楊 繁,曾永蕾
(1.安徽中醫(yī)藥大學,安徽 合肥 230038;2.安徽中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院,安徽 合肥 230038)
宮頸癌是威脅女性身體健康的癌癥之一,陰道觸碰性流血、陰道排出白色或血色液體及有腥臭味道是宮頸癌常見的臨床特征,發(fā)病群體無規(guī)律性[1]。根據(jù)我國流行病調(diào)查顯示:我國每年有10萬新增宮頸癌患者,以每年1.0%增長。宮頸癌疾病多為機體感染HPV病毒導(dǎo)致,HPV屬于DNA病毒,具有快速復(fù)制和繁殖的特點[2]。隨著宮頸癌篩查力度的增加,該疾病在早期能夠被發(fā)現(xiàn),臨床手術(shù)及放化療均可以降低死亡率,但是毒副作用的增加,導(dǎo)致宮頸癌治療受限,因此,尋找新的藥物至關(guān)重要[3]。近些年,從植物中提取有效成分應(yīng)用于抗腫瘤的研究逐漸增多,苦參堿是從豆科植物提取的生物堿類,苦參是其中主要成分之一,在抑制炎癥、抵抗病毒方面具有重要作用。幾年來在廣譜抗腫瘤的作用中備受關(guān)注,對肝癌、胃癌細胞均具有較好的抑制作用[4]。凋亡蛋白家族,Bax為促進凋亡,Bcl-2、Bcl-xl作用與之相反[5],均參與癌細胞的凋亡及增殖,但是在宮頸癌細胞中的作用還有待商榷,因此,本文主要探討苦參堿對宮頸癌細胞中Bcl-2/Bax表達水平及生物學行為的影響。
1.1 主要試劑和儀器 宮頸癌Hela細胞株(美國ATCC公司);苦參堿(上海源葉生物科);鼠抗人Bcl-2、Bax抗體(Santa Cruz公司,USA);RPMI1640培養(yǎng)基(上海邦景);電泳儀(美國伯樂公司)。
1.2 苦參堿溶液配制 將苦參堿溶于濃度<0.1的二甲基亞砜溶液中,-2 ℃保存,無血培養(yǎng)基稀釋為1.0、1.5、2.0 mg/ml。
1.3 宮頸癌Hela細胞株培養(yǎng)與分組 將低溫冷藏的Hela細胞,快速移入37 ℃水中溶解,離心后,離棄上清液,加入培養(yǎng)基,無氧下培養(yǎng),每隔一日更換培養(yǎng)液,生長到85%~90%時,消化傳代,把無苦參堿處理的Hela細胞分為宮頸癌組,加入1.0、1.5、2.0 mg/ml濃度藥物的細胞分為藥物組。
1.4 MTT法檢測Hela細胞抑制率 采用10%FBS將濃度為1000 ng/μl的苦參堿溶液分別調(diào)整濃度為1.0、1.5、2.0 g/L,取Hela細胞數(shù)目為5×103接種到96孔板中,宮頸癌組未加入藥物,藥物組加入多個濃度以上苦參堿藥物溶液,培養(yǎng)24、48、72 h,后加入20 μl MTT,4 h后,加入150 μl DMSO,采用酶標儀測570 nm波長檢測每個孔Hela細胞的抑制率。
1.5 檢測Hela細胞遷移能力 Hela細胞進行饑餓處理,12 h后再加入DMSO,24 h后離心重懸細胞5×103/ml,將200 μl的細胞懸液加入小室中,下室中加入含20%血清的培養(yǎng)基600 μl,37 ℃,培養(yǎng)2~3 d,取出小室,用棉簽拭去上室細胞,進行染色,計算Hela細胞數(shù)。
1.6 流式細胞儀檢測Hela細胞凋亡 將Hela細胞以5×103個數(shù)量種于96孔板,過夜培養(yǎng)后按上述分組分別加入不同的藥物濃度,培養(yǎng)1 d后,加入少量胰蛋白酶,消化4 min后,收集細胞進行離心,棄去上清液,采用PBS反復(fù)洗滌3次,后進行避光染色,后采用流式細胞儀分析Hela細胞凋亡。
1.7 免疫印跡檢測Bcl-2、Bax蛋白 100 μl濃度為5×103的Hela細胞溶液,高速離心0.5 h,收集上清液。將蛋白上清處理后加入上樣孔。電泳后,取下PVDF膜TBST浸泡10 min,室溫封閉2 h,TBST洗5 min、3次,然后加一抗(1∶500 ),4 ℃雜交24 h,TBST洗5 min、3次,加過氧化物酶標記的二抗(1∶2000),室溫下雜交2 h,再次TBST洗5 min、3次。將膜浸入ECL工作液,隨后進行檢測,獲取圖像。
2.1 苦參堿干預(yù)下Hela細胞活性抑制率 見表1。MTT結(jié)果顯示:宮頸癌組Hela細胞活性抑制率低于藥物組(P<0.05),2 g/L藥物組Hela細胞活性抑制率高于1.0、1.5 g/L藥物組(P<0.05),同一組中,72 h Hela細胞活性抑制率高于24、48 h(P<0.05),隨著藥物濃度及時間延長Hela細胞活性抑制率逐漸升高。
表1 苦參堿干預(yù)下Hela細胞活性抑制率(%)
2.2 苦參堿對Hela細胞侵襲數(shù)目的影響 1 g/L藥物組Hela細胞侵襲數(shù)目低于宮頸癌組(P<0.05),2 g/L藥物組Hela細胞侵襲數(shù)目低于1、1.5 g/L藥物組(P<0.05),四組細胞侵襲數(shù)目差異比較有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見圖1。
2.3 苦參堿對Hela細胞凋亡周期及凋亡率的影響 見表2。G0-G1期宮頸癌組細胞凋亡與藥物組差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),G0-G1期、G2-M期各組相差較小(P>0.05),2 g/L藥物組Hela細胞凋亡率最高,宮頸癌組細胞凋亡率最低,四組Hela細胞凋亡率比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表2 苦參堿對Hela細胞凋亡周期及凋亡率的影響
2.4 苦參堿對Bcl-2、Bax蛋白水平的影響 見表3(圖2)。1 g/L藥物組Hela細胞下Bcl-2蛋白水平低于宮頸癌組(P<0.05),2 g/L藥物組Hela細胞下Bcl-2蛋白水平低于1、1.5 g/L藥物組(P<0.05),Bax表達與Bcl-2相反。
表3 Hela細胞Bcl-2、Bax蛋白水平
苦參堿屬于中藥生物調(diào)節(jié)劑,對多種惡性腫瘤細胞存在潛在的抵抗作用,例如:肺癌、肝癌和胃癌等[6]。本文通過采用不同濃度的苦參堿對Hela細胞進行干預(yù),發(fā)現(xiàn)Hela細胞活性顯著降低,向周圍擴散的能力減慢,在苦參堿劑量增加的同時細胞凋亡與劑量成正相關(guān)。
目前抗腫瘤藥物對宮頸癌Hela細胞的抑制方式有很多,如抑制細胞活性、促進凋亡、減少侵襲等。本文通過MTT檢測發(fā)現(xiàn)苦參堿可以抑制Hela細胞活性,在72 h時和濃度為2 g/L時細胞活性抑制率達到頂峰。近些年,從植物中提取抗腫瘤的藥物的研究表現(xiàn)出了巨大的潛力,苦參堿屬于中藥提取物,是從苦參根部提取出的堿性成分物質(zhì)。藥理學研究表明,苦參堿能夠通過對Hela細胞中線粒體活性進行干預(yù),誘發(fā)癌細胞基因發(fā)生甲基化模式,調(diào)節(jié)Hela細胞信號,抑制腫瘤細胞活性,加快宮頸癌細胞凋亡發(fā)揮抗腫瘤的作用[7-8]。毛燕等[9]研究表示苦參堿還能夠通過激活機體免疫因子,抑制Hela細胞活性發(fā)展,并有效降低細胞毒性,減緩宮頸癌病變,本文與之結(jié)果相似。
本文研究表示,苦參堿可以加快Hela細胞凋亡,減少侵襲,隨著苦參堿濃度的升高,凋亡加劇,侵襲數(shù)量降低,說明苦參堿能夠促使宮頸癌細胞存活周期縮短,減少擴散。眾所周知,細胞受多種信號調(diào)節(jié)進行多種生物活動,但是,當細胞發(fā)生DNA突變時,信號產(chǎn)生抑制,機體平衡狀態(tài)遭到破壞,癌細胞產(chǎn)生[10]??鄥A能夠通過不同作用形式加快Hela細胞凋亡,對宮頸癌細胞的凋亡信號進行調(diào)節(jié),能夠減少腫瘤血管內(nèi)皮細胞分化,并發(fā)揮抗Hela細胞黏性作用,減少Hela細胞的侵襲和遷移[11-12]。許海等[13]研究表示苦參堿能夠?qū)m頸癌組織進行有效干預(yù),減少毒性和炎癥浸潤,緩解組織病變。本文與張悅等[14]研究結(jié)果相似。
隨著對細胞凋亡機制的研究,發(fā)現(xiàn)Bcl-2家族在多種惡性腫瘤細胞的凋亡中發(fā)揮作用。其下游因子分為不同亞型,Bcl-2能夠減少宮頸癌細胞壞死,Bax作用與之相反[15-16]??鄥A具有促進癌細胞壞死作用,均能夠與線粒體和核孔復(fù)合體的信號傳導(dǎo)作用,增加腫瘤細胞壞死,縮短癌細胞存活期[17]。Jie等[18]研究表示,體外實驗研究表明對宮頸癌Hela細胞經(jīng)苦參堿干預(yù),無干預(yù)下的宮頸癌細胞Bcl-2水平活躍,干預(yù)后下的癌細胞Bcl-2水平降低,同時能夠減少生物活性,縮短生存時間。研究表示,苦參堿對惡性腫瘤具有抑制作用一致時學術(shù)界研究的中藥,金暢等[19]研究表示利用苦參堿可以輔助治療宮頸癌患者,對患者免疫調(diào)節(jié)具有較好的作用。趙林等[20]研究表示Bcl-2與Bax在宮頸癌細胞作用呈現(xiàn)負相關(guān),Bcl-2降低,Bax上升,Bcl-2、Bax對宮頸癌DNA表型調(diào)節(jié)發(fā)揮重要作用。
綜上所述,苦參堿抑制宮頸癌Hela細胞活性,加快Hela凋亡,減少向周圍細胞擴散的能力,上述原因可能與抑制Bcl-2表達,增加Bax水平相關(guān)。