惡性黑素瘤是一種起源于黑色素細(xì)胞的高度惡性腫瘤,易轉(zhuǎn)移,病死率高,目前惡性黑素瘤的治療模式提倡采用多學(xué)科的綜合治療,傳統(tǒng)中草藥以其不良反應(yīng)低、安全有效的特點(diǎn)逐漸成為研究的熱點(diǎn)之一。和厚樸酚是中藥厚樸的主要有效成分之一,近年來研究發(fā)現(xiàn)和厚樸酚對(duì)多種惡性腫瘤均有一定的拮抗作用,其抗腫瘤效應(yīng)具有多靶點(diǎn)、多途徑、不良反應(yīng)低的特點(diǎn),但有關(guān)和厚樸酚對(duì)黑色素瘤細(xì)胞作用的報(bào)道甚少。本研究旨在探討和厚樸酚在體外對(duì)人黑色素瘤 A375細(xì)胞增殖和凋亡的影響,為其應(yīng)用于惡性黑素瘤的治療提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1 材料與方法 1.1 材料:①藥品和試劑:和厚樸酚購自西安天一生物技術(shù)有限公司(批號(hào):20080112,純度>99%);人黑色素瘤A375細(xì)胞購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞生物研究所;二甲基亞砜(DMSO)、四甲基偶氮唑鹽(M,I1t)購自美國Sigma:公司;RPMI1640培養(yǎng)液購自美國Gibco公司;小牛血清購自杭州四季青生物工程材料有限公司; Annexin—V—FITC(PI)雙染色試劑盒購自上海美季生物技術(shù)有限公司;和厚樸酚用DMSO溶解,0.221xm尼龍濾膜過濾除菌,母液濃度為lOOm#ml,一20%避光保存,臨用前用RPMI1640培養(yǎng)液稀釋成所需濃度(DMsO 濃度≤0.1%);②主要儀器:FASCalibur流式細(xì)胞儀為美國Becton Dickinson公司產(chǎn)品;E1x800酶標(biāo)儀為美國BioTek公司產(chǎn)品;尼康TE2000倒置相差顯微鏡為日本Nikon公司產(chǎn)品。
1.2 方法 1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng):將A375細(xì)胞置于37℃ 、5%CO2的孵箱中常規(guī)培養(yǎng),培養(yǎng)液為含10% 小牛血清、pn值 7.4的RPMI1640。每隔48h換液1次,以l:5的比例傳代。
I.2.2 MqT法檢測細(xì)胞增殖抑制率:取對(duì)數(shù)生長期 A375細(xì)胞,以RPMI1640培養(yǎng)液制成1×10 /ml細(xì)胞懸液接種于96孔板上,200 孔。培養(yǎng)24h,待細(xì)胞貼壁后吸除原培養(yǎng)液,實(shí)驗(yàn)組每孔分別加入200 不同濃度的和厚樸酚(終濃度2.5、5、10、20、40、8O m1),對(duì)照組加等量不含和厚樸酚的RPMI1640培養(yǎng)液,每組設(shè)6個(gè)復(fù)孔。分別將每組細(xì)胞培養(yǎng)24、48 72、96h后,進(jìn)行MTr實(shí)驗(yàn)。每孔加入20 MTr (5mg/m1),再培養(yǎng)4h后吸去上清液,每孔加 150~1DMSO,振蕩10min,酶標(biāo)儀測492nm吸光度(A) 值。按下列公式計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率,并繪制濃度、時(shí)間效應(yīng)曲線。細(xì)胞增殖抑制率:(對(duì)照組A值一實(shí)驗(yàn)組A值)/對(duì)照組A值×100%。
1.2.3 細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察:取對(duì)數(shù)生長期A375細(xì)胞,以RPM11640培養(yǎng)液制成l X10 /ml細(xì)胞懸液接種于6 孔板上,1m1/孔。培養(yǎng)24h后吸除原培養(yǎng)液,實(shí)驗(yàn)組分別加入1ml不同濃度和厚樸酚(終濃度5、10、2O~g/ m1),對(duì)照組加等量不含和厚樸酚的RPMI1640培養(yǎng)液。繼續(xù)培養(yǎng)48h,倒置相差顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化。
1.2.4 流式細(xì)胞儀檢測凋亡率:取對(duì)數(shù)生長期A375 細(xì)胞,以RPMI1640培養(yǎng)液制成1×10。/ml細(xì)胞懸液接種于24孔板上,1ml/~L。培養(yǎng)24h后吸除原培養(yǎng)液,實(shí)驗(yàn)組每孔分別加入1ml不同濃度和厚樸酚(終濃度 5、10、20~g/m1),對(duì)照組加等量不含和厚樸酚的RP-MI1640培養(yǎng)液,每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔。分別培養(yǎng)48h后,離心收集細(xì)胞,預(yù)冷的PBS洗滌2次,加結(jié)合緩沖液調(diào)細(xì)胞密度至1x10 /ml,取100~1—5ml培養(yǎng)管內(nèi),加人Annexin-V—FITC液5 l和PI液5 ,4℃ 避光反應(yīng) 30min,上機(jī)檢測分析細(xì)胞凋亡率。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(元±s)表示,用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析。
2 結(jié)果 2.1 和厚樸酚對(duì)A375細(xì)胞增殖的影響:除2.5i~g/ml 和厚樸酚作用24、48、72h外,其余各點(diǎn)的抑制率與對(duì)照組相比,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見表1。而且隨著和厚樸酚濃度的增加和作用時(shí)間的延長, A375細(xì)胞的增殖抑制率也逐漸升高,抑制作用呈現(xiàn)明顯的濃度和時(shí)間依賴性。 2.2 和厚樸酚作用后A375細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化:3個(gè)濃度的和厚樸酚(5、10、20txg/m1)作用A375細(xì)胞48h 后,相差顯微鏡下可見細(xì)胞變小,多呈類圓形,胞質(zhì)濃縮,胞質(zhì)中顆粒明顯增多,核固縮和核碎裂,可見凋亡小體,部分細(xì)胞漂浮于培養(yǎng)液中;而對(duì)照組細(xì)胞貼壁牢,細(xì)胞形態(tài)正常,細(xì)胞質(zhì)中顆粒很少,未見凋亡小體。 2.3 和厚樸酚對(duì)A375細(xì)胞凋亡率的影響:5、1O、 20txg/ml的和厚樸酚作用A375細(xì)胞48h后,凋亡率分另U為(7.27±1.72)% 、(9.85±2.31)%、(12.54± 2.93)% ,對(duì)照組凋亡率為(1.54±0.41)%,3個(gè)濃度組的凋亡率與對(duì)照組相比,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05),但不同濃度組之問相比,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。
3 討論 和厚樸酚是從木蘭科植物厚樸的根皮、枝皮中提取分離的一種帶有烯丙基的連苯二酚類化合物,具有抗菌、抗炎、抗腫瘤、抗心律失常、抗癲癇等多種生物活性¨ J。隨著研究的深入,人們逐漸發(fā)現(xiàn)和厚樸酚對(duì)白血病、肺癌、胃癌、前列腺癌、乳腺癌、肝癌等多種惡性腫瘤均具有拮抗作用,其抗腫瘤機(jī)制可能與抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、阻滯細(xì)胞周期、干擾相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)通路、抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移等多種因素有關(guān)。 目前已有大量體內(nèi)外研究證實(shí),和厚樸酚可以抑制胃癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞 等多種腫瘤細(xì)胞的增殖,并誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡。同時(shí),對(duì)和厚樸酚的研究還發(fā)現(xiàn)它對(duì)纖維母細(xì)胞和淋巴細(xì)胞沒有明顯的細(xì)胞毒作用,對(duì)這兩種細(xì)胞的安全劑量可達(dá)到40lxg/mlr 。本研究結(jié)果顯示,小劑量(5~g/m1)的和厚樸酚即對(duì)A375細(xì)胞的增殖有明顯的抑制作用,并呈現(xiàn)明顯的濃度和時(shí)間依賴性,而且小劑量的和厚樸酚即能使A375細(xì)胞的凋亡率明顯增高,提示和厚樸酚對(duì)A375細(xì)胞增殖和凋亡的影響具有不良反應(yīng)低、安全有效的特點(diǎn)。 細(xì)胞的增殖、凋亡均是細(xì)胞周期依賴性的,細(xì)胞周期的失控是腫瘤發(fā)病中極其重要的環(huán)節(jié),抑制細(xì)胞周期進(jìn)展是抗腫瘤治療的重要途徑之一。已有研究發(fā)現(xiàn),和厚樸酚可通過誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞 、血管平滑肌細(xì)胞阻滯于G,期而抑制細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)凋亡。
Dikalov等研究發(fā)現(xiàn)和厚樸酚可清除黑色素瘤細(xì)胞內(nèi)的過氧化物,這些過氧化物是核因子一KB(nuclearfactor kappa gene binding,NF—KB)主要的生理學(xué)刺激物,提示和厚樸酚可阻斷黑色素瘤細(xì)胞內(nèi)的NF.KB信號(hào)通路。而NF-KB在惡性黑素瘤組織中的處于過度活化狀態(tài),可通過上調(diào)下游靶基因細(xì)胞周期蛋白D1 (CyclinD1)的表達(dá),促進(jìn)G /S期轉(zhuǎn)換而加速細(xì)胞的增殖。由此我們推測,和厚樸酚可能是通過阻斷NF—KB 信號(hào)通路,下調(diào)CyclinD1的表達(dá),誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯于G。期,從而抑制A375細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)凋亡。
綜上所述,小劑量的和厚樸酚即能有效抑制A375 細(xì)胞增殖,并誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡,這無疑顯示了它在惡性黑素瘤治療中的潛在應(yīng)用價(jià)值,但和厚樸酚作用于黑色素瘤細(xì)胞的分子機(jī)制仍有待深入探討。 |