將所得蛋白煮沸10 min使其變性后上樣,進(jìn)行十二烷基苯磺酸鈉凝膠電泳2 h,濕法轉(zhuǎn)膜45 min。加入5%脫脂奶粉封閉1 h,TBST洗膜后,加入一抗溶液孵育,4℃過夜,TBST洗膜后,二抗溶液室溫孵育2 h。在凝膠成像系統(tǒng)中進(jìn)行曝光,使用Image J軟件檢測條帶灰度值。
1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以(x±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 大鼠肝臟組織形態(tài)學(xué)觀察 鏡下可見空白對照組(圖1A)大鼠肝組織結(jié)構(gòu)正常,肝細(xì)胞索排列整齊,細(xì)胞膜完整,胞核清晰。與空白對照組比較,模型對照組(圖1B)可見腫瘤細(xì)胞,細(xì)胞密度較大,肝細(xì)胞索排列紊亂,核質(zhì)比大,核染色深,伴炎性細(xì)胞浸潤等病理特征,提示肝癌大鼠模型建模成功。
空白對照組 模型對照組
圖1 大鼠肝臟組織形態(tài)(HE染色,×200)
2.2 5組大鼠Raf、MEK和ERK的A值比較 與B組比較,其他4組大鼠肝臟組織Raf、MEK和ERK的A值升高;M組和H組低于C組,且M組低于H組(均P<0.05)。見表1。
表1 各組大鼠肝組織中Raf、MEK和ERK的A值比較(x±s)
注:與空白對照組比較,*P<0.05;與模型對照組比較,#P<0.05;與高劑量組比較,△P<0.05。
2.3 5組大鼠肝臟組織Raf、MEK和ERK mRNA及蛋白表達(dá)水平比較 與空白對照組比較,其余4組大鼠肝臟組織Raf、MEK和ERK mRNA及蛋白表達(dá)水平升高,清肝化瘀顆粒中劑量組和清肝化瘀顆粒高劑量組低于模型對照組,且清肝化瘀顆粒中劑量組低于清肝化瘀顆粒高劑量組(均P<0.05)。見表2及圖2。
圖2 各組大鼠肝臟組織Raf、MEK和ERK蛋白表達(dá)水平
表2 5組大鼠Raf、MEK和ERK mRNA及蛋白相對表達(dá)水平比較(x±s)
注:與空白對照組比較,*P<0.05;與模型對照組比較,#P<0.05;與高劑量組比較,△P<0.05。
近年來,中國肝癌的發(fā)病率和病死率具有逐年上升趨勢[1],給社會發(fā)展和公共健康帶來極大的負(fù)擔(dān)。肝癌的治療主要以手術(shù)、放療和化療為主,雖然取得一定成果,但患者預(yù)后仍較差,生存率仍未欠滿意。有研究證實,Raf/MEK/ERK信號通路與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),該通路活化異??蓪?dǎo)致腫瘤發(fā)生。例如Zhou等[9]發(fā)現(xiàn),抑制Raf/MEK/ERK信號通路的活化可誘導(dǎo)人骨肉瘤細(xì)胞凋亡,阻滯G2/M細(xì)胞周期生長,并抑制細(xì)胞遷移及侵襲;Zhang等[10]認(rèn)為下調(diào)Raf/MEK/ERK和磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B通路表達(dá),可抑制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞增殖;Zhu等[11]發(fā)現(xiàn)肝癌細(xì)胞的增殖、分化、轉(zhuǎn)移等與Raf/MEK/ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路密切相關(guān)。Raf、MEK和ERK都是人體內(nèi)常見的蛋白激酶,其中Raf被激活后其C端催化區(qū)與MEK結(jié)合激活MEK,而活化的MEK通過N端區(qū)域與ERK直接連接進(jìn)一步激活ERK。三者在Raf/MEK/ERK通路中發(fā)揮重要的作用,測定Raf、MEK和ERK蛋白表達(dá)水平可反映出Raf/MEK/ERK通路活化情況。
清肝化瘀顆粒主要成分包括苦參、黃芪、白術(shù)、白花蛇舌草、義術(shù)、三棱、半枝蓮、甘草等。苦參主要藥用成分為苦參素,研究顯示苦參素抑制肝內(nèi)炎癥反應(yīng)和肝內(nèi)纖維組織增生,具有免疫調(diào)控、抗炎和抗纖維化功能[12]。黃芪多糖與枸杞多糖聯(lián)用對四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷有明顯的保護(hù)作用[13]。白術(shù)通過抑制核因子E2相關(guān)因子2/抗氧化反應(yīng)元件信號通路的活化,從而改善大鼠肝臟脂肪代謝紊亂,減輕肝臟脂質(zhì)蓄積[14]。甘草總黃酮具有抗硫代乙酰胺誘導(dǎo)大鼠慢性肝纖維化的作用[15]。白花蛇舌草提取物通過抑制相關(guān)炎癥因子的表達(dá),調(diào)節(jié)固有免疫系統(tǒng)的平衡而起到改善肝損傷的作用[16]。以上研究表明,清肝化瘀顆粒具有肝組織保護(hù)的藥效。
本研究采用飲用含二乙基亞硝胺的滅菌水建立肝癌大鼠模型,組織病理學(xué)提示成功建立肝癌大鼠模型。本研究結(jié)果顯示,肝癌大鼠肝臟組織Raf、MEK和ERK mRNA及蛋白表達(dá)水平升高,給予中、高劑量的清肝化瘀顆粒干預(yù)后,上述mRNA及蛋白表達(dá)水平均降低,且中劑量效果更為明顯,提示一定劑量的清肝化瘀顆粒對Raf/MEK/ERK通路具有抑制作用。清肝化瘀顆粒是由不同成分的中藥組成,其抑制Raf/MEK/ERK通路的活性成分仍不明確,需要進(jìn)一步進(jìn)行其他成分實驗研究或Meta分析才可驗證其作用機制。
綜上所述,清肝化瘀顆??赏ㄟ^抑制Raf/MEK/ERK信號通路,這或是其發(fā)揮抗腫瘤作用的機制之一。