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去乙酰紫玉盘素通过抑制ERK/MAPK通路抗肝癌增殖



全 文 :longed the breath duration(P < 0. 05,P < 0. 01). OSR(62. 5,125,250mg /kg) ,nimodipine(20mg /kg)inhibited the increasing of MDA con-
tents (P < 0. 05,P < 0. 01). OSR(125,250mg /kg) ,nimodipine(20mg /kg)enhanced the activities of SOD,GSH-PX,LDH and CK(P < 0.
05,P < 0. 01) ,also decreased the activities of NOS(P < 0. 05,P < 0. 01). Conclusion:OSR has significant protective effects on acute cerebral
ischemia injury of mice,The effective mechanism of OSR might relate to antioxidation.
Key words oxysophoridine;cerebral ischemia
去乙酰紫玉盘素通过抑制 ERK /MAPK通路抗肝癌增殖*
任凤梅,舒秉俊,罗时辉,王 鹰,章跃平,徐 安
(南昌市第二医院,南昌 330003)
摘 要 目的:观察番荔枝内酯去乙酰紫玉盘素(Desacetyluvaricin)对人肝癌细胞 HepG2 中细胞外信号调节激酶(extracellular
signal regulated kinase,ERKs)表达水平的影响,探讨去乙酰紫玉盘素对 ERK/MAPK 信号传导通路的影响及其抗肝癌增殖的机制。
方法:以 12. 5、25、50μg /ml的 Desacetyluvaricin处理 HepG2 细胞,Western Blot检测 ERK、p-ERK蛋白表达水平的变化,分析去乙酰紫
玉盘素对 ERK/MAPK信号通路的影响。结果:Desacetyluvaricin处理 HepG2 细胞后,ERK和 p-ERK蛋白表达水平明显下降,并呈剂
量依赖关系,其中 Desacetyluvaricin以 50μg /ml的浓度处理 HepG2 细胞时免疫印迹条带的发光强度最弱,ERK和 p-ERK蛋白的表达
水平最低。结论:去乙酰紫玉盘素抗肝癌增殖可能与其抑制 ERK/MAPK通路有关。
关键词 番荔枝内酯;ERK/MAPK;肝细胞癌(HCC)
肝细胞癌(HCC)是临床最常见的恶性肿瘤之一,全球每年
超过 60 万人被诊断为 HCC[1],大多数患者诊断时已是晚期,失
去手术机会。临床常用的肝动脉介入化疗栓塞疗法和全身化
疗只能使部分患者获益,大部分患者疗效不明显。当前分子靶
向治疗是肝癌的研究热点,并已在晚期肝癌的治疗中取得令人
鼓舞的疗效,逐渐成为晚期肝癌病人的新选择、新希望。同时,
基础研究表明肝癌的发生发展与其肝癌细胞内异常的 Ras-
MAPK信号传导有关[2]。课题组研究发现番荔枝内酯单体去乙
酰紫玉盘素(Desacetyluvaricin)有抗肝癌细胞增殖,诱导肝癌细
胞凋亡和分化的作用,为阐明其抗肝癌增殖的机制,本研究检
测了经去乙酰紫玉盘素处理后肝癌 HepG2 细胞中 ERK 和 p-
ERK蛋白的表达水平,探讨番荔枝内酯对 ERK/MAPK 信号传
导通路的影响。
1 材料与方法
1. 1 试验药物 去乙酰紫玉盘素,本课题组从番荔枝种子中
提取分离所得,纯度 90%,白色蜡状粉末,分子式 C37 H66 O6,使
用前以少许无水乙醇溶解,加培养液配成所需浓度,乙醇终浓
度不超过 1%。药材采自汕头,经蒯玉花(中国药科大学现代中
药教育部重点实验室生药活性成分和质量评价硕士)鉴定,李
萍教授(中国药科大学现代中药教育部重点实验室博士生导
师)核对为番荔枝(Annona squamosa L.)的种子。
1. 2 细胞株 肝癌 HepG2 细胞株,由军事医学研究所实验室
惠赠。
1. 3 试剂 RPMI-1640,美国 GIBCO公司。新生牛血清,杭州
四季青生物制品公司产品。Bradford 试剂,南京生兴生物公司
产品。RIPA试剂,南京生兴生物公司产品。PVDF膜(Bio Trace
PVDF Membrane) ,PALL 公司产品。一抗:鼠抗人 p-ERK 单克
隆抗体,兔抗人 ERK 单克隆抗体,均为 Santa Cruz 公司产品。
二抗:HRP(辣根过氧化物酶)标记羊抗兔 IgG,HRP(辣根过氧
化物酶)标记羊抗鼠 IgG,武汉博士德公司产品。ECL(Super
Signal West Pico Chemiluminescent Substrate) ,PIERCE 公司产
品。X线胶片冲洗粉(酸性坚膜定影粉、显影粉) ,无锡市灵琦
服务用品厂产品。医用 X光胶片,上海申贝办公机械有限公司
感光材料厂产品。脱脂奶粉,南京生兴生物公司产品。
1. 4 仪器 德国 Zeiss 荧光倒置生物显微镜,日本 Hirasawa
二氧化碳培养箱,德国 eppendorf Centrifuge 5810R 离心机,瑞士
TECAN SunRISE酶标仪,美国 invitrogen XCell SureLock电泳仪,
英国 Robbins Scientific Corporation MODEL 2000 分子杂交炉。
1. 5 方法 人肝癌 HepG2 细胞培养于含 10%新生牛血清、1
× 105U /L青霉素、链霉素的 RPMI-1640 培养液中,37℃、5%CO2
培养箱内常规培养。倒置显微镜下每天观察培养瓶中细胞生长
的情况,大约一天或两天换一次培养液。HepG2 细胞常规培养
至对数生长期,更换新鲜的含 10%新生牛血清的培养液,设空
白对照组(等体积培养液)和去乙酰紫玉盘素小(12. 5μg /ml)、
中(25μg /ml)、大(50μg /ml)浓度处理组。
1. 5. 1 Western Blot检测 药物处理细胞 36h 后收获,细胞刮
棒刮下细胞移至 EP 管中,800 ~ 1000rpm 离心 5min 收集细胞,
并用预冷的 PBS液洗 3 次,加入预冷至 0℃的裂解液(RIPA 试
剂) ,匀浆后冰上裂解 15min,4℃ 14000rpm 离心 15min 收集上
82 中药药理与临床 2011;27(3)
* 基金项目:江西省卫生厅中医药科研基金课题(课题编号:2009A075)
DOI:10.13412/j.cnki.zyyl.2011.03.013
清,分装-70℃保存。Bradford考马斯亮蓝法测各样品中蛋白浓
度。参考《分子克隆实验指南》以每泳道加样 60μg 总蛋白,
12% SDS-聚丙烯酰胺凝胶蛋白电泳,80V 2 小时左右,25V 1. 5
小时后将电泳产物转移至硝酸纤维素膜(PVDF膜)上。用封闭
液常温封闭 60min,加一抗稀释液(p-ERK为 1∶ 1000,ERK为 1
∶ 500)常温杂交 60min,PBS-T常温洗膜 10min × 3 次。辣根过
氧化物酶标记的二抗(1∶ 5000)常温下杂交 60min,PBS-T 常温
洗膜 10min × 3 次,ECL 显色 5min,X 光胶片曝光。经显影和定
影,爱普生激光光密度扫描仪进行灰度扫描,捷达凝胶成像分
析软件分析免疫印迹区带的显色面积(像素)和积分光密度值
(IOD)。
2 结果
2. 1 蛋白浓度测定结果 Bradford 考马斯亮蓝法测得各样品
中蛋白浓度见表 1。
表 1 不同处理组的蛋白浓度
组别 剂量(μg /ml) 蛋白浓度(μg /ul)
空白对照 6. 64
去乙酰紫玉盘素 12. 5 6. 12
去乙酰紫玉盘素 25 6. 27
去乙酰紫玉盘素 50 4. 89
2. 2 Western Blot检测结果 各组细胞经不同浓度药物处理
36h后,免疫印迹法测得各免疫印迹条带的发光强度各不相同
(见图 1、图 2)。其中 p-ERK蛋白表达中,空白对照组的发光强
度最强,Desacetyluvaricin大浓度处理组(50μg /ml)的发光强度
最弱,小、中浓度处理组的发光强度相近,介于空白对照组和大
浓度处理组之间。在 HepG2 细胞 ERK 蛋白的表达中,免疫印
迹条带的发光强度与药物浓度成反比关系,随着药物浓度的加
大,发光强度逐渐减弱,Desacetyluvaricin 大浓度处理组(50μg /
ml)的发光强度也是最弱。表明 Desacetyluvaricin 能够抑制
ERK蛋白的表达。
2. 3 凝胶成像分析结果 Western Blot 蛋白印迹条带经光密
度扫描仪进行灰度扫描,凝胶成像分析软件分析得到条带的显
色面积(像素)和积分光密度值(IOD)如下(表 2、3) ,可以看出
p-ERK和 ERK蛋白条带的显色面积和积分光密度值的大小都
与药物有浓度梯度关系,即随着药物浓度的加大,条带的显色面
积和积分光密度值逐渐较低,表明在 Desacetyluvaricin 以 50μg /
ml的浓度处理 HepG2 细胞时蛋白的表达最弱。
表 2 不同处理组对 HepG2 细胞 p-ERK蛋白表达条带的分析结果
组别 剂量(μg /ml)
面积
(像素)
积分光密度值
(IOD)
空白对照 728 133. 18
去乙酰紫玉盘素 12. 5 635 98. 89
去乙酰紫玉盘素 25 594 88. 59
去乙酰紫玉盘素 50 530 44. 80
表 3 不同处理组对 HepG2 细胞 ERK蛋白表达条带的分析结果
组别 剂量(μg /ml)
面积
(像素)
积分光密度值
(IOD)
空白对照 647 752. 54
去乙酰紫玉盘素 12. 5 578 710. 39
去乙酰紫玉盘素 25 435 417. 89
去乙酰紫玉盘素 50 409 207. 37
3 讨论
肿瘤细胞的增殖活性是决定肿瘤发生、发展和预后的关键
因素,有丝分裂原蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase ,
MAPK)通路是迄今为止人们认识的最重要的细胞分裂调节系
统,在调控细胞增殖、分裂和凋亡过程中起到重要的作用。
ERK/MAPK信号传导通路是 MAPK众多通路中的一个,通过
生长因子受体→酪氨酸激酶→Ras→Raf→MAPKKK→MAPKK/
MEK→MAPK/ERK→靶蛋白发生激活反应,它在多种致瘤性疾
病中通常是上调的。栗光明等[3]研究发现在肝癌组织中
ERK1、ERK2、MEK1、MEK2 激酶处于高表达,JNK1 激酶在肝癌
组织中处于低表达,它们的失衡是导致肝癌细胞生长失控和无
限增殖的重要原因,ERK/MAPK信号传导通路的异常激活与肝
细胞癌的发生及恶性进展密切相关。Ras 基因的突变,EGF、
VEGF、PDGF等生长因子及相应的膜受体过度表达均可使其激
活,诱导肝癌细胞异常增殖,侵袭生长和转移,从而参与和促进
肝细胞癌的发生、发展。因此,抑制 ERK/MAPK 通路任一组件
均可阻断其介导的细胞信号的传导,从而抑制肝癌细胞的存活、
增殖以及疾病进展,抑制 ERK/MAPK信号通路的传导将成为肝
细胞癌的一种有效治疗方法[4]。
本研究应用免疫印迹(western blot)技术,检测人肝癌
HepG2 细胞中 ERK和 p-ERK蛋白的表达情况。各组细胞经不
同处理 36h后,测得各免疫印迹条带的发光强度各不相同,其中
p-ERK蛋白表达中,空白对照组的发光强度最强,Desacetyluvar-
icin大浓度处理组(50μg /ml)的发光强度最弱,小、中浓度处理
组的发光强度相近,介于空白对照组和大浓度处理组之间。对
HepG2 细胞 ERK蛋白的表达中,免疫印迹条带的发光强度与药
物浓度成反比关系,随着药物浓度的加大,发光强度逐渐减弱,
Desacetyluvaricin大浓度处理组(50μg /ml)的发光强度也是最
弱。同时对条带进行灰度扫描,并运用凝胶成像分析软件分析
了免疫印迹区带的显色面积(像素)和积分光密度值(IOD) ,数
值亦显 p-ERK和 ERK蛋白的表达与 Desacetyluvaricin有浓度梯
度关系,即随着药物浓度的加大,条带的显色面积和积分光密度
值逐渐较低,可以看到,在 Desacetyluvaricin 以 50μg /ml 的浓度
92中药药理与临床 2011;27(3)
处理 HepG2 细胞时 p-ERK和 ERK蛋白的表达最弱。本实验证
明了 Desacetyluvaricin可显著抑制人肝癌细胞株 HepG2 中 ERK
和 p-ERK蛋白的表达。故 Desacetyluvaricin抑制 HepG2 细胞增
殖,诱导细胞凋亡、分化可能与其阻断细胞 ERK/MAPK 信号传
导通路,阻断丝裂原激活蛋白激酶的三级酶促级联反应有关。
所以从信号转导通路入手来防治肝癌已越来越引起人们的广
泛重视,有效阻断和调节关键的信号通路,将可能成为防治肝
癌的新的治疗手段。但该领域的研究还刚刚起步,有关信号转
导通路和肝癌发病的关系尚不清楚。研究这些问题,不仅能进
一步阐明肝癌的发病机制,而且可为开辟肝癌新的治疗途径及
开发新型的靶向药物提供理论基础和实验依据。
参考文献
1 Wong CM,Ng IO. Molecular pathogenesis of hepatocellular carcinoma.
Liver Int,2008;28 (2)∶ 160 ~ 174
2 Seger R,Krebs EG. The MAPK signaling cascade. FASEB J,1995;9
(9)∶ 726 ~ 735
3 栗光明,朱继业,刘燕南,等.有丝分裂蛋白激酶及其上游调节信号
在人肝癌组织中的表达.中华普通外科杂志,2001;16(6)∶ 368 ~ 370
4 蒋成英. Ras Raf Mek Erk信号传导通路在肝细胞癌发生中的作用机
制及在靶向治疗中的作用.中国肿瘤临床,2008;35(23)∶ 1377 ~ 1380
Desacetyluvaricin resists proliferation of hepatoma cells through inhibiting ERK/MAPK pathway
Ren Fengmei,Shu Bingjun,Luo Shihui,Wang Ying,Zhang Yueping,Xu An
(Second Hospital of Nanchang,Nanchang 330003)
Objective:To observe the effect of desacetyluvaricin on extracellular signal regulated kinase (ERKs)expression in hepatoma carcinoma
HepG2 cells,and explore the mechanisms of the antitumor effects of desacetyluvaricin. Methods:HepG2 cells were treated with desacetylu-
varicin,Western Blot was performed to examine the expressions of ERK and p-ERK in the cells. Results :The expression of ERK and p-ERK
were significantly lowered in the cells after treatment. Conclusion :desacetyluvaricin can resist proliferation of hepatoma cells,and the possi-
ble mechanisms may be related to the inhibition of ERK /MAPK pathway in HepG2 cells.
Key word desacetyluvaricin;ERK/MAPK;hepatocellular carcinoma (HCC)
槲皮素-7-硫酸酯钠盐对血栓形成的影响*
刘 文,梁念慈
(广东医学院生物化学与分子生物学研究所,湛江 524023)
摘 要 目的:研究槲皮素-7-硫酸酯钠盐(SQMS)对血栓形成、全血血小板聚集和血小板释放一氧化氮(NO)的影响。方法:
用血栓生成仪观察大鼠颈动脉血栓形成情况;小鼠尾静脉注射胶原蛋白-肾上腺素混合诱导剂造成瘫痪模型,观察 15min 后小鼠瘫
痪或死亡数;全血与药物孵育 5min,然后用凝血酶或 ADP作用 1min,用全血血小板聚集仪观察全血血小板聚集情况;血小板悬液与
药物孵育 5min,然后用凝血酶作用 1min,用 NIKON TE2000-E荧光倒置显微镜观测血小板聚集情况;用硝酸还原酶法观察血小板释
放 NO情况。结果:SQMS 10mg /kg和 20mg /kg抑制大鼠颈总动脉血栓形成,其抑制率分别为 72%和 92%;SQMS 20mg /kg和 40mg /
kg对混合诱导剂造成小鼠瘫痪或死亡有抑制作用,其抑制率分别为 70%和 80%;SQMS 160、320 和 640μmol /L 抑制凝血酶和 ADP
诱导的全血血小板聚集,其抑制率分别为 24% 、76%、57%和 26%、56%、38%;荧光倒置显微镜观测到血小板聚集的抑制作用随浓
度的加大而增强;SQMS 80、160、320 和 640μmol /L 对凝血酶诱导血小板释放 NO 有加强作用,NO 的增加率分别是 55%、118%、
219%和 394%。结论:SQMS对血栓形成有抑制作用,其作用机理与其抑制全血血小板聚集和增加血小板释放 NO有关。
关键词 槲皮素-7-硫酸酯钠;血栓形成;全血血小板聚集;一氧化氮
槲皮素不溶于水,极大地限制了其生物利用度和体内给药
途径。我们用槲皮素作为母体分子,采用化学合成法合成出槲
皮素水溶性衍生物,并用 Sephadex LH-20 分离纯化,其结构经
FAB-MS、1H-NMR 和 13C-NMR 确定为槲皮素-7-硫酸酯钠盐
(sodium quercetin -7-sulfate,SQMS)[1 ~ 3]。我们发现 SQMS对血
小板聚集、血小板胞外钙内流、血小板胞内钙动员、胞浆 PKC的
活性和肌动蛋白的聚合及重组人蛋白激酶 CK2 全酶、重组人肌
醇磷脂 3-激酶 p110β催化亚基有抑制作用[4 ~ 6],但 SQMS 对血
栓形成的作用仍不清楚,本文研究了 SQMS对血栓形成、全血血
小板聚集和血小板释放一氧化氮(NO)的影响。
1 材料与方法
1. 1 试验药物 SQMS 由本实验室用槲皮素作为母体分子,
采用化学合成法合成,并用 Sephadex LH-20 分离纯化,其结构
经 FAB-MS、1H-NMR 和 13C-NMR 确定 [1 ~ 3]。槲皮素(批号
113K1051)购自 Sigma公司;血栓通(批号 Z44023081)由广东永
03 中药药理与临床 2011;27(3)
* 基金项目:广东省重点学科基金资助 (NO:9306)