李孝平,李偉,高芳芳,黃朝剛,何天佑,孫智珺
作者單位:武漢市第三醫(yī)院普外科,湖北 武漢430060
胃癌是我國(guó)常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅我國(guó)人民的生命健康,近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥對(duì)胃癌的防治具有良好療效。中藥多糖可通過(guò)藥理因素調(diào)節(jié)人體免疫功能,且具有抗腫瘤作用,能夠?yàn)獒t(yī)學(xué)臨床腫瘤治療提供有效幫助。研究報(bào)道獼猴桃根多糖、紅花多糖可抑制人胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)其凋亡。山楂多糖是山楂中有效生物活性物質(zhì),具有抗疲勞、增強(qiáng)免疫力、抗氧化、抗腫瘤以及調(diào)血脂等藥理作用。有研究發(fā)現(xiàn)山楂多糖提取物可誘導(dǎo)人結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡。而山楂多糖提取物對(duì)胃癌細(xì)胞增殖和凋亡的影響及其機(jī)制尚未可知。miRNA 能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化和凋亡等多種生物過(guò)程,參與調(diào)控多種癌癥發(fā)生,也與胃癌進(jìn)程相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)miR-146a-5p 在非小細(xì)胞肺癌中起抑癌作用。人參皂苷Rh2 通過(guò)上調(diào)miR-146a-5p 抑制肝癌細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。高腹膜轉(zhuǎn)移潛能的胃癌細(xì)胞中miR-146a-5p 下調(diào)表達(dá)。然而miR-146a-5p 對(duì)胃癌細(xì)胞增殖和凋亡的影響尚未清楚。本研究自2018 年3 月至2019 年3月研究山楂多糖提取物對(duì)胃癌細(xì)胞增殖和凋亡的影響及其機(jī)制及與miR-146a-5p的相關(guān)性。
1.1 材料
胃癌細(xì)胞AGS 購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫(kù);RPMI-1640 培養(yǎng)基購(gòu)自美國(guó)Gibco 公司;四甲基偶氮唑鹽比色法(MTT)試劑盒、Annexin V-FITC/PI 試劑盒購(gòu)自日本同仁研究所;蛋白提取試劑盒購(gòu)自美國(guó)Epigentek 公司;Trizol 試劑、熒光定量試劑盒購(gòu)自美國(guó)Progema公司。1.2 方法
1.2.1
山楂多糖提取物的制備 山楂購(gòu)自本地大型超市,將山楂洗凈后切片、烘干,按料液比1∶20的比例加入蒸餾水后打漿,90 ℃熱水浴提取6 h,加入0.1%的果膠酶45 ℃提取3 h,于80 ℃下滅酶10 min,離心收集上清液并濃縮,將濃縮液用95%的乙醇醇沉,離心收集沉淀,將沉淀復(fù)溶于水中,再次醇沉,離心收集沉淀,置于烘箱中烘干至恒重,得山楂多糖提取物。將所得提取物經(jīng)苯酚-硫酸法檢測(cè)其為多糖提取物;將該粗多糖提取物加入胰蛋白酶于65 ℃孵育2 h,離心后去除沉淀,得到脫蛋白的多糖溶液;將其轉(zhuǎn)移到層析袋中進(jìn)行反復(fù)透析48 h,然后離心、濃縮、醇沉,得到半純品;再將半純品多糖用Sephadex G-100 凝膠柱層析,得純多糖提取物。然后檢測(cè)多糖含量。
制作標(biāo)準(zhǔn)曲線:稱取4 mg葡萄糖溶于100 mL純水中,分別取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 補(bǔ)水至1.0 mL,然后加入5%苯酚1.0 mL 和濃硫酸0.5 mL,搖勻,靜置20 min 后檢測(cè)490 nm 處吸光度值,以水為空白對(duì)照做同樣顯色處理。橫坐標(biāo)為吸光度值,縱坐標(biāo)為糖含量。取1.0 mL 的多糖溶液按上述步驟操作,測(cè)吸光度值,以標(biāo)準(zhǔn)曲線作測(cè)多糖含量。用高效液相凝膠色譜法檢測(cè)多糖純度。
1.2.2
細(xì)胞培養(yǎng)與分組 胃癌細(xì)胞AGS 用含10%胎牛血清的RPMI-1640 培養(yǎng)液培養(yǎng),取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期AGS 細(xì)胞,分別為200、400、800 μg/mL 的山楂多糖提取物處理,作為不同濃度山楂多糖提取物組;正常培養(yǎng)的細(xì)胞作為對(duì)照(NC)組;用800 μg/mL 的甘露醇處理作等滲對(duì)照,記為800 μg/mL 甘露醇組。將miR-146a-5p 過(guò)表達(dá)載體及陰性對(duì)照轉(zhuǎn)染至AGS細(xì)胞中,作為miR-NC 組、miR-146a-5p 組;將miR-146a-5p 抑制劑及陰性對(duì)照轉(zhuǎn)染至AGS 細(xì)胞后用濃度為800 μg/mL 的山楂多糖提取物處理,作為antimiR-NC+山楂多糖提取物組、anti-miR-146a-5p+山楂多糖提取物組。轉(zhuǎn)染均按照Lipofectamine2000試劑盒進(jìn)行操作。1.2.3
MTT 檢測(cè)細(xì)胞增殖率 細(xì)胞培養(yǎng)48 h,按試劑盒說(shuō)明操作,用酶標(biāo)儀檢測(cè)490 nm 處吸光度(OD)值。1.2.4
流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡 收集培養(yǎng)48 h的細(xì)胞,按試劑盒說(shuō)明操作,上流式細(xì)胞儀檢測(cè)。1.2.5
蛋白質(zhì)印跡法(Western Blot)檢測(cè)蛋白cyclinD1、cleaved-caspase-3、β-catenin 表達(dá) 提取細(xì)胞總蛋白,定量后取50 μg 進(jìn)行SDS-PAGE,轉(zhuǎn)至PVDF 膜,封閉后加入一抗4 ℃孵育過(guò)夜,加入二抗室溫孵育2 h,暗室中曝光顯影,定影,測(cè)定各組蛋白條帶的灰度值,計(jì)算蛋白表達(dá)水平。1.2.6
實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)檢測(cè)miR-146a-5p 表達(dá)水平 提取細(xì)胞總RNA,合成cDNA,進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,循環(huán)條件為95 ℃變性30 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延長(zhǎng)30 s,共40 個(gè)循環(huán);相對(duì)表達(dá)量采用2法計(jì)算。1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS 20.0 分析,計(jì)量資料用x ± s 表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t 檢驗(yàn),以P <0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2.1 不同濃度山楂多糖提取物對(duì)胃癌細(xì)胞AGS 增殖的影響
對(duì)照組胃癌細(xì)胞AGS 的增殖率為(100.10±10.02)%,200、400、800 μg/mL 山楂多糖提取 物 組 分 別 為(85.12±8.51)%、(68.22±6.82)%和(42.11±4.21)%,與對(duì)照組相比,200、400、800 μg/mL山楂多糖提取物組胃癌細(xì)胞AGS 的增殖率降低(F=31.314,P <0.05)。圖1 不同濃度山楂多糖提取物對(duì)胃癌細(xì)胞AGS凋亡的影響:A為細(xì)胞凋亡流式圖;B為cleaved-caspase-3蛋白表達(dá)印跡圖
2.2 不同濃度山楂多糖提取物對(duì)胃癌細(xì)胞AGS 凋亡的影響
與對(duì)照組相比,800 μg/mL 甘露醇組AGS 細(xì)胞的凋亡率、cleaved-caspase-3的表達(dá)水平無(wú)顯著變化;而不同濃度山楂多糖提取物組胃癌細(xì)胞AGS 凋亡率升高,cleaved-caspase-3 表達(dá)水平升高(P <0.05)(圖1,表1)。表1 不同濃度山楂多糖提取物胃癌細(xì)胞AGS凋亡的影響(n=3)/x ± s
2.3 山楂多糖提取物對(duì)miR-146a-5p 表達(dá)的影響
與對(duì)照組相比,山楂多糖提取物組胃癌細(xì)胞AGS 中miR-146a-5p 表達(dá)水平升高[(1.00±0.10)比(2.89±0.29),t=10.672,P <0.05]。
2.4 高表達(dá)miR-146a-5p 對(duì)胃癌細(xì)胞AGS 增殖和凋亡的影響
與miR-NC 組相比,miR-146a-5p 組胃癌細(xì)胞AGS 中miR-146a-5p 表達(dá)水平升高,cyclinD1表達(dá)水平降低,AGS細(xì)胞的增殖率降低,AGS細(xì)胞中cleaved-caspase-3表達(dá)水平升高,AGS細(xì)胞的凋亡率升高(P <0.05)(圖2,表2)。圖2 高表達(dá)miR-146a-5p對(duì)cyclinD1、cleaved-caspase-3蛋白表達(dá)的影響
2.5 低表達(dá)miR-146a-5p 可以部分逆轉(zhuǎn)山楂多糖提取物對(duì)胃癌細(xì)胞AGS 增殖和凋亡的影響
與anti-miR-NC+山楂多糖提取物組相比,anti-miR-146a-5p+山楂多糖提取物組胃癌細(xì)胞AGS 中miR-146a-5p表達(dá)水平降低,cyclinD1表達(dá)水平升高,AGS細(xì)胞的增殖率升高,AGS細(xì)胞中cleaved-caspase-3表達(dá)水平降低,AGS 細(xì)胞的凋亡率降低(P <0.05)。見(jiàn)圖3,表3。表2 高表達(dá)miR-146a-5p對(duì)胃癌細(xì)胞AGS增殖和凋亡的影響(n=3)/x ± s
表3 低表達(dá)miR-146a-5p可以部分逆轉(zhuǎn)山楂多糖提取物胃癌細(xì)胞AGS增殖和凋亡的影響(n=3)/x ± s
2.6 Wnt/
β-catenin 信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)
與對(duì)照組相比,山楂多糖提取物組胃癌細(xì)胞AGS 中βcatenin 表達(dá)水平降低(P <0.05);與anti-miR-NC+山楂多糖提取物組相比,anti-miR-146a-5p+山楂多糖提取物組胃癌細(xì)胞AGS 中β-catenin 表達(dá)水平升高(P <0.05)。見(jiàn)圖4,表4。圖3 低表達(dá)miR-146a-5p對(duì)cyclinD1、cleaved-caspase-3蛋白表達(dá)的影響
圖4 β-catenin蛋白的表達(dá)
表4 Wnt/β-catenin信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)(n=3)/x ± s
研究發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥在癌前病變、術(shù)前新輔助化療、術(shù)后化療、延長(zhǎng)患者生存期等方面對(duì)治療胃癌有較好療效。山楂是一種純天然的藥食同源的植物果實(shí),其提取物具有抗氧化和延長(zhǎng)壽命作用。山楂黃酮提取物也能夠有效地抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。研究顯示山楂原花青素提取物可抑制肝癌SMMC-7721 細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。山楂多糖提取物可誘導(dǎo)人結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡。本研究顯示,不同濃度山楂多糖提取物處理的胃癌細(xì)胞AGS中細(xì)胞增殖率降低,細(xì)胞凋亡率升高,cleaved-caspase-3表達(dá)水平升高。說(shuō)明山楂多糖提取物可抑制胃癌細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。
研究表明miRNA 也參與調(diào)控癌癥的進(jìn)展,miR-146a-5p 在轉(zhuǎn)移性前列腺癌組織中低表達(dá),miR-146a-5p 過(guò)表達(dá)可誘導(dǎo)非雄激素依賴性前列腺癌細(xì)胞的凋亡。miR-146a-5p 過(guò)表達(dá)抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的腫瘤發(fā)生和血管生成。本研究顯示,高表達(dá)miR-146a-5p 后胃癌細(xì)胞AGS 的增殖率降低,凋亡率升高,說(shuō)明高表達(dá)miR-146a-5p 可抑制胃癌細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。表明miR-146a-5p 在胃癌中起抑癌作用。還有研究發(fā)現(xiàn)隱丹參酮通過(guò)調(diào)控miR-146a-5p/表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)軸抑制非小細(xì)胞肺癌。本研究顯示,山楂多糖提取物處理后,miR-146a-5p 表達(dá)水平升高,而低表達(dá)miR-146a-5p 部分逆轉(zhuǎn)了山楂多糖提取物對(duì)胃癌細(xì)胞AGS 增殖和凋亡的影響。說(shuō)明山楂多糖提取物可能通過(guò)上調(diào)miR-146a-5p抑制胃癌細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。
Wnt/β-catenin信號(hào)通路參與調(diào)控癌癥達(dá)發(fā)生發(fā)展等過(guò)程,且與胃癌的進(jìn)展有關(guān)。研究報(bào)道沉默β-catenin 可促進(jìn)胃癌MGC-803 細(xì)胞凋亡,抑制其侵襲。漢黃芩素可通過(guò)抑制Wnt/β-catenin 信號(hào)通路抑制胃癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移,并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,山楂多糖提取物處理的胃癌細(xì)胞AGS 中β-catenin 表達(dá)水平降低,說(shuō)明山楂多糖提取物可抑制Wnt/β-catenin 信號(hào)通路激活。而低表達(dá)miR-146a-5p 逆轉(zhuǎn)了山楂多糖提取物對(duì)βcatenin 表達(dá)的抑制作用。說(shuō)明山楂多糖提取物可能通過(guò)調(diào)控miR-146a-5p 進(jìn)而調(diào)控β-catenin 的表達(dá)而影響胃癌細(xì)胞增殖和凋亡。
綜上所述,山楂多糖提取物可能通過(guò)上調(diào)miR-146a-5p進(jìn)而抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路激活而抑制胃癌細(xì)胞AGS 增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。將可為中藥多糖治療胃癌提供了新思路。