興偉 劉遠 徐曌 徐志峰 宋易華
(河北省中醫(yī)院普外科,河北 石家莊 050000)
乳腺增生(MGH)是育齡婦女的常見疾病,屬中醫(yī)學乳癖范疇,其發(fā)病率占育齡婦女的40%左右,病程長且具有一定的癌變傾向,嚴重威脅廣大婦女的身心健康〔1〕?,F(xiàn)代醫(yī)學認為,MGH主要與內(nèi)分泌功能紊亂密切相關(guān),西醫(yī)臨床以內(nèi)服激素和手術(shù)治療為主。人參皂苷(GS)Rd在人參屬植物中的含量較低,但卻具有較強的生物活性,如改善微循環(huán)、調(diào)節(jié)免疫、抗炎和鎮(zhèn)痛等藥理作用〔2,3〕。本研究主要觀察GSRd對雌孕激素誘導MGH大鼠血清性激素水平、B細胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)和Ki-67等表達影響,探討其誘導凋亡的可能機制。
1.1儀器與試劑 GSRd(成都曼思特生物科技有限公司,質(zhì)量分數(shù)≥98%);雌二醇(E2)苯甲酸注射液和孕酮(P)注射液(浙江寧波,三生制藥有限公司)提供;E2、P、促黃體激素(LH)、促卵泡激素(FSH)、催乳素(PRL)、睪酮(T)酶聯(lián)免疫吸附測定試劑盒(江蘇南京,建成生物工程研究所);細胞核增殖指數(shù)(Ki)-67、Bax、Bcl-2、β-actin抗體(美國,Danvers);SZX10顯微鏡(日本,奧林巴斯公司);ChemiDoc-XRS成像系統(tǒng)(美國,BioRad)。
1.2實驗動物 60只Wistar雌性大鼠,重180~220 g,購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司〔SCXK(京)2015-0011〕,使用許可證號〔SYXK(冀)2015-0023〕,適應性喂養(yǎng)1 w,進行正常飲食和自由飲水。將大鼠隨機分為對照組(10只)和模型組(50只),對照組不做任何處理,模型組建模方法:大鼠后腿內(nèi)側(cè)肌肉注射雌激素〔0.5 mg/(kg·d)〕25 d,隨后5 d注射孕激素〔5 mg/(kg·d)〕誘導動物模型生長。從第31天開始,將60只大鼠分為6組,每組10只,分別處理如下:對照組(等量生理鹽水)、模型組(等量生理鹽水)、陽性對照組(三苯氧胺,1.5 mg/kg)、GSRd-低劑量組(10 mg/kg)、GSRd-中劑量組(20 mg/kg)、GSRd-高劑量組(40 mg/kg)。所有藥物在使用前溶于蒸餾水中,以10 ml/kg體重灌胃給藥,連續(xù)給藥30 d。在實驗過程中于預定時間測量大鼠乳頭直徑。實驗結(jié)束后,禁食一晚,經(jīng)腹主動脈采集血樣,離心分離血清,然后在-80℃下儲存,用于激素測定。將部分乳腺組織固定在4%多聚甲醛中,以備后續(xù)實驗。本研究經(jīng)單位動物保護與利用委員會批準。
1.3乳頭直徑和器官系數(shù)的測定 實驗開始第1天、第30天、第45天和最后1 d,用游標卡尺測量乳頭直徑。實驗結(jié)束時,子宮和卵巢完全分離并稱重,以子宮或卵巢重量除以體重計算器官系數(shù)。
1.4酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測MGH大鼠血清性激素水平 血清中E2、P、LH、FSH、PRL和T的含量檢測,按試劑盒(南京建城生物工程研究所)說明書操作。
1.5蘇木素-伊紅(HE)染色觀察大鼠乳腺組織病理變化 取乳腺組織在4%多聚甲醛中處理48 h后,經(jīng)乙醇梯度脫水、石蠟包埋,切成4 μm厚的切片,然后用HE染色,用顯微鏡觀察乳腺組織的病理變化。
1.6免疫組化法檢測大鼠乳腺Bcl-2蛋白表達 將石蠟切片(4 μm)在二甲苯中脫蠟,水化,并在3%過氧化氫中孵育20 min,將切片在微波爐中加熱兩次,在0.01 mol/L檸檬酸鹽緩沖液中加熱5 min,室溫封閉1 h。Bcl-2一抗4℃ 孵育過夜,用辣根過氧化物酶(HRP)二級抗體洗滌和孵育30 min。二氨基聯(lián)苯胺(DAB)染色后,蘇木精復染,乙醇分級脫水,最后用中性樹膠封片,切片在顯微鏡下拍照觀察。
1.7Western印跡檢測乳腺Bcl-2、Bax和Ki-67蛋白表達 提取乳腺組織中總蛋白,用二喹啉甲酸(BCA)法測定蛋白質(zhì)濃度,用10%十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分離等量的蛋白質(zhì)(50 μg),然后轉(zhuǎn)移到聚偏氟乙烯(PVDF)膜上。用5%脫脂奶粉在TBS-T中封閉2 h,分別加Bcl-2、Bax和Ki-67一抗于4℃下孵育過夜,在室溫下與HRP結(jié)合的二級抗體孵育2 h后,用電化學發(fā)光(ECL)顯色。用ImageJ軟件定量分析蛋白質(zhì)條帶的強度,實驗重復3次。
1.8統(tǒng)計學分析 采用SPSS18.0軟件進行方差分析、t檢驗。
2.1GSRd對MGH大鼠子宮和卵巢器官系數(shù)的影響 與對照組相比,模型組實驗30、45、60 d乳頭直徑及子宮系數(shù)明顯升高(P<0.05)。與模型組相比,GSRd-中、高劑量組和陽性對照組子宮系數(shù)及實驗45、60 d乳頭直徑明顯下降(P<0.05)。而各組間卵巢系數(shù)無顯著差異(P>0.05),見表1。
表1 各組乳頭直徑、子宮及卵巢系數(shù)
2.2GSRd對模型大鼠乳腺組織病理形態(tài)學的影響 對照組大鼠乳腺組織未發(fā)現(xiàn)病理學改變。模型組乳腺上皮細胞組織有明顯的增生性病變,包括大多數(shù)小葉增生,腺泡和導管數(shù)目增加,腺上皮增厚。三苯氧胺和GSRd高劑量連續(xù)給藥4 w后,乳腺小葉增生程度及腺泡、導管數(shù)目明顯減少。與模型組相比,TSP中、低劑量組均不同程度上減少乳腺腺泡和導管的管腔面積和數(shù)量,見圖1。
2.3免疫組化檢測乳腺組織中Bcl-2表達 與對照組相比,模型組Bcl-2蛋白表達上調(diào),而與模型組相比,GSRd-中、高劑量組及陽性對照組均下調(diào)Bcl-2蛋白表達水平,而低劑量組則無影響,見圖2。
2.4GSRd改善MGH大鼠血清性激素水平 與對照組相比,模型組E2、PRL含量明顯升高,而P、T含量明顯下降(P<0.05,P<0.01);與模型組相比,不同濃度GSRd組及陽性對照組E2、PRL水平明顯下降,而T、P水平明顯上升(P<0.05,P<0.01),各組間FSH、LH含量無明顯變化(P>0.05),見表2。
2.5Western印跡檢測乳腺組織中凋亡相關(guān)蛋白表達 與對照組相比,模型組Bcl-2、Ki-67表達明顯上調(diào),Bax表達明顯下調(diào)(P<0.05)。而與模型組相比,GSRd-中、高劑量組及陽性對照組均明顯下調(diào)Bcl-2、Ki-67蛋白表達,明顯上調(diào)Bax表達(P<0.05),低劑量組Bcl-2、Ki-67蛋白表達無影響,見圖3、表3。
圖1 各組乳腺組織病理形態(tài)學(HE染色,×200)
圖2 各組乳腺組織中Bcl-2蛋白表達(免疫組化染色,×100)
表2 GSRd對各組血清性激素水平的影響
1~6:對照組、模型組、陽性對照組、GSRd-低劑量組、GSRd-中劑量組、GSRd-高劑量組圖3 Western印跡檢測乳腺組織中Bcl-2、 Bax和Ki-67表達
表3 各組Bcl-2、Ki-67和Ki-67蛋白相對表達
MGH是婦女乳腺組織既非炎癥又非腫瘤的良性增生性疾病,以乳房腫物和疼痛為主要癥狀,常隨著月經(jīng)周期或情緒變化而消長,有發(fā)展為乳腺癌的可能性。MGH婦女患乳腺癌的概率是健康婦女的1.3~2.69倍〔4〕。
GSRd首先其對正常細胞具有無毒性,其次還具有廣泛的藥理活性,不僅對中樞神經(jīng)系統(tǒng)顯示出良好的神經(jīng)保護效應,而且對腎臟功能、免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等具有保護作用,目前已受到國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注〔5~7〕。
本研究結(jié)果提示,從乳房形態(tài)觀察,GSRd對MGH有明顯的治療作用;HE染色觀察發(fā)現(xiàn),對照組乳腺沒有組織學變化,而模型組大鼠乳腺上皮細胞組織有明顯的增生性病變。服用三苯氧胺和GSRd高劑量連續(xù)4 w后乳腺小葉增生程度及腺泡、導管數(shù)目明顯減少。這也說明GSRd對雌、孕激素誘導的MGH大鼠有治療作用。
現(xiàn)代醫(yī)學認為乳腺是性激素的靶器官,導致MGH的主要原因是激素代謝紊亂,E2絕對值或相對值增加,P持續(xù)缺乏,因此在E2和P的聯(lián)合作用下,腺垂體遠端產(chǎn)生的親核細胞促進了乳腺的生長和發(fā)育,甚至導致過度增生〔8,9〕。少量T促進乳腺,相反大量T起到抑制作用〔10〕。本研究說明GSRd可調(diào)節(jié)MGH大鼠血清E2、P、PRL和T水平,發(fā)揮抗MGH作用。
細胞凋亡又稱程序性細胞死亡,是指細胞死亡的一種生理形式,主要受基因控制〔11,12〕。Bcl-2家族在細胞凋亡研究領(lǐng)域中具有重要地位,包括凋亡的關(guān)鍵調(diào)控因子,如抗凋亡蛋白Bcl-2和促凋亡蛋白Bax等,它們通常被認為是凋亡的重要分子蛋白〔13〕。Ki-67是與細胞增殖密切相關(guān)的核抗原,其分布、表達狀況可較準確地反映出細胞增殖活性,是應用最廣泛的增殖細胞標志之一〔14,15〕。本研究結(jié)果表明,GSRd可以顯著地促進MGH大鼠細胞凋亡,其機制可能與下調(diào)Bcl-2表達,上調(diào)Bax表達有關(guān),同時GSRd還可能通過下調(diào)Ki-67表達,起到抑制細胞增殖作用,從而減輕MGH。
綜上,GSRd對雌孕激素誘導的大鼠MGH具有顯著的保護作用,其機制可能通過糾正性激素紊亂,抑制乳腺組織細胞增殖,促進細胞凋亡有關(guān),更具體的治療機制有待研究。