王海鳳,胡江波,許夢(mèng)婷,唐賽賽
(山東中醫(yī)藥高等專科學(xué)校,山東煙臺(tái) 264199)
香菇是起源于我國(guó)的世界第二大食用菌[1]。香菇多糖(Lentinan,LNT)是一種從香菇中提取的活性成分,是純化的β-1,3-葡聚糖[2]。目前,香菇多糖在臨床上被廣泛用于腫瘤的輔助治療。腫瘤耐藥性的產(chǎn)生是導(dǎo)致治療失敗的主要原因,逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性是提高腫瘤治療療效的關(guān)鍵。本研究以胃癌細(xì)胞SGC7901為模型,探討香菇多糖聯(lián)合阿霉素對(duì)胃癌細(xì)胞凋亡及耐藥基因表達(dá)的影響,為香菇多糖抗腫瘤作用機(jī)制提供試驗(yàn)依據(jù)。
人胃癌細(xì)胞株SGC7901購(gòu)自上海美軒生物科技有限公司。
香菇多糖(批號(hào)1902271)、注射用鹽酸阿霉素(ADR)(25 mg,批號(hào):G1823064)、RPMI-1640完全培養(yǎng)基(KGM31800S-500)、CCK8法細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑盒(KGA317)、Trizon Reagent(CW0580S)、Ultrapure RNA超 純RNA提 取 試 劑 盒(CW0581M)、HiFiScript cDNA第一鏈合成試劑盒(CW2569M)、UltraSYBR Mixture(CW0957M),均購(gòu)自北京康為世紀(jì)生物科技有限公司;Annexin V-APC/7-AAD apoptosis kit(AP105-100kit)購(gòu)自MULTI SCIENCES公司。
CO2培養(yǎng)箱(BPN-80CW),上海一恒科學(xué)儀器有限公司;倒置熒光顯微鏡(MF53),廣州市明美光電有限公司;多功能酶標(biāo)儀(02L3006),TECAN;熒光 PCR儀(CFX Connect?實(shí)時(shí)),伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品(上海)有限公司;低溫高速離心機(jī)(TGL-16D),常州中捷實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司;NovoCyte?流式細(xì)胞儀(NovoCyte 2060R),艾森生物(杭州)有限公司。
1.4.1 CCK8法檢測(cè)香菇多糖對(duì)SGC7901細(xì)胞增殖的影響
實(shí)驗(yàn)設(shè)7組,分為空白對(duì)照組、6個(gè)不同濃度香菇多糖實(shí)驗(yàn)組。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期SGC7901細(xì)胞以1×104個(gè)/孔接種于96孔板的100 μL培養(yǎng)液中,培養(yǎng)至貼壁約70%。實(shí)驗(yàn)組向完全培養(yǎng)基中按20%的比例加入用RPMI1640培養(yǎng)液稀釋的不同濃度的香菇多糖,使其終濃度依次為10 μg/mL、30 μg/mL、50 μg/mL、70 μg/mL、100 μg/mL 和 200 μg/mL, 空 白 對(duì) 照組加等體積培養(yǎng)液,每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔,培養(yǎng)48 h,每孔加入10 μL CCK8檢測(cè)溶液,再置于培養(yǎng)箱中孵育4 h,振蕩混勻,在酶標(biāo)儀上于波長(zhǎng)450 nm處讀取光密度值(OD值),重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次,計(jì)算細(xì)胞生長(zhǎng)率,見式(1)。以生長(zhǎng)率大于90%的最高藥物濃度作為非細(xì)胞毒性濃度,作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的給藥量。
細(xì)胞生長(zhǎng)率=(實(shí)驗(yàn)組平均OD值/對(duì)照組平均OD值 )×100%。
1.4.2 細(xì)胞造模及分組
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期SGC7901細(xì)胞,棄去細(xì)胞培養(yǎng)上清,用1×PBS洗兩遍,用0.25%胰酶(含0.02% EDTA)消化,離心、洗滌、重懸,按40%比例將細(xì)胞接種于6孔板,待細(xì)胞完全貼壁后,棄去上清,設(shè)空白對(duì)照組、阿霉素組(ADR組)、阿霉素和香菇多糖聯(lián)合用藥組(ADR+LNT組)。空白對(duì)照組加培養(yǎng)液1 000 μL,ADR組向SGC-7901細(xì)胞中加入含ADR(5.0 μg/mL)的培養(yǎng)液 1 000 μL,ADR+LNT 組向 SGC-7901細(xì)胞中加入含ADR(5.0 μg/mL)與20%香菇多糖(終濃度為上述非細(xì)胞毒性濃度)培養(yǎng)液1 000 μL,培養(yǎng)48 h后進(jìn)行流式檢測(cè)和PCR檢測(cè)。
1.4.3 流式細(xì)胞儀檢測(cè)阿霉素與香菇多糖聯(lián)合用藥對(duì)細(xì)胞凋亡的影響
收集1×106~3×106個(gè)細(xì)胞,加1 mL PBS,1 500 r/min離心3 min,洗2遍,用雙蒸水將5×Binding Buffer稀釋為1×Binding Buffer,取 300 μL 預(yù)冷的 1×Binding Buffer重懸細(xì)胞。每管各加入3 μL的Annexin V-APC和5 μL的7-AAD,混勻后,室溫避光孵育10 min,再向每管中加入200 μL預(yù)冷的 1×Binding Buffer,上機(jī)檢測(cè)。
1.4.4 qPCR檢測(cè)香菇多糖對(duì)多藥耐藥相關(guān)基因的影響
按試劑盒說明書,抽提各組SGC7901細(xì)胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,以cDNA為模板,在熒光定量PCR儀上進(jìn)行檢測(cè),以GAPDH為內(nèi)參,計(jì)算出各組ZNF139、MRP-1、MDR1的相對(duì)表達(dá)量。ZNF139、MRP-1、MDR1引物序列見表1。
表1 ZNF139、MRP-1、MDR1引物序列表
反應(yīng)條件為:95 ℃預(yù)變性5 min,95 ℃變性10 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,共40個(gè)循環(huán)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次取平均值,檢測(cè)各組SGC7901細(xì)胞內(nèi)ZNF139、MRP-1、MDR1表達(dá)情況。1.4.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,定量資料采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,獨(dú)立樣本之間比較采用方差分析,以P<0.05作為顯著性差異。
由表2可知,30 μg/mL香菇多糖(生長(zhǎng)率93.3%)為非細(xì)胞毒性濃度,作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的給藥量。
表2 不同濃度香菇多糖對(duì)SGC7901細(xì)胞增殖影響表(±s ,n=3)
表2 不同濃度香菇多糖對(duì)SGC7901細(xì)胞增殖影響表(±s ,n=3)
注:與空白對(duì)照組比較,*表示P<0.05,#表示P<0.01。
組別OD值生長(zhǎng)率/(%)空白對(duì)照組 1.25±0.11 100 10 μg/mL 香菇多糖組 1.27±0.15 103.9±17.3 30 μg/mL 香菇多糖組 1.15±0.11 93.3±15.5 50 μg/mL 香菇多糖組 1.11±0.09 89.9±13.2 70 μg/mL 香菇多糖組 1.07±0.14* 86.9±17.4 100 μg/mL 香菇多糖組 0.88±0.12# 71.0±10.9*200 μg/mL 香菇多糖組 0.12±0.12# 9.8±1.03#
由表3可知,與空白對(duì)照組比,ADR組和ADR+LNT組SGC7901細(xì)胞凋亡率明顯升高(P<0.01)。與ADR組相比,ADR+LNT組SGC7901細(xì)胞凋亡率明顯升高(P<0.01)。
表3 香菇多糖對(duì)SGC7901細(xì)胞凋亡率的影響表(±s ,n=3)
表3 香菇多糖對(duì)SGC7901細(xì)胞凋亡率的影響表(±s ,n=3)
注:*表示與空白對(duì)照組比較,P<0.01;#表示與ADR組比較,P<0.01。
組別凋亡率/(%)空白對(duì)照組 6.27±0.43 ADR 組 8.44±0.03*ADR+LNT 組 11.73±0.25*#
由表4可知,與空白對(duì)照組比,ADR組ZNF139、MDR1、MRP-1基 因 的 表 達(dá) 明 顯 升 高(P< 0.01),ADR+LNT組MRP-1基因的表達(dá)明顯降低。與ADR組相比,ADR+LNT組ZNF139、MRP-1基因的表達(dá)明顯降低(P<0.01),MDR1表達(dá)有降低趨勢(shì)但無顯著性差異。
表4 香菇多糖對(duì)SGC7901細(xì)胞ZNF139、MDR1、MRP-1表達(dá)的影響表(±s ,n=3)
表4 香菇多糖對(duì)SGC7901細(xì)胞ZNF139、MDR1、MRP-1表達(dá)的影響表(±s ,n=3)
注:*表示與空白對(duì)照組比較,P<0.01;#表示與ADR組比較,P<0.01。
組別 ZNF139 MDR1 MRP-1空白對(duì)照組 1±0 1±0 1±0 ADR 組 1.75±0.10* 1.35±0.15* 1.45±0.14*ADR+LNT 組 1.05±0.09# 1.12±0.13 0.63±0.05*#
化療可有效遏制胃癌細(xì)胞的增殖,但在化療中胃癌細(xì)胞多藥耐藥(MDR)的產(chǎn)生常導(dǎo)致化療效果不佳[3]。阿霉素是廣譜抗腫瘤藥物,其本身毒性較大,但治療效果明顯,至今依然沿用。2017年阿霉素被世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)在致癌物清單中,所以減少用量以及與其他抗癌藥物聯(lián)用成了新的研究趨勢(shì)。
本實(shí)驗(yàn)通過不同濃度香菇多糖對(duì)SGC7901細(xì)胞增殖的影響發(fā)現(xiàn)(表2),低濃度香菇多糖(10 μg/mL)對(duì)SGC7901細(xì)胞增殖有一定的促進(jìn)作用,當(dāng)香菇多糖濃度達(dá)到30 μg/mL時(shí)開始抑制細(xì)胞增殖,當(dāng)香菇多糖濃度達(dá)到100 μg/mL及以上時(shí)可顯著抑制SGC7901細(xì)胞增長(zhǎng)(P<0.05、(P<0.01),表明香菇多糖必須達(dá)到一定的藥物濃度方能起到抗腫瘤作用。通過流式檢測(cè)細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)(表3),香菇多糖聯(lián)合阿霉素應(yīng)用可明顯誘導(dǎo)胃癌SGC7901細(xì)胞凋亡的發(fā)生,說明香菇多糖與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用可促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡的發(fā)生,為阿霉素聯(lián)合用藥提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
介導(dǎo)腫瘤耐藥的蛋白包括P-糖蛋白(P-Glycoprotein,P-gp)、多藥耐藥相關(guān)蛋白(Multidrug Resistance-Associated Protein,MRP)、鋅指蛋白(ZNF)等[3-5]。本研究通過qPCR檢測(cè)各組胃癌細(xì)胞SGC7901耐藥相關(guān)基因ZNF139、MDR1、MRP的表達(dá),結(jié)果顯示(表4),與空白對(duì)照組比較ADR組ZNF139、MDR1、MRP-1基因的表達(dá)明顯升高((P<0.01),表明阿霉素可通過促進(jìn)胃癌細(xì)胞耐藥基因的表達(dá)導(dǎo)致化療失敗。與空白對(duì)照組相比ADR+LNT組MRP-1基因的表達(dá)明顯降低,與ADR組相比ADR+LNT組ZNF139、MRP-1基因的表達(dá)明顯降低((P<0.01),MDR1表達(dá)有降低趨勢(shì)但無顯著性差異,表明香菇多糖與ADR聯(lián)合應(yīng)用可抑制SGC7901/ADR細(xì)胞多藥耐藥相關(guān)基因ZNF139、MRP-1的表達(dá)。
本研究初步表明香菇多糖可抑制胃癌SGC7901細(xì)胞的增殖,與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用可促進(jìn)SGC7901細(xì)胞凋亡,亦可抑制胃癌SGC7901細(xì)胞耐藥基因ZNF139、MRP-1的表達(dá)而逆轉(zhuǎn)化療中對(duì)阿霉素耐藥的發(fā)生。