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应用实时细胞分析研究通光藤总苷对癌细胞的抑制作用



全 文 :第 34卷第 5期
2014年 10月
健 康 研 究
Health Research
Vol. 34 No. 5
Oct. 2014
收稿日期:2014 - 03 - 10
基金项目:浙江省自然科学基金项目(Y209046)
作者简介:邢旺兴(1966 -),男,浙江诸暨人,博士,副教授,研究方向:中药现代化和医院药学研究。
doi:10. 3969 / j. issn. 1674-6449. 2014. 05. 006 健康科学基础研究
应用实时细胞分析研究通光藤总苷对癌细胞的抑制作用
邢旺兴1,赵爱桔2,唐 婷1
(1.杭州师范大学 医学院,浙江 杭州 310036;2.浙江省医药经济发展中心,浙江 杭州 310012)
摘要:目的 研究通光藤总苷体外对不同肿瘤的细胞指纹。方法 应用实时细胞分析技术研究通光藤总苷对肺癌
等 6 种癌细胞的抑制作用。结果 通光藤总苷能抑制癌细胞的增殖、生长;其中对乳腺癌、肝癌的生长抑制最强,
胃癌、肺癌次之,食管癌最弱。在半数抑制浓度情况下,各癌细胞的生长抑制效果呈现时间 -效应依赖关系;对各
癌细胞的生长抑制在 48 h左右达到最高峰,在 30 h 内对人胃癌细胞 MGC803 抑制效果不明显。结论 通光藤总
苷的抗癌疗效确切,但对不同肿瘤细胞作用机制存在差异性。
关键词:通光藤;抗肿瘤;细胞实时分析
中图分类号:R285. 6 文献标识码:A 文章编号:1674 - 6449(2014)05 - 0496 - 03
An examination of the effect of total Glycosides from
Marsdenia Tenacissima in inhibiting cancer cells:a real-time
cell analysis approach
XING Wang-xing1,ZHAO Ai-Jiu2,TANG Ting1
(1. School of Medcine,Hangzhou Normal University,Hangzhou 310036;
2. Zhejiang Medical Center for Economic Development,Hangzhou 310012,China)
Abstract:Objective To understand the effect of total glycosides from Marsdenia tenacissima in inhibiting different cancer
cells by Fingerprint Chromatogram in vitro. Method The technique of real-time cell analysis was utilized to examine the
ability of total glycosides to inhibit six kinds of cancer cells,including lung cancer cells. Findings The study found that
different degrees of inhibition could be engendered to the proliferation and growth of cancer cells. The medicine had the
strongest inhibition on breast cancer and liver cancer cells,moderate inhibition on gastric cancer and lung cancer cells,and
the weakest inhibition on esophageal cancer cells. Under the condition of half inhibitory concentration,the inhibition of
cancer cells growth increasingly strengthened over time,i. e.,the strength of inhibition is time-dependent. The inhibition
reached its peak at the 48th hour. The inhibition is not obvious in human gastric cancer MGC803 within 30 h.
Conclusion Total glycosides has significant anticancer effect,with different mechanisms in inhibiting different types of
cancer cells.
Key words:Marsdenia Tenacissima;antitumous;real-time cell analysis
通光藤系萝藦科牛奶菜属植物通光散[Marsde-
nia tenacissima (Roxb). Wight et Arn]干燥的茎藤,
C21甾体苷类是通光散中最主要的生理活性物
质[1-2]。通光藤在民间多用于治疗癌症,现代药理研
究表明,通光散具有确切的抗肿瘤活性,且未出现明
显的毒副作用,无肝肾功能损害现象,容易被患者所
接受[3]。但现有的报道大多是对活性部位药理作
用的初步研究,至今未见对抗癌物质基础的深入研
究报道。实时细胞分析技术是一项利用非标记细胞
图谱分析技术[4],本文采用实时细胞分析技术,研
究通光藤总苷对不同肿瘤的细胞指纹,以求进一步
探索其作用机理。
1 材料与方法
1. 1 仪器和试药
1. 1. 1 药品和试剂 10%小牛血清的培养液、PR-
MI-1640 培养液、胰蛋白酶、不同浓度的通光藤
总苷。
1. 1. 2 主要仪器 CO2 培养箱;RTCA MP 实时细
胞分析系统(艾森生物技术有限公司);可调移
液器。
1. 1. 3 细胞株 肺癌细胞 A549 /DU、乳腺癌细胞
MCF7 /ADR、肺癌细胞 A549、乳腺癌细胞 MCF7、人
肝癌细胞 HEP2B、人肝癌细胞 SMMC7721、人食管癌
细胞 EC109、人胃癌细胞 MGC803。
1. 2 方 法
1. 2. 1 接种细胞 取对数生长期的细胞,各用 10
mL含 10%小牛血清的 PRMI 1640 培养液配成细胞
悬液,接种到 96 孔培养板里。调整细胞浓度至 2 ×
105 个 /mL,每个孔加入 100 uL。加细胞应在尽可能
短的时间内完成。
1. 2. 2 细胞培养 将培养孔板均置 37 ℃、5%湿化
的 CO2 培养箱中培养 18 h,细胞贴壁生长,胰蛋白
酶消化传代。
1. 2. 3 药物作用 配制不同浓度(1. 0 mM、0. 5
mM、0. 25 mM、0. 12 mM)的通光藤总苷,各取 50 uL
加入至培养液中,空白对照组(control)加相同体积
的蒸馏水。将孔板置于 37 ℃,5% CO2 且湿度饱和
的培养箱中培养 48 h。
1. 2. 4 记录分析 将实时细胞分析仪置于培养箱
内,在实时细胞分析软件的控制下,多功能实时细胞
分析仪可以各孔板独立进行同步阻抗检测,并将结
果发送给实时细胞分析系统工作台,由实时细胞检
测分析软件进行处理、显示、分析。
2 结 果
实验表明,通光藤总苷对癌细胞增殖、生长具有
不同程度的抑制作用,并在一定范围内呈剂量依赖
关系(见图 1);其中,对乳腺癌、肝癌的生长抑制最
强,肺癌、胃癌次之,食管癌最弱。在半数抑制浓度
情况下,各癌细胞的生长抑制效果随着时间增加而
逐渐增强,呈时间 -效应依赖关系;对各癌细胞的生
长抑制在 48 h左右达到最高峰,在 30 h内对人胃癌
细 MGC803 抑制效果不明显。
图 1 不同浓度通光藤总苷对各种癌细胞增殖抑制情况
794第 5 期 邢旺兴,等:应用实时细胞分析研究通光藤总苷对癌细胞的抑制作用
3 讨 论
C21甾体苷类是通光散中最主要的抗肿瘤活性
成分,已分离出 50 多种 C21甾体苷类、多糖类、萜类、
有机酸等[5-7]。李茂全等[8]证实消癌平注射液可以
抑制 SGC 7901 胃癌细胞株的生长,且对 G1 期的细
胞有明显阻断作用,使得瘤体细胞大部分停留在 G1
期。整体动物实验表明,通光散对小鼠肉瘤 180、肉
瘤 W256、小鼠淋巴肉瘤 1 号、小鼠宫颈癌 14、艾氏
腹水癌 EAc和肝癌 HSC均具有明显的抑制作用。
传统探索药物抗癌机制的方法有多种,如细胞
体内试验、体外试验、流式细胞仪检测法和形态学检
查。较常规的是通过培养癌细胞株,检测细胞生长
活性、癌细胞形态、体外侵袭力、凋亡情况等,通过观
察癌细胞抑制作用时效关系来研究药物的抗癌作
用。当前,大部分传统的细胞检测方法采用终点细
胞分析法,此方法需要标记和破坏细胞,仅仅给实验
定格了一个最终结果,且结果通常反复,不稳定,对
于新的、未知的药物、基因或者蛋白的作用难以优
化,不能正确判断某一时间点没有作用是否代表真
的没有作用,需要耗费大量时间、经费、人力等重复
进行试验,且优化条件并没有直观的信息分析问题。
因此,为了更充分地了解和测量通光藤总苷作用下
各种癌症细胞的发展进程,应当使用一种非侵入性
的系统,来记录细胞应答药物所产生的动态变化。
实时细胞分析技术的核心是微电子生物感应芯
片,通过细胞的传感器阻抗为整个实验的全程包括
细胞粘附、增殖、融合提供了全程且无损伤性的细胞
监控,并将信号转化为特定的参数 -细胞指数(Cell
Index)[4]。该技术目前主要应用在新药开发和基础
应用科学,如抗肿瘤药物筛选和研制、疗效观察、细
胞表面受体配体结合研究等。此技术能为抗肿瘤研
究分析提供无需标记,但又能反映癌症细胞增殖、存
活和凋亡、形态变化等细胞生物学状态。基于该项
分析技术,本实验证实通光藤治疗癌症疗效确切,且
对不同癌细胞的作用机制有差异,具体内容有待进
一步研究探索。因为时间限制,本次试验未能采集
药物作用下各癌症细胞的形态变化,未能从细胞形
态学的角度加以分析其抗癌机理。
分析实验结果可知,通光藤总苷抑制人肝癌细
胞 SMMC7721、人食管癌细胞 EC109、人肝癌细胞
Hep2B和肺癌细胞 A549 的增殖、生长的主要机理
为细胞毒作用;而对乳腺癌细胞 MCF7、人胃癌细胞
MGC803 是以非细胞毒作用为主,其机制可能与影
响免疫调节、离子通道、细胞黏糊有关,尚待进一步
探究确证。结果还显示,不同浓度的通光藤总苷对
MCF7 /ADR细胞具有一定程度的耐药逆转作用,且
在 0. 5 - 1. 0 umol /L 浓度范围内,逆转作用随着通
光藤总苷浓度的升高明显增强,其增敏作用机制尚
待进一步探究。仅高浓度(1 mM)的通光藤提取物
对肺癌细胞 A549 /DU有明显的耐药逆转作用,较低
浓度逆转作用不明显(图 1)。
通光藤抗癌前景广阔,其化学成分复杂,目前的
研究多集中于 C21甾体苷,对其他成分研究比较少。
尽管到目前为止对通光藤的研究已经取得了一定的
成果,但其作用机制、药效学物质基础及其临床病症
的关系尚不十分明确。因而,对通光藤的基础和化
学成分有必要作进一步的研究。
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