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中华苦荬菜提取物Chinensiolide A的体外抗肿瘤活性



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《中国医学创新》第 12 卷 第 34 期(总第 352 期)2015 年 12 月  医学综合 Yixuezonghe
Medical Innovation of China Vol.12, No.34 Dec,2015
中华苦荬菜提取物Chinensiolide A的体外
抗肿瘤活性*
周黎① 赵颖① 王玉① 李丽波② 张树军③ 李涛①
  【摘要】 目的:探究中华苦荬菜提取物 Chinensiolide A(C15H18O4)对肺腺 A549 细胞、肝癌 Ble-7402 细胞
及结直肠腺癌 LoVo 细胞的抗肿瘤活性。方法:用不同浓度的 Chinensiolide A 处理体外培养的肺腺癌 A549 细胞、
肝癌 Ble-7402 细胞及结直肠腺癌 LoVo 细胞 24 h 后,采用四甲基偶氮唑盐比色法(MTT 法)检测 Chinensiolide
A 对该 3 种细胞生长的影响,计算细胞生长抑制率得出半数抑制浓度(IC50),并观察形态学变化。结果:在
1~50 μmol/L 浓度范围内,Chinensiolide A 对肺腺癌 A549 细胞、肝癌 Ble-7402 细胞及结直肠腺癌 LoVo 细
胞都有较强的抑制率,且随着浓度的增大,抑制作用越强,IC50 分别是 17.79 μmol/L、25.75 μmol/L、13.6
μmol/L。形态学结果显示,Chinensiolide A 对上述 3 种肿瘤细胞均有不同程度的杀伤作用,其作用随浓度的增
加而增强。结论:中华苦荬菜提取物 Chinensiolide A 在体外可有效的抑制肺腺癌 A549 细胞、肝癌 Ble-7402 细
胞及 LoVo 细胞的生长,具有较强的抗肿瘤活性。
  【关键词】 Chinensiolide A; MTT 法; 抗肿瘤药; 细胞系; 肿瘤; 体外研究
  In Vitro Anti-tumor Activity of Extract Chinensiolide A from the Ixeris Chinensis/ZHOU Li,ZHAO Ying,
WANG Yu,et al.//Medical Innovation of China,2015,12(34):109-111
  【Abstract】 Objective:To explore the antitumor activity of extract Chinensiolide A from the Ixeris chinensis on
A549 cells,Ble-7402 cells and LoVo cells.Method:Chinensiolide A was treated with different concentrations of A549
lung adenocarcinoma cells,Ble-7402 liver cancer cells and LoVo cells of colorectal adenocarcinoma after 24 h,the MTT
method was used to detect Chinensiolide A influence the three kinds of cell on growth, half inhibitory concentration (IC50)
was calculated by cell growth inhibition rate, and the morphological changes were observed.Result:In 1 to 50 μmol/L
concentration range, Chinensiolide A on lung adenocarcinoma A549 cell, Ble-7402 cells of liver cancer and colorectal
adenocarcinoma LoVo cells had strong inhibition rate, and with the increase of concentration, the stronger the inhibition,
the IC50 was respectively 17.79 μmol/L,25.75 μmol/L and 13.6 μmol/L.Conclusion:Chinensiolide A can effectively
inhibit the growth on A549 cells, Ble-7402 cells and LoVo cells in vitro ,it has stronger antitumor activity.
  【Key words】 Chinensiolide A; MTT assay; Antineplastic drugs; Cell line; Tumor; In vitro study
  First-author’s address:School of Basic Medicine,Qiqihar Medical University,Qiqihar 161006,China
  doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2015.34.034
  在现代抗肿瘤药物中,中药占据重要的地位,目
前从中草药资源中寻找选择性高、活性强、作用独特、
毒副作用小的抗肿瘤新药研究方兴未艾 [1]。中华苦荬
菜又名丝叶苦菜、山苦菜,系菊科被子植物,1~2 年
生或多年生草本,叶或茎被折断后有白色乳状物流出,
全草呈苦味,具有清热、解毒、消炎、凉血、止痛、
消肿等功效 [2-3]。本研究首次报道了中药中华苦荬菜根
部提取物 Chinensiolide A(化学结构见图 1)在细胞水
平上对肺腺癌 A549 细胞、人肝癌 Ble-7402 细胞、结
直肠腺癌 LoVo 三种细胞的抑制作用,为该药接下来
的临床应用提供科学依据。
图1 Chinensiolide A化学结构
1 材料与方法
1.1 材料与试剂 中华苦荬菜提取物 Chinensiolide A
* 基金项目:教育部大学生创新创业重点项目(201311230001)
①齐齐哈尔医学院基础医学院 黑龙江 齐齐哈尔 161006
②齐齐哈尔医学院药学院
③齐齐哈尔大学
通信作者:李涛
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医学综合 Yixuezonghe  《中国医学创新》第 12 卷 第 34 期(总第 352 期)2015 年 12 月
Medical Innovation of China Vol.12, No.34 Dec,2015
由张树军等 [4] 合成,纯度≥ 98%(HPLC),人肺腺癌
A549 细胞、肝癌 Ble-7402 细胞及结直肠腺癌 LoVo 细
胞来自齐齐哈尔医学院基础研究室 [5-6]。DMEM 培养
液购自美国 Gibco 公司;胎牛血清购自 hyclone 公司,
胰蛋白酶、四甲基偶氮唑盐(MTT)及二甲基亚砜
(DMSO)购自 Sigma 公司。
1.2 仪器与设备 Safire2 多功能酶标仪购自奥地利,
洁净操作台购自苏净集团安泰公司,二氧化碳孵箱购
自日本三洋公司,Olympus IX70-SIF2 倒置显微镜;恒
温水浴锅,电子天平购自德国赛多利斯集团,微量移
液器购自 Gilson 公司。
1.3 实验方法
1.3.1 药液配制 精密称取 Chinensiolide A 粉末适量,
转至 1 mL 量瓶中,加入 DMSO 稀释至刻度,充分溶解,
使母液浓度为 55 mmol/L。取母液 10 μL,加入不含血
清的培养基 990 μL,稀释至 550 μmol/L 的工作液。过
滤除菌后使用,现用现配。取上述工作液 10 μL,加
至 100 μL 细胞液中,终浓度为 50 μmol/L,确保
DMSO 的终浓度不超过 0.1%。
1.3.2 细胞培养 将肺腺癌 A549 细胞、肝癌 Ble-
7402 细胞及结直肠腺癌 LoVo 细胞分别置于 5 mL
DMEM 培养液的培养瓶中,在 37 ℃、体积分数为 5%
的 CO2 的培养箱中培养,细胞呈贴壁生长,复苏次日
及隔日更换培养液,待细胞至对数生长期进行传代,
消化液为 0.25% 胰蛋白酶与 0.02% EDTA[7]。实验选择
处于对数生长期的细胞进行研究。
1.3.3 MTT 法测细胞活性 对数生长期的 A549 细胞、
Ble-7402 细胞及 LoVo 细胞,消化后计数制成细胞悬液,
浓度为 4×104 个 /mL,取 100 μL 接种于 96 孔板中,
培养 24 h 后,加入不同浓度的 Chinensiolide A,加样
体积为 10 μL/ 孔,对照孔加 DMSO,继续培养 24 h,
然后每孔加入 6 mg/mL 的 MTT 磷酸缓冲液 10 μL,
同条件下继续培养 4 h,弃孔内原有液体,加 DMSO
150 μL/ 孔,振荡以充分溶解结晶,用全自动酶标仪
测定 570 nm 处的吸光度(D 值)(参比波长 630 nm)。
以溶剂对照组细胞存活率为 100%,计算不同浓度的
Chinensiolide A 实验组细胞的存活率和抑制率。计算
公式如下:存活率 =(Chinensiolide A 实验组 D 值 / 对
照组 D 值)×100%;抑制率 =100%- 存活率。采用计
算软件(LOGIT 法)计算 Chinensiolide A 的半数抑制
浓度(IC50)值,每个实验重复 3 次。
1.3.4 形态学观察比较法 在加药 24 h 后,加入 MTT
10 μL/ 孔,继续培养 4 h 后,利用倒置显微镜观察实
验组与对照组细胞,进行形态学观察分析。
1.4 统计学处理 使用 SPSS 21.0 统计软件进行分析,
计量资料采用(x-±s)表示,单因素方差分析(one
way ANOVA)进行组间比较,以 P<0.05 为差异有统计
学意义。
2 结果
2.1 Chinensiolide A 对肺腺癌 A549 细胞的影响 在
浓度 1~50 μmol/L 间 Chinensiolide A 对肺腺癌 A549
细胞的抑制作用随浓度的增长而增加,存活率依次
降低。在 10、20 μmol/L 两浓度药物作用下抑制率
差距尤为显著,在 50 μmol/L 时,Chinensiolide A 对
人肺癌 A549 细胞活力的抑制率已高达 98.37%,提示
Chinensiolide A 在低浓度对 A549 细胞也有较强的抑制
作用。Chinensiolide A 对人肺癌 A549 细胞 IC50 值是
17.79 μmol/L,见表 1。
表1 Chinensiolide A对人肺癌A549细胞活力的抑制作用(x-±s)%
组别 存活率 抑制率
空白对照组 99.99±5.06 0.01±5.06
Chinensiolide A 浓度
1 μmol/L 99.57±2.22 0.43±2.22
10 μmol/L 89.32±3.53* 10.68±3.53*
20 μmol/L 59.85±3.32* 40.15±3.32*
30 μmol/L 30.99±3.67* 69.01±3.67*
40 μmol/L 24.46±2.80* 75.54±2.80*
50 μmol/L 1.63±0.45* 98.37±0.45*
  * 与空白对照组比较,P<0.01;1~50 μmol·L-1Chinensiolide A
各组间两两比较,P<0.01
2.2 Chinensiolide A 对肝癌 Ble-7402 细胞的影响 在
浓度 1~50 μmol/L 浓度范围内,Chinensiolide A 对肝
癌 Ble-7402 细胞的抑制率由 0.68% 升至 85.27%,抑
制作用随药物浓度的增加而增长,且各浓度组间比较
差异均有统计学意义(P<0.05),其浓度依赖关系显
著。Chinensiolide A 对肝癌 Ble-7402 细胞的 IC50 值为
25.75 μmol/L,见表 2。
表2 Chinensiolide A对人肺癌BEL-7402细胞活力的
抑制作用(x-±s)           %
组别 存活率 抑制率
空白对照组 99.99±1.99 0.01±1.99
Chinensiolide A 浓度
1 μmol/L 99.32±1.18 0.68±1.18
10 μmol/L 84.15±3.53* 15.85±3.53*
20 μmol/L 67.27±2.37* 32.73±2.37*
30 μmol/L 52.83±2.64* 47.17±2.64*
40 μmol/L 34.33±5.04* 66.67±5.04*
50 μmol/L 14.73±3.22* 85.27±3.22*
  * 与空白对照组比较,P<0.01;1~50 μmol/L Chinensiolide A 各
组间两两比较,P<0.01
2.3 Chinensiolide A 对结直肠腺癌LoVo细胞的影响 在
浓度 1~50 μmol/L 浓度范围内,Chinensiolide A 对结
直肠腺癌 LoVo 细胞的抑制作用随浓度的增长而增
加,抑制作用由 1.12% 增至 99.57%,接近于全部抑
制;且各组之间抑制率变化幅度较大,尤其在浓度
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《中国医学创新》第 12 卷 第 34 期(总第 352 期)2015 年 12 月  医学综合 Yixuezonghe
Medical Innovation of China Vol.12, No.34 Dec,2015
1、10 μmol/L 浓度和 40、50μmol/L 浓度之间变化近
30 个百分点,说明其抑制作用呈现出一定的浓度依赖
趋势。Chinensiolide A 对结直肠腺癌 LoVo 细胞的 IC50
值为 13.6 μmol/L,见表 3。
表3 Chinensiolide A对人肺癌LoVo细胞活力的抑制作用(x-±s)%
组别 存活率 抑制率
空白对照组 99.99±1.79 0.01±1.79
Chinensiolide A 浓度
1 μmol/L 98.88±2.95 1.12±2.95
10 μmol/L 70.65±4.71* 29.35±4.71*
20 μmol/L 55.39±6.29* 44.61±6.29*
30 μmol/L 43.92±2.96* 56.08±2.96*
40 μmol/L 24.61±3.84* 75.39±3.84*
50 μmol/L 0.43±0.65* 99.57±0.65*
  * 与空白对照组比较,P<0.01;1~50 μmol·L-1Chinensiolide A
各组间两两比较,P<0.01
2.4 形态学观察 结果显示空白组细胞贴壁正常生
长、分裂,呈不规则形状,部分细胞中有多个细胞核
且细胞核较大,颜色较深,细胞之间紧密排列,生长
状态良好。药物组细胞生长缓慢,部分细胞死亡,药
物对 3 种肿瘤细胞的生长有不同程度的杀伤作用,对
每种肿瘤细胞的抑制作用随浓度的增加作用增强。加
入 MTT 后,能清楚看出存活的细胞,与空白对照组相
比,Chinensiolide A 的浓度在 50μmol/L 时,对 3 种细
胞系抑制作用最强。
3 讨论
  如今肿瘤俨然成为 21 世纪一大难题,关于治疗肿
瘤疾病的课题也成为世界大热点,中药具有多环节、
多靶点抗肿瘤的作用,并且毒性小,副作用低,源于
自然,药源丰富,国内外对单味中药提取物抗肿瘤作
用进行了广泛而深入的研究 [8-13]。中华苦荬菜具有多
方面的生物活性,包括抗炎、抗烟碱、抗氧化、抗病
毒、抗白血病等,其根部提取物 Chinensiolide A 为愈
创木烷型倍半萜内酯类化合物 [14-15]。本实验通过研
究 Chinensiolide A 在 3 种人源肿瘤细胞系——人肺癌
A549 细胞、人肝癌 BEL-7402 细胞和人结直肠腺癌
LoVo 细胞的抗肿瘤活性,首次探究出其较强的抗肿瘤
活性。
  本课题组经过在药物浓度 1~1000 μmol/L 范围内
的初步研究,发现 Chinensiolide A 对三种肿瘤细胞系
均有不同程度的抑制作用,且作用显著。在预实验中,
Chinensiolide A 浓度大于 50 μmol/L 时,细胞存活率均
小于 10%,随着浓度的增加存活率明显下降,发现该
药对三种细胞均有不同程度的抑制作用,且作用比较
明显,从而根据数据设计,将浓度确定在 1~50 μmol/L
准确测量,来获得准确的 IC50 数值。结果显示中华苦
荬菜提取物 Chinensiolide A 对肺腺癌 A549 细胞、肝癌
Bel-7402 细胞、结直肠腺癌 LoVo 细胞有明显抑制作用,
IC50 分别是 17.79 μmol/L、25.75 μmol/L、13.6 μmol/L。
  综上所述,中华苦荬菜提取物 Chinensiolide A 具
有一定的抗肿瘤活性,在对三种细胞系的实验中,
Chinensiolide A 对 A549 细胞、LoVo 细胞的抑制作用
要较对 Bel-7402 细胞显著。因此,Chinensiolide A 在
抗肿瘤方面具有很好的发展前景,值得深入探究,在
接下来的研究中,可以通过抗肿瘤细胞增殖,诱导肿
瘤细胞周期阻滞、凋亡、分化,肿瘤免疫以及动物水
平等各种研究方法来更精确地了解抗肿瘤机制。
参 考 文 献
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(收稿日期:2015-07-11) (本文编辑:周亚杰)