徐斯盛,郭抗蕭,臧婧蕾,周羽
(長沙衛(wèi)生職業(yè)學院,湖南長沙 410001)
有關(guān)數(shù)據(jù)表明,經(jīng)常喝茶可以有效預(yù)防VEGF導(dǎo)致的角膜血管的產(chǎn)生[1],茶葉中的綠茶多酚進入體內(nèi)有效阻止了皮細胞的進一步增生,致使小血管的數(shù)目與長度顯著降低。但綠茶多酚在設(shè)計相應(yīng)的抑制藥物等領(lǐng)域仍沒有邁出具有突破性的一步。所以,把綠茶多酚運用于抑制性新藥物的設(shè)計中實際意義重大。表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)是綠茶多酚中兒茶素類化合物的主要成分,本研究利用其抑制特性以及潛在的抗癌性對綠茶多酚作進一步研究,以期找到有效抑制癌細胞增殖的化合藥物。
肝癌細胞株HepG2,湖南豐暉生物科技有限公司產(chǎn)品。HepG2細胞株適應(yīng)于青霉素與鏈霉素皆為100 U/mL的RPMI1640培養(yǎng)基中,培養(yǎng)箱環(huán)境為:溫度37 ℃、濕度充足、CO2含量5%。茶鮮葉,長沙普韻茶葉有限公司產(chǎn)品。
磷酸鹽緩沖液(PBS),長沙中天生物技術(shù)開發(fā)有限公司;RPMI1640培養(yǎng)基,杭州吉諾公司;胰酶、兒茶酚氧位甲基轉(zhuǎn)移酶、硫酸基轉(zhuǎn)移酶(SULT)、PAPS硫酸基供體、葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶,湖南天合生物公司產(chǎn)品;噻唑藍(MTT),Sigma;DAPI試劑,長沙維世爾公司;AnnexinV—F1TC試劑盒,上海市臥宏公司;二甲基亞砜(DMSO),上海艾銳化工有限公司。
3H24RI臺式智能高速離心機,長沙東旺實驗儀器有限公司;DM6 B熒光顯微鏡,德國徠卡;LSRII流式細胞檢測儀,長沙科文生物科技有限公司。
1.3.1 材料預(yù)處理
茶鮮葉充分曬干,抑制多酚氧化酶活性,保留30%的綠茶多酚,在20 ℃環(huán)境下稱取磨碎茶樣2 g,用300 mL超純水煮沸,50 min后靜置冷卻再過濾,濾液用PBS制備成10 g/L濃度的溶液,再次過濾殺菌后避光低溫貯存,用前稀釋至指定濃度。用PBS配制濃度為5 g/L的MTT溶液,過濾殺菌后低溫貯存待用。
1.3.2 肝癌HepG2細胞培養(yǎng)
在15%小牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基中進行細胞培養(yǎng),并以濃度為0.15%的胰酶消化。用臺盼藍染色法統(tǒng)計細胞數(shù)量,2.0×104個/cm2接種傳代,直至細胞濃度為80%時即可用于試驗,試驗前用胰酶消化。
1.3.3 EGCG的甲基化、葡萄糖醛酸化及硫酸化
兒茶酚氧位甲基轉(zhuǎn)移酶可實現(xiàn)兒茶素進一步甲基化,SULT將PAPS硫酸基供體轉(zhuǎn)至醇、胺類的受體分子中,實現(xiàn)EGCG的硫酸化;葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶將綠茶多酚轉(zhuǎn)化為Ⅱ相代謝化合物質(zhì),完成EGCG的葡萄糖醛酸化[2]。因此,綠茶多酚中的EGCG經(jīng)由甲基化、葡萄糖醛酸化和硫酸化后得到的代謝化合物質(zhì),能有效抗衰老和抑制癌細胞的活性與增殖,其過程如圖1所示。EGCG甲基化、葡萄糖醛酸化及硫酸化后,對細胞具備一定的抑制作用,為癌癥的防治帶來了不錯的效果,但綠茶多酚的代謝及化合反應(yīng)也產(chǎn)生了代謝不穩(wěn)定、藥效時間短和藥物成分利用率不高的問題。這就需要借助基于藥理學機制的藥物制備策略來彌補這些缺陷[3]。
借助胰酶消化肝癌HepG2細胞,制成濃度為50個/mL的單細胞懸液,放進圓底96孔的細胞培養(yǎng)模板中,每孔0.2 mL。(1)不同劑量的EGCG合成藥物對肝癌HepG2細胞的抑制作用:肝癌HepG2細胞暴露培養(yǎng)的時間為48 h,RPMI1640培養(yǎng)基中EGCG合成藥物劑量為25 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L;(2)EGCG合成藥物暴露時間對肝癌HepG2細胞的抑制作用:使用EGCG合成藥物劑量為100 mg/L的RPMI1640培養(yǎng)基,暴露培養(yǎng)肝癌HepG2細胞12 h、24 h、48 h及72 h。在實驗結(jié)束前4 h,每個孔分別加入MTT液10 mL,再培養(yǎng)4 h,去掉上清液,每孔放入DMSO 150 μL,避光振蕩5 min,計算各組的肝癌HepG2細胞存活率。
1.5.1 DAPI染色法
圖1 EGCG的甲基化、葡萄糖醛酸化及硫酸化過程
把培養(yǎng)好的HepG2細胞用PBS清洗幾次,加入250 mL基于PBS制備的3 mg/L的DAPI,室溫中培養(yǎng)0.5 h后,在熒光顯微鏡下觀察EGCG合成藥物誘導(dǎo)HepG2細胞凋亡時細胞核的形態(tài)變化。
1.5.2 AnnexinV-FITC檢測法
把收集的HepG2細胞再培養(yǎng)48 h,做離心處理后用PBS清洗幾次,加入1O mL AnnexinV—FITC試劑,搖勻避光室溫靜置0.5 h,再用流式細胞儀分析檢測肝癌HepG2細胞的凋亡率。
用EGCG合成藥物(100 mg/L)處理的HepG2細胞進行DAPI染色后,通過熒光顯微鏡觀察到正常細胞的細胞核形態(tài)為染色質(zhì)均勻分布、核膜等結(jié)構(gòu)完整、細胞核整體呈藍色;而凋亡細胞的細胞核雖然也為藍色,但染色質(zhì)表現(xiàn)出極大程度的波折濃縮、凝聚邊緣化形態(tài),出現(xiàn)了凋亡小體以及細胞核碎塊(如圖2所示),證明EGCG合成藥物可以誘發(fā)HepG2細胞的凋亡。
圖2 凋亡細胞的細胞核染色質(zhì)形態(tài)變化過程
如圖3所示,劑量不同的EGCG合成藥物作用于肝癌HepG2細胞48 h后,隨著EGCG合成藥物濃度的增大,細胞存活率逐漸下降,呈現(xiàn)出顯著的劑量依賴關(guān)系。
如圖4所示,100 mg/L EGCG合成藥物分別作用于肝癌HepG2細胞12 h、24 h、48 h、72 h后,各處理組的細胞數(shù)目變化程度存在差異,反映出顯著的時間依賴關(guān)系,且暴露時間越長,細胞存活率越低。
圖3 不同劑量EGCG合成藥物對細胞的抑制
圖4 EGCG合成藥物不同暴露時間對細胞的抑制
EGCG合成藥物對肝癌HepG2細胞活性及增殖具有顯著抑制作用,并受到藥物劑量與作用時間的影響。DAPI染色法與AnnexinV—FITC驗證表明,EGCG合成藥物可以誘發(fā)HepG2細胞的凋亡,且在一定限度內(nèi)細胞凋亡率與藥物劑量、作用時間存在正相關(guān)關(guān)系。綜上所述,綠茶多酚在臨床治療藥物運用過程中,對時間與劑量依賴程度較大,還有待進一步研究其用量以及藥物學原理。