田苗苗,劉 揚(yáng),修海楠,宋明洋,劉樹民
(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院,哈爾濱 150040)
當(dāng)今乳腺癌疾病已經(jīng)躍居女性惡性腫瘤的首位,其嚴(yán)重危害了當(dāng)代女性的生命健康[1]。近年來,利用中藥活性物質(zhì)治療各類腫瘤的實(shí)驗(yàn)已成為生命科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),許多中草藥及其提取物已被證實(shí)具有良好的防治乳腺癌的作用[2-3]?,F(xiàn)研究表明蒲公英活性成分主要為多糖、萜類、黃酮、植物甾醇、酚酸、內(nèi)酯、香豆素等[4-5],其在乳腺癌治療方面體現(xiàn)出良好的苗頭[6]。蒲公英為菊科植物蒲公英Taraxacum mongolicum Hand.Mazz、堿地蒲公英的干燥全草。其味苦、甘,性寒。功效為清熱解毒,消腫散結(jié),利尿通淋??蓱?yīng)用于疔瘡腫毒,乳癰,瘰疬,咽痛,腸癰,熱淋澀痛[7]。本實(shí)驗(yàn)主要選擇了蒲公英水煎液、蒲公英多糖、蒲公英萜醇3 種提取物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察其對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖的抑制作用。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料 蒲公英(由黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院提供);蒲公英萜醇購自于上海廣銳生物科技有限公司(批號(hào):180402)。實(shí)驗(yàn)前用DMEM 完全培養(yǎng)液溶解制成相應(yīng)濃度藥液供使用。蒲公英全草干燥后粉碎過40目篩,用石油醚連續(xù)回流6 h,殘?jiān)凑?:20料液比,85 ℃水提2.5 h,提取2 次,Sevag 法除蛋白,藥液以85%乙醇沉淀,離心取沉淀物,無水乙醇洗滌數(shù)次,水復(fù)溶后冷凍干燥,即得蒲公英粗多糖[8-9]。按下式計(jì)算多糖得率:多糖得率=多糖質(zhì)量/蒲公英干燥全草質(zhì)量×100%[10],多糖得率為4.54%。蒲公英全草,按1:20 料液比,90 ℃水提2 次,每次2 h,蒲公英水煎液出粉率21.82%。人乳腺癌T47D 細(xì)胞購于中科院上海細(xì)胞庫;人乳腺癌SK-BR-3 細(xì)胞購于ATCC 細(xì)胞庫。T47D、SK-BR-3 乳腺癌細(xì)胞均用含10%胎牛血清及1%雙抗的DMEM 高糖培養(yǎng)液培養(yǎng),放置于5%CO2,37 ℃的恒溫水浴培養(yǎng)箱中,選擇狀態(tài)最佳的細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù),使細(xì)胞的最終密度為5×104/mL。DMEM高糖培養(yǎng)液(批號(hào):8118245)、胎牛血清(批號(hào):1739463)購自美國Gibco 公司,PBS 緩沖液(批號(hào):170919)購自北京博奧拓達(dá)科技有限公司,雙抗(批號(hào):171019)購自上?;鶎?shí)有限公司,胰蛋白酶(批號(hào):090617171012)、細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(批號(hào):060818181029)購自碧云天有限公司,CCK-8 檢測(cè)試劑盒(批號(hào):LK815)購自日本同仁化學(xué)研究所。二氧化碳培養(yǎng)箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司);倒置顯微鏡(奧林巴斯科技有限公司);離心機(jī)(湘儀集團(tuán)有限公司);高壓蒸汽滅菌鍋(上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司);流式細(xì)胞儀(默克密理博有限公司);RTCA 細(xì)胞實(shí)時(shí)監(jiān)控儀(賽默飛世爾公司)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 CCK-8 檢測(cè)細(xì)胞增殖抑制率 將密度為5×104/mL的細(xì)胞以每孔100 μL 接種于96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,補(bǔ)足培養(yǎng)液,24 h 后將3 板細(xì)胞分別隨機(jī)分為7 組,即空白對(duì)照組、蒲公英水煎液25、50、100、150、200、300 mg/mL 組;空白對(duì)照組、蒲公英多糖6 個(gè)濃度組,25、50、100、150、200、300 mg/mL 組;空白對(duì)照組、蒲公英萜醇6 個(gè)濃度組,25、50、100、150、200、300 μmol/L,每組5 個(gè)復(fù)孔。加藥結(jié)束后繼續(xù)培養(yǎng)48 h,將各組細(xì)胞改用終濃度含10% CCK-8 的培養(yǎng)基進(jìn)行溫育2 h,隨后在酶標(biāo)儀450 nm 處讀取吸光度(OD)值。
1.2.2 實(shí)時(shí)xCELLigence 細(xì)胞分析系統(tǒng)監(jiān)測(cè)細(xì)胞增殖毒性 基線檢測(cè)所有孔Cell Index 低于0.063,將密度為5×104/mL 的T47D、SK-BR-3 細(xì)胞懸液以每孔100 μL接種于E-Plate 16 板中,室溫放置30 min。開始Step2(24 h檢測(cè)細(xì)胞增殖曲線),24 h 后給予藥物,藥物濃度,同2.1,開始Step3,檢測(cè)48 h 內(nèi)細(xì)胞增殖毒性。
1.2.3 細(xì)胞劃痕愈合實(shí)驗(yàn) 在6 孔板背后,間隔0.5 cm均勻劃5 條直線,每孔加入約1×105個(gè)T47D 乳腺癌細(xì)胞,24 h 后制造劃痕,用PBS 溶液沖洗,加入不同濃度的蒲公英萜醇同2.1 繼續(xù)培養(yǎng)。按0,24,48 h取樣,拍照測(cè)量劃痕寬度,計(jì)算各藥物濃度組細(xì)胞遷移抑制率。
1.2.4 細(xì)胞凋亡檢測(cè) 將T47D 細(xì)胞以1×105/mL 接種至6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,將狀態(tài)良好的細(xì)胞隨機(jī)分為7 個(gè)蒲公英萜醇終濃度組,同2.1。待加樣結(jié)束后繼續(xù)培養(yǎng)48 h,清洗、消化、離心棄上清液,吸取100 μL Binding buffer 加入至上述各離心管中,隨后加入5 μL AnnexinV-FITC,室溫下避光溫育l0 min,向上述離心管中加入1 μLPI (100 μg/μL)染色液,避光反應(yīng)5 min,再加入400 μL 結(jié)合緩沖液,運(yùn)用流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 18.0 軟件對(duì)本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示。
2.1 CCK-8 檢測(cè)細(xì)胞增殖抑制率 由表1 可知T47D乳腺癌細(xì)胞經(jīng)3 種藥物作用48 h 后,蒲公英萜醇50~300 μmol/L 組與對(duì)照組比較有顯著抑制作用(P<0.05或P<0.01),最高抑制率可達(dá)67.19%;蒲公英多糖100~300 mg/mL 組與對(duì)照組比較抑制作用顯著(P<0.05 或P<0.01),但抑制作用較蒲公英萜醇弱;蒲公英水煎液100~300 mg/mL 組與對(duì)照組比較有較顯著的抑制作用(P<0.05),其抑制作用最弱。
表1 蒲公英提取物各藥物濃度組對(duì)T47D 細(xì)胞增殖的影響(,n =5)
表1 蒲公英提取物各藥物濃度組對(duì)T47D 細(xì)胞增殖的影響(,n =5)
注:與對(duì)照組比較,# P <0.05,## P <0.01
由表2 可知SK-BR-3 乳腺癌細(xì)胞經(jīng)3 種藥物作用48 h 后,蒲公英萜醇100~300 μmol/L 組與對(duì)照組比較有顯著抑制作用(P<0.05 或P<0.01),其最大抑制率為43.15%;蒲公英多糖100~300 mg/mL 組與對(duì)照組比較抑制作用顯著(P<0.05);蒲公英水煎液100~300 mg/mL組與對(duì)照組比較有顯著抑制作用(P<0.05 或P<0.01),蒲公英萜醇對(duì)SK-BR-3 乳腺癌細(xì)胞增殖的抑制作用較蒲公英多糖和蒲公英水煎液強(qiáng)。
表2 蒲公英提取物各藥物濃度組對(duì)SK-BR-3 細(xì)胞增殖的影響(,n =5)
表2 蒲公英提取物各藥物濃度組對(duì)SK-BR-3 細(xì)胞增殖的影響(,n =5)
注:與對(duì)照組比較,# P <0.05,## P <0.01
2.2 實(shí)時(shí)xCELLigence 細(xì)胞分析系統(tǒng)監(jiān)測(cè)細(xì)胞增殖毒性 由圖1、2、3 可知T47D 乳腺癌細(xì)胞經(jīng)藥物作用后,各藥物濃度組與對(duì)照組比較對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖均有一定的抑制作用,且呈劑量依賴性。蒲公英萜醇對(duì)T47D乳腺癌細(xì)胞增殖的抑制作用最強(qiáng),72 h 時(shí)抑制率可達(dá)到70.50%。
圖1 蒲公英萜醇組T47D 細(xì)胞增殖曲線
圖2 蒲公英多糖組T47D 細(xì)胞增殖曲線
圖3 蒲公英水煎液組T47D 細(xì)胞增殖曲線
由圖4、5、6 分可知SK-BR-3 乳腺癌細(xì)胞經(jīng)藥物作用后,各藥物濃度組與對(duì)照組比較均有顯著的抑制作用,且呈劑量依賴性。蒲公英萜醇對(duì)SK-BR-3 乳腺癌細(xì)胞增殖的抑制作用最強(qiáng),72 h 時(shí)抑制率可達(dá)45.67%。
圖4 蒲公英萜醇組SK-BR-3 細(xì)胞增殖曲線
圖5 蒲公英多糖組SK-BR-3 細(xì)胞增殖曲線
圖6 蒲公英水煎液組SK-BR-3 細(xì)胞增殖曲線
2.3 細(xì)胞劃痕愈合實(shí)驗(yàn) T47D 乳腺癌細(xì)胞劃痕經(jīng)不同濃度蒲公英萜醇作用24、48 h 后,各濃度組與對(duì)照組比較均有一定的抑制作用,且呈劑量依賴性和時(shí)間劑量依賴性。蒲公英萜醇(100~300 μmol/L)作用48 h 后,T47D 乳腺癌細(xì)胞劃痕愈合顯著被抑制,最大遷移抑制率可達(dá)74.43%。見圖7。
圖7 蒲公英萜醇對(duì)T47D 乳腺癌細(xì)胞劃痕愈合的影響
2.4 細(xì)胞凋亡檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 經(jīng)蒲公英萜醇作用48 h 后,各濃度組與對(duì)照組比較T47D 細(xì)胞凋亡率均有一定程度增加,且呈劑量依賴性。蒲公英萜醇(100~300 μmol/L)組作用48 h 后誘導(dǎo)T47D 乳腺癌細(xì)胞凋亡作用顯著,見圖8。
圖8 蒲公英萜醇對(duì)T47D 乳腺癌細(xì)胞凋亡的影響
乳腺癌是生長于乳腺腺泡上皮或者乳腺導(dǎo)管內(nèi)上皮的惡性腫瘤,發(fā)病率和病死率居于當(dāng)今女性腫瘤的首位[11],雖然有關(guān)乳腺癌的臨床實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但乳腺癌患者的病死率仍持逐年上升狀態(tài)[12]。PR、ER、Her-2 在乳腺癌的發(fā)病過程中起到一定作用,針對(duì)受體表達(dá)狀態(tài),浸潤性乳腺癌大致可分為3 種分子亞型,LuminalA、B 型,三陰型和Her-2 過表達(dá)型[13-14]。不同細(xì)胞亞型的乳腺癌治療方案有所不同,ER 陽性主要采用內(nèi)分泌治療法,Lumina A 型只進(jìn)行內(nèi)分泌治療,就能得到良好的治療效果[15-16];而ER陰性,Her-2 高表達(dá)的乳腺癌可以針對(duì)Her-2 因子靶向治療[17-18],但由于三陰性乳腺癌腫瘤惡化程度較高,采用內(nèi)分泌治療基本無效,同時(shí)缺乏有效的治療靶點(diǎn)[19-20],現(xiàn)主要采用化療法治療,藥物治療效果不明顯,所以本實(shí)驗(yàn)未選取三陰型乳腺癌細(xì)胞。本實(shí)驗(yàn)選取蒲公英水煎液、蒲公英多糖、蒲公英萜醇分別作用于雌激素依賴Luminal 型T47D 乳腺癌細(xì)胞、Her-2 過表達(dá)型SK-BR-3 乳腺癌細(xì)胞,進(jìn)行蒲公英提取物抑制乳腺癌細(xì)胞增殖作用的初篩。
3 種提取物對(duì)乳腺癌細(xì)胞的增殖均有一定抑制作用,CCK-8 增殖檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞增殖毒性檢測(cè)結(jié)果顯示單體蒲公英萜醇抑制乳腺癌細(xì)胞增殖作用更為明顯,50 μmol/L 時(shí)抑制率可達(dá)26.49%,最高抑制率可達(dá)70.50%,蒲公英多糖和水煎液組相對(duì)抑制率較低。蒲公英各種成分對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖的抑制作用呈現(xiàn)一定的差異性,蒲公英其他成分是否具有抑制乳腺癌細(xì)胞增殖的作用,還有待進(jìn)一步研究。同時(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)3 種提取物對(duì)T47D 細(xì)胞增殖的抑制作用明顯高于對(duì)SKBR-3 細(xì)胞的抑制作用。T47D 細(xì)胞屬于雌激素依賴型乳腺癌細(xì)胞,有研究表明內(nèi)分泌療法成為一種重要的治療激素依賴型乳腺癌的療法,推測(cè)蒲公英很可能通過調(diào)節(jié)T47D 乳腺癌細(xì)胞雌激素受體ER,從而達(dá)到抑制癌細(xì)胞異常增殖的作用。由于SK-BR-3 細(xì)胞中Her-2呈過表達(dá)狀態(tài),需要針對(duì)Her-2 因子靶向治療,才能得到更好的治療效果,蒲公英提取物對(duì)其的抑制作用較對(duì)T47D 細(xì)胞的抑制作用弱。因此劃痕愈合實(shí)驗(yàn)以及凋亡誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)只選取蒲公英萜醇作為實(shí)驗(yàn)研究藥物,T47D 乳腺癌細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示蒲公英萜醇可通過抑制T47D 乳腺癌細(xì)胞遷移并誘導(dǎo)其凋亡,從而抑制乳腺癌細(xì)胞增殖,但相關(guān)的凋亡通路還有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。
中藥發(fā)揮抗腫瘤作用是多環(huán)節(jié)多靶點(diǎn)的,且其作用的機(jī)制十分復(fù)雜[21-22]。能夠進(jìn)一步明確蒲公英提取物對(duì)乳腺癌不同環(huán)節(jié)的作用機(jī)制,對(duì)今后更深入研究蒲公英對(duì)乳腺癌的治療作用有很大幫助。蒲公英不同藥用部位的提取物對(duì)乳腺癌細(xì)胞的增殖是否具有同樣的抑制作用,以及所含的不同成分對(duì)同種類型乳腺癌治療作用的平行性差異都應(yīng)進(jìn)行更深入的實(shí)驗(yàn)研究。蒲公英作為抗腫瘤的天然藥物,仍具有很大的藥用研究潛力,其治療乳腺癌的機(jī)制可能是今后此類實(shí)驗(yàn)研究的重點(diǎn)。