摘要:目的 研究經(jīng)方四逆湯對A549肺癌干細胞增殖及凋亡的影響。方法 利用無血清懸浮培養(yǎng)誘導(dǎo)A549肺癌干細胞,檢測標志物CD133陽性率,驗證細胞干性。分別用不同劑量四逆湯含藥血清(10%、20%)干預(yù)A549肺癌干細胞。CCK-8、流式細胞檢測四逆湯干預(yù)后對A549肺癌干細胞增殖及凋亡能力的影響。通過qPCR檢測四逆湯干預(yù)后對A549肺癌干細胞增殖及凋亡能力的影響。結(jié)果 經(jīng)無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)的細胞球CD133陽性率為(82.3667±0.47258)%,明顯高于肺癌細胞組(P<0.05);經(jīng)CCK-8檢測四逆湯干預(yù)的肺癌干細胞組在48、72h時吸光值較對照組均顯著降低(P<0.05),四逆湯干預(yù)的肺癌干細胞凋亡率較對照組顯著升高(P<0.05);四逆湯含藥血清可顯著降低A549肺癌干細胞PCNA、Ki67和Bcl-2 mRNA水平(P<0.05),顯著升高肺癌干細胞Bax mRNA水平(P<0.05)。結(jié)論 四逆湯能抑制A549肺癌干細胞增殖并促進其凋亡。
關(guān)鍵詞:四逆湯;肺癌干細胞;增殖;凋亡
中圖分類號:R734.2 文獻標志碼:A 文章編號:1007-2349(2024)07-0062-06
肺癌作為惡性腫瘤之首,其發(fā)病率、死亡率居高不下,針對肺癌的研究任重而道遠。肺癌干細胞(lung cancer stem cells,LCSCs)的提出是肺癌研究的一個新突破口。肺癌干細胞是肺癌組織內(nèi)未分化的細胞亞群,具有自我更新、分化的能力,被認為是肺癌母細胞,是肺癌復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移、耐藥的源頭,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用[1-2]。從肺癌干細胞入手,從根本治療肺癌,是肺癌治療的方向。中醫(yī)藥在腫瘤干細胞領(lǐng)域的研究也取得了一定的成績,多項研究表面,中醫(yī)藥能有效抑制腫瘤干細胞的分化增殖,是肺癌干細胞研究的熱點[3-4]。張仲景《傷寒論》所載四逆湯,是扶陽代表方,有回陽救逆之效。陽虛寒凝是肺癌產(chǎn)生的重要病機之一,臨床以四逆湯治療中晚期肺癌取得了良好療效;多項研究表明,四逆湯能減輕患者癌痛、抑制癌癥轉(zhuǎn)移、減低化療耐藥性、提高肺癌晚期患者的生存質(zhì)量等作用[5-9]。本研究以四逆湯含藥血清干預(yù)肺癌干細胞,觀察其對肺癌干細胞增殖、凋亡的影響,為肺癌以陽虛論治提供實驗基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 試劑及耗材 四逆湯由附子、干姜、甘草組成,昆明市中醫(yī)醫(yī)院中藥房提供;實驗所需動物家兔購買于湖南太平洋生物有限公司;細胞系A(chǔ)549人肺癌細胞、胎牛血清、F-12K培養(yǎng)基購自賽百慷(上海)生物技術(shù)股份有限公司;纖維細胞生長因子(FGF)購自賽默飛世爾科技公司,重組人表皮生長因子(EGF)購自上海生工生物公司;CCK-8試劑盒購自日本DOJINDO公司;anti-human CD133購自Biolegend生物公司。
1.2 四逆湯含藥血清制備 四逆湯組將熬好的中藥,按照1.5 g/kg灌胃兔子,每天2次,連續(xù)3 d,末次給藥一小時后處死取血??瞻捉M灌胃兔子相同體積生理鹽水,每天2次,連續(xù)3 d,末次給藥1 h后處死取血,收集空白組全血和中藥血清組全血,低速離心后分離出上層血清,56℃水浴鍋中滅活30min,0.22um的濾膜過濾除菌,分裝至-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 人肺癌 A549 細胞株的干細胞誘導(dǎo) 將A549細胞株培養(yǎng)于完全培養(yǎng)基中,取對數(shù)生長期的 A549 細胞,用無血清干細胞培養(yǎng)基(DMEM 培養(yǎng)基+胰島素(4U/L)+B27(1X)+EGF(20 ng/mL)+bFGF20ng/mL)懸浮培養(yǎng),以利于干細胞球的形成。隔 1~2 d更換培養(yǎng)基,2周后可見腫瘤細胞球形成,傳代用于后續(xù)實驗。
1.4 流式檢測 CD133 的表達 將誘導(dǎo)前后的細胞離心去上清,PBS清洗,4%PFA 在4℃下固定4~48h,用10%的二抗同源血清(PBS配置)封閉30 min,離心去上清不用清洗;滴加適當濃度一抗,4℃孵育過夜,PBS清洗3×3min;滴加適當濃度二抗,37℃孵育30 min;上級檢測。
1.5 CCK-8檢測 實驗分3組(空白組細胞、空白血清組、中藥血清組),誘導(dǎo)成功后鋪96孔板,按照實驗分組以10%的血清濃度加入空白血清和中藥血清組培養(yǎng)處理24、48、72h后,每孔加入10ul CCK-8試劑,置于培養(yǎng)箱中孵育2h;酶標儀在450nm波長處檢測每孔的吸光值(A)。細胞活力(%)=[A(實驗組)-A(空白組)]/[A(對照組)-A(空白組)]×100%;細胞抑制率(%)=[A(對照組)-A(實驗組)]/A(對照組)=1-細胞活力。
1.6 流式檢測細胞凋亡 實驗分2組(中藥血清組、空白血清組),誘導(dǎo)成功后按照實驗分組以10%的血清濃度加入空白血清和中藥血清組培養(yǎng)處理1h,收集細胞,加PBS洗兩遍,取300ul 預(yù)冷的1×Binding Buffer 重懸細胞,每管各加入5 ul Annexin V-FITC 和 10ul PI,輕微混勻后,室溫避光孵育10 min,再向每管中加入200ul預(yù)冷的1×Binding Buffer,混勻后上流式儀檢測。
1.7 實時熒光定量PCR(qRT-PCR) 通過添加TriQuick Reagent總RNA提取試劑(Solarbio,北京,中國)從細胞提取總RNA。用One Step SuperRT-PCR Mix Kit(Solarbio,北京,中國)將總RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。隨后,qPCR使用2×SYBR Green qPCR Master Mix(High ROX)(Servicebio,武漢,中國)在StepOnePlus real-time PCR system(Applied Biosystems,Thermo Fisher Scientific,Inc.)上進行。GAPDH作為標準化對照。引物(上海捷瑞生物工程有限公司)序列見表1。
1.8 統(tǒng)計學方法 應(yīng)用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計分析。所有實驗重復(fù)3次,定量結(jié)果采用均數(shù)±標準差(x±s)表示。2組之間定量數(shù)值比較采用獨立樣本t檢驗,多組之間定量數(shù)值比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
2 結(jié)果
2.1 腫瘤干細胞誘導(dǎo)結(jié)果 通過無血清懸浮培養(yǎng)A549細胞14天,誘導(dǎo)肺癌干細胞形成。通過電子顯微鏡觀察細胞成球情況,經(jīng)流式檢測CD133的表達情況。結(jié)果顯示細胞成球情況良好(圖1A)。此外,如A549細胞CD133陽性率為(0.8467±0.23116)%,A549肺癌干細胞CD133陽性率為(82.3667±0.47258)%,兩者差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。無血清培養(yǎng)的細胞球CD133陽性率明顯高于A549肺癌細胞,證實A549肺癌干細胞誘導(dǎo)成功。
2.2 四逆湯含藥血清對A549肺癌干細胞增殖的影響 進一步通過CCK-8檢測了不同劑量四逆湯含藥血清干預(yù)A549肺癌干細胞24、48、72h后細胞增殖活性。如圖2所示,四逆湯作用于肺癌干細胞48、72h后肺癌干細胞的吸光度值顯著降低(P<0.05),細胞存活率降低。其中,10%四逆湯含藥血清組干預(yù)24、48、72h對肺癌干細胞的抑制率分別為2.64、22.72、18.06、20%四逆湯含藥血清組干預(yù)24、48、72h對肺癌干細胞的抑制率分別為11.18、30.93、26.81%。以上結(jié)果表明,四逆湯能顯著抑制肺癌干細胞增殖。
2.3 四逆湯含藥血清對A549肺癌干細胞凋亡的影響 不同劑量四逆湯含藥血清干預(yù)A549肺癌干細胞72h后通過流式細胞儀檢測了細胞凋亡。結(jié)果見圖3,其中對照組細胞凋亡率為(5.81±2.68)%,10%四逆湯含藥血清組細胞凋亡率為(14.88±0.37)%,20%四逆湯含藥血清組細胞凋亡率為(20.46±0.05)%。與對照組相比,10%四逆湯含藥血清組和20%四逆湯含藥血清組細胞凋亡率均顯著上升(P<0.05)。以上結(jié)果表明,四逆湯含藥血清明顯促進了A549肺癌干細胞的凋亡。
2.4 四逆湯含藥血清對A549肺癌干細胞增殖相關(guān)基因PCNA、Ki67 mRNA的影響 通過qPCR檢測了各組細胞PCNA、Ki67 mRNA水平,結(jié)果見圖4。與對照組相比,10%四逆湯含藥血清組和20%四逆湯含藥血清組細胞PCNA、Ki67 mRNA水平均顯著下降(P<0.05)。
2.5 四逆湯含藥血清對A549肺癌干細胞凋亡相關(guān)基因Bax、Bcl-2 mRNA的影響 通過qPCR檢測了各組細胞Bax、Bcl-2 mRNA水平,結(jié)果見圖5。與對照組相比,10%四逆湯含藥血清組和20%四逆湯含藥血清組細胞Bax mRNA水平均顯著上升(P<0.05)而Bcl-2 mRNA水平均顯著下降(P<0.05)。
3 討論
肺癌發(fā)生率逐年上升,隨著醫(yī)學技術(shù)的不斷發(fā)展,放化療、手術(shù)切術(shù)、靶向治療等治療技術(shù)也日益成熟,然肺癌的死亡率居高不下,轉(zhuǎn)移、耐藥、復(fù)發(fā)率高仍是肺癌治療的難點。肺癌干細胞被認為是肺癌轉(zhuǎn)移、耐藥及復(fù)發(fā)的元兇,數(shù)量很少的肺癌干細胞即可分化產(chǎn)生大量特異性的腫瘤細胞并構(gòu)成高度異質(zhì)性的腫瘤組織[10-14],即使手術(shù)切除了大部分腫瘤組織,殘留的少量肺癌AD8RFI+T44ECvIxt4wAQR3YVOoSyl8IFFAlM5bS5d4A=干細胞仍會繼續(xù)分化。針對肺癌干細胞的治療是提高肺癌治療成功率的關(guān)鍵。
中醫(yī)學對干細胞的認識主要參雜在精氣學說、五行學說、藏象學說等理論中。精氣作為宇宙萬物的本原,是人體化生精氣的基本物質(zhì)與原動力,是人體進行各項生命活動的基礎(chǔ),《素問.金匱真言論》中記載:“夫精者,身之本也”,《靈樞.本神》也認為“生之來者,謂之精”,而《素問.上古天真論》云:“腎者主水,受五臟六腑之精而藏之”,《難經(jīng)》述:“十二經(jīng)脈者,皆系于生氣之源,所謂生氣之源者,謂十二經(jīng)脈之根本,謂腎間動氣也。此五臟六腑之本,十二經(jīng)脈之根”。干細胞的特性與先天之精存在一定的相似性,故而認為干細胞是細胞層次上的先天之精,因此,可將正常人體干細胞認為腎中之精氣。正常狀態(tài)下,腎中精氣維持著人體各項生命活動的正常運行,而當腎中精氣虧虛,陰陽失衡,正常干細胞受到抑制,或突變?yōu)楫惓8杉毎?,而異常細胞過度增生,便導(dǎo)致了腫瘤的發(fā)生和演變。因此,我們認為腎中精氣虧虛與腫瘤干細胞的產(chǎn)生可能有密切的關(guān)系,尤其是腎陽虧虛,是腫瘤晚期的主要病理機制。扶助腎中陽氣可能是通過抑制腫瘤干細胞的增殖、分化從而達到抗腫瘤的目的[15]。
四逆湯由附子、干姜、甘草組成。方中附子大辛大熱,溫壯元陽,破散陰寒,回陽救逆,為君藥;干姜,入心、脾、肺經(jīng),溫中散寒,助陽通脈,為臣藥;炙甘草益氣補中,以治虛寒之本,緩和干姜、附子峻烈之性,調(diào)和藥性,使藥力持久,故為佐使藥。臨床上運用四逆湯溫補腎陽之效,治療晚期肺癌陽虛寒凝證效果顯著;大量臨床研究也表明四逆湯能改善肺癌患者臨床癥狀、提高免疫力、降低腫瘤標記物水平[16-17];也有大量學者研究顯示四逆湯能促進惡性腫瘤細胞凋亡。
而本研究結(jié)果顯示,普通A549肺癌干細胞在無血清培養(yǎng)條件下,大部分細胞凋亡,而只有其中的干細胞可在無血清培養(yǎng)條件下成球貼壁生長,這些存活的細胞進一步培養(yǎng)成球后檢測CD133標記物明顯高于普通A459肺癌細胞,從而進一步確定了成球細胞的干性。而經(jīng)四逆湯含藥血清干預(yù)的肺癌干細胞增殖力明顯減弱、凋亡率明顯增加。此外,四逆湯含藥血清可顯著降低A549肺癌干細胞PCNA、Ki67和Bcl-2 mRNA水平,顯著升高肺癌干細胞Bax mRNA水平。因此可證實四逆湯可以抑制A549肺癌干細胞的增殖、促進其凋亡,從而達到抑癌的目的。此研究結(jié)果為中醫(yī)臨床“扶陽抑癌”理論提供了科學依據(jù)。
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