黃海堂 吳輝坤,2,3△ 皇甫炎林 潘 誼
1.湖北中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)臨床學(xué)院 (湖北 武漢, 430061) 2.湖北省中醫(yī)院 3.湖北省中醫(yī)藥研究院 4.寧波市奉化區(qū)中醫(yī)醫(yī)院
肝癌具有總生存期短、病死率高的特點,是目前世界上第二大癌癥相關(guān)死亡原因,也是世界上第五大最常見的惡性腫瘤[1, 2]。肝癌是湖北省中醫(yī)院肝病研究所的重點研究病種之一,對肝癌的辨證論治經(jīng)歷了從“毒”到“毒痰瘀”再到“毒痰瘀虛”的過程。我們對肝癌門診1 242例原發(fā)性肝癌患者的處方藥物進行數(shù)據(jù)挖掘,發(fā)現(xiàn)肝癌的臨床治療中,解毒常用茵陳蒿、黃連等,化痰常用薏苡仁、枳實等,祛瘀常用丹參、郁金,補虛常用茯苓、白術(shù)等[3],綜合全國名老中醫(yī)吳壽善醫(yī)師治療肝癌的用藥特點,我們對治療肝癌的31味高頻中藥進行了篩選,初步形成了針對“毒、痰、瘀、虛”證候要素的中復(fù)藥方毒痰瘀脾腎虛方。為了進一步闡明肝癌“毒、痰、瘀、虛”四大證候要素的科學(xué)性及其本質(zhì),我們根據(jù)毒痰瘀脾腎虛方組方的證候要素特點進行拆方、組方,形成了全方、脾虛方、腎虛方、腎陽虛方、腎陰虛方、毒痰瘀方6大組方,通過體外細胞實驗分析各組方含藥血清對HepG2細胞凋亡、Wnt/β-catenin 信號通路的影響。
1.1 實驗材料
1.1.1 實驗動物和細胞 雄性Wistar大鼠(180~220 g)購自武漢大學(xué)實驗動物中心;HepG2細胞由武漢巴菲爾生物技術(shù)服務(wù)公司提供,批號為CL-0341。
1.1.2 藥物組成及制劑方法 毒痰瘀方:葉下珠、旋覆花、皂角刺各10 g,半枝蓮、蛇舌草各15 g、天葵子、丹參、姜黃各20 g、黨參30 g;腎虛方:毒痰瘀方加干地黃、續(xù)斷、沙苑子各20 g;腎陽虛方:毒痰瘀方加續(xù)斷、沙苑子各20 g;腎陰虛方:毒痰瘀方加干地黃20 g;脾虛方:毒痰瘀方加炙黃芪、白術(shù)各30 g;全方:毒痰瘀方加炙黃芪、白術(shù)各30 g,干地黃、續(xù)斷、沙苑子各20 g。所用中藥購自我院藥劑科。計算藥物總克數(shù),加10倍蒸餾水,倒入鍋中煎煮1 h后用紗布過濾出濾液待用;藥渣加10倍蒸餾水再煎1次,過濾;把兩次得到的濾液倒入鍋內(nèi)加熱濃縮至2 g/ml(即每ml含有2 g生藥),裝瓶,放入冰箱備用。
1.1.3 實驗器材 超凈工作臺購自蘇州集團安泰空氣技術(shù)有限公司,CO2恒溫培養(yǎng)箱購自SANYO公司,倒置顯微鏡購自NIKON公司,低速離心機購自Eppendorf公司,電泳儀電源、垂直電泳槽、電轉(zhuǎn)儀購自北京六一儀器廠,酶標(biāo)儀購自Thermo公司。
1.1.4 主要試劑 RPMI-1640培養(yǎng)基購自Gibco公司,0.25% Trypsin血清購自GIBCO,F(xiàn)BS公司,青霉素-鏈霉素溶液(雙抗,100×)購自Procell公司,細胞凋亡檢測試劑盒購自南京凱基生物公司,細胞培養(yǎng)皿、細胞培養(yǎng)瓶購自Corning公司,細胞凋亡實驗所需其他化學(xué)試劑購自國產(chǎn)分析純,磷酸酶抑制劑、PMSF、RIPA裂解液、BCA蛋白濃度測定試劑盒購自碧云天公司,TEMED、丙烯酰胺、甲叉丙烯酰胺購自Amresco公司,Trise-Base、二硫叔糖醇、購自Biosharp公司、蛋白marker(10~250 kD)購自Fermentas公司,小鼠單抗β-actin 、HRP標(biāo)記羊抗小鼠二抗、HRP標(biāo)記羊抗兔二抗購自武漢博士德生物工程有限公司,兔多抗p-GSK3β(46 kD)購自Affinity公司,余檢測抗體均購自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司,X光膠片購自柯達公司,顯影定影試劑盒購自天津市漢中攝影材料廠,Western Blot檢測其他化學(xué)試劑購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 制備含藥血清 雄性Wistar大鼠27只隨機分為9組,即空白組、陰性血清組、索拉菲尼組、全方組、脾虛組、腎虛組、腎陽虛組、腎陰虛組、毒痰瘀組,每組3只。中藥組大鼠分別予以相應(yīng)藥物濃縮液灌胃,灌胃體積為10 ml/kg,陰性血清組以等體積生理鹽水灌胃,空白組不予處理,索拉菲尼組予以50 mg/kg索拉菲尼灌胃,2次/d(每次間隔6 h),連續(xù)5 d,于末次給藥后1 h乙醚麻醉,無菌條件下經(jīng)腹主動脈采血,每只大鼠平均采血8 ml,冷置1 h后,放入離心機中離心(2 500 r/min,25 min)分離血清,最終每組平均分離出2.5 ml血清,將血清放置56℃水浴中滅活30 min,加入DMEM培養(yǎng)液中,制成10%含藥血清培養(yǎng)液備用。
1.2.2 細胞復(fù)蘇和培養(yǎng) 將HepG2細胞從液氮中取出,水浴鍋中溶解后轉(zhuǎn)移至含有5 ml培養(yǎng)基(1640+10%FBS+1%Penicillin-Streptomycin Solution)的離心管中,室溫1 000 r/min離心5 min,收集細胞;用含10%胎牛血清的完全培養(yǎng)基懸浮細胞,接種到培養(yǎng)皿中,輕輕吹打混勻,置于37℃、5% CO2飽和濕溫度條件下培養(yǎng);細胞的密度達到80% 時,棄去培養(yǎng)基,用PBS洗一遍,加入胰蛋白酶消化后加入完全培養(yǎng)基,按1∶3的比例傳代,37℃、5% CO2飽和濕溫度條件下擴大培養(yǎng);取處于對數(shù)生長期,生長狀態(tài)良好的HepG2細胞,再次加入胰蛋白酶消化細胞,消化完成后快速棄去胰酶,加入完全培養(yǎng)基,制成單細胞懸液,1 000 r/min離心5 min,去上清,HepG2細胞分別和不同含藥血清培養(yǎng),每孔加2 ml,48 h后收集HepG2細胞進行以下檢測。
1.2.3 細胞凋亡實驗 用不含EDTA的0.25%胰酶消化細胞,終止消化后收集HepG2細胞,室溫1 200 r/min離心3 min,去上清,加PBS重懸,用PBS將細胞潤洗2次,1 200 r/min離心5 min,使用AnnexinV-aPC/7-aAD細胞凋亡檢測試劑盒進行流式細胞術(shù)檢測。
1.2.4 Western Blot檢測 使用預(yù)冷后的PBS沖洗不同處理的HepG2細胞,加入裂解液后,于4℃下12 000 r/min離心5 min,收集上清溶液,蛋白樣品進行適當(dāng)稀釋,將BSA標(biāo)準(zhǔn)品制成蛋白濃度為1、0.8、0.6、0.4、0.2標(biāo)準(zhǔn)蛋白后,分別加入96孔板內(nèi),使用BCA法測量溶液總蛋白濃度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)蛋白濃度和相應(yīng)的OD值計算出樣品蛋白濃度。通過沸水浴10 min使樣品蛋白變性,制備電泳膠,先先以恒壓80、120 V進行電泳分離,利用轉(zhuǎn)膜儀進行轉(zhuǎn)膜, 使用5%的脫脂奶粉,室溫搖床封閉2 h,加入相應(yīng)的抗體,4℃孵育過夜,加入二抗,37℃搖床孵育2 h,使用PBST緩沖液清洗5~6次后,黑暗條件下曝光顯色,拍照保存。
2.1 全方及其拆方組方對HepG2細胞凋亡的影響 見圖1、表1。
表1 不同含藥血清對HepG2細胞凋亡的影響
2.2 全方及其拆方組方對Wnt/β-catenin信號通路相關(guān)蛋白表達的影響 全方及其拆方組方對Wnt/β-catenin信號通路相關(guān)蛋白GSK-3β、p-GSK-3β、c-myc、cyclinD1、β-catenin、MMP2表達的影響見圖2,3、表2。
圖2 不同含藥血清對HepG2細胞Wnt/β-catenin信號通路相關(guān)蛋白表達的影響
圖3 不同組含藥血清對MMP2蛋白表達的影響
經(jīng)典Wnt信號通路與非小細胞性肺癌[4]、乳腺癌[5]、肝癌[6]等多種人類癌癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),在細胞增殖周期、免疫周期及細胞的晝夜節(jié)律三個循環(huán)過程中起著核心作用[7]。GSK-3β是一種高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,在細胞的結(jié)構(gòu)重塑、分裂、增殖、黏附、調(diào)控基因表達、血管生成及癌變等過程中發(fā)揮著重要作用[8]。Wnt 信號的激活可使GSK-3β磷酸化失活,進而抑制β-catenin磷酸化,使β-catenin在細胞內(nèi)累積,高表達的β-catenin 進入細胞核內(nèi)與轉(zhuǎn)錄因子TCF/LEF結(jié)合,促進靶基因轉(zhuǎn)錄。CyclinD1作為細胞增殖的一種正性調(diào)節(jié)因子,其過量表達可加速細胞分裂;c-myc是一個核內(nèi)癌基因,具有使細胞獲得無限增殖、促進細胞分裂的功能,在腫瘤進展中起著重要的調(diào)控作用。MMP2是Wnt/β-catenin信號通路下游靶基因,對肝癌的侵襲與轉(zhuǎn)移有促進作用。
毒痰瘀脾腎虛方由葉下珠、天葵子、黨參、白術(shù)等組成,具有解毒化痰祛瘀、補腎健脾扶正之功效。從“毒、痰、瘀、虛”四大證候要素出發(fā),以扶正解毒、化痰祛瘀為主要治法,探究不同組方作用及影響環(huán)節(jié)的差異,對于揭示中醫(yī)藥治療肝癌的機制,評價其療效及優(yōu)化組方具有一定的參考價值。此次研究結(jié)果表明,根據(jù)“毒痰瘀虛”理論形成的中藥復(fù)方及其證候要素的拆方組方皆可明顯促進HepG2細胞凋亡、抑制Wnt/β-catenin信號通路,全方效果優(yōu)于拆方組方,且全方對Wnt/β-catenin 通路的抑制作用接近于索拉菲尼;全方、脾虛方、腎虛方、腎陽虛方對Wnt/β-catenin信號通路p-GSK-3β、c-myc、cyclinD1、β-catenin蛋白的表達抑制更為顯著,提示相比于單用解毒化痰祛瘀藥物,以此基礎(chǔ)加入補虛類藥物對HepG2細胞凋亡、Wnt/β-catenin信號通路抑制具有更明顯的效果,其中健脾藥、補腎藥并用效果優(yōu)于單用健脾藥或補腎藥,王憲波教授、李素領(lǐng)教授在肝癌治療中皆強調(diào)了健脾補中、益氣扶正的重要性[9,10];錢英教授強調(diào)五臟兼顧,以肝脾腎為主,臨證多用疏肝健脾補腎類中藥[11]。各醫(yī)家對肝癌的辨證論治雖不盡相同,但總體都講究辨病辨證相結(jié)合,驅(qū)邪兼顧扶正,驅(qū)邪治療效果更強。
本研究基于毒痰瘀虛理論,從Wnt/β-catenin信號通路初步探討中藥復(fù)方對HepG2細胞的影響,為肝癌的中藥治療提供參考,但是中藥復(fù)方抗肝癌的作用機制尚不明確,還需后續(xù)進一步的系統(tǒng)分析和研究。