全 文 :花楸猕猴桃根对大鼠肝细胞 CYP1A1酶的抑制作用*
*
刘 华1,冯光霞2,雷霆雯1,李 蓉3**,吴 宁4
(1.贵州医科大学 生物化学与分子生物学教研室,贵州 贵阳 550004;2.贵州医科大学 口腔医学院,贵州 贵阳 550004;3. 贵州医科
大学 化学教研室,贵州 贵阳 550004;4.贵州医科大学 化学与生物化学实验室,贵州 贵阳 550004)
[摘 要]目的:探讨花楸猕猴桃根对肝细胞 CYP1A1 酶的作用机制。方法:40 正常 SD大鼠随机分为空白对
照组和猕猴桃根提取物高、中、低剂量组(50 g /kg、25 g /kg、13 g /kg),连续灌胃 7 d,2 次 /d,处死大鼠后取出肝
脏,通过检测 N -脱甲基酶活性反映细胞 CYP1A1 酶活性,提取组织 RNA 逆转录后用 RT - PCR 检测 CYP1A1
mRNA表达水平。结果:与空白对照组相比,花楸猕猴桃根高、中、低剂量组 CYP1A1 酶活性均明显受到抑制,且
呈浓度依赖性(P < 0. 05),但各剂量组间无显著性差异;与空白对照组比较,花楸猕猴桃根高、中、低药物剂量组
能显著抑制 CYP1A1 mRNA的表达(P < 0. 05)。结论:花楸猕猴桃根可下调大鼠肝细胞 CYP1A1 酶的活性,并抑
制其 mRNA表达水平,这可能是花楸猕猴桃根能够预防癌症的作用机制。
[关键词]花楸猕猴桃根;细胞色素 P450 CYP1A1;逆转录聚合酶链反应;大鼠,Sprague-Dawley
[中图分类号]R345. 9 [文献标识码]A [文章编号]1000-2707(2015)08-0814-03
Inhibiting Effect of Roots of Actinidia sorbifolia C. F. Liang
on CYP1A1 in Hepatocyte of Rats
LIU Hua1,FENG Guangxia2,LEI Tingwen1,LI Rong3,WU Ning4
(1. Department of Biochemistry and Molecular Biology,Guizhou Medical University,Guiyang,Guizhou 550004,China;
2. Department of Oral Medicine,Guizhou Medical University,Guiyang,Guizhou 550004,China;3. Department of
Chemistry,Guizhou Medical University,Guiyang,Guizhou 550004,China;4. Laboratory of Chemistry &
Biochemistry,Guizhou Medical University,Guiyang,Guizhou 550004,China )
[Abstract]Objective:To explore the effects of roots of Actinidia sorbifolia C. F. Liang on CYP1A1
in hepatocyte of rats and the mechanism. Methods:The 40 Wistar rats were randomly divided into 4
groups:blank control group,high dose of root group,middle dose of root group and low dose of root
group. The rats received intragastric administration of water decoction of roots of Actinidia sorbifolia C.
F. Liang (high dose group 50 g /kg,middle dose group 25 g /kg,low dose group 13 g /kg,repective-
ly.)continuously for 7 days,twice daily. The rats were killed and liver tissue was taken to detect the
enzymatic activity of CYP1A1 by detecting activity of ADM,electrophoresis method was adopted to
check the integrity of extracted RNA sample,and RT-PCR was used to detect the mRNA expression
level of CYP1A1. Results:The experimental results showed that compared with blank group,the en-
zymatic activity of CYP1A1 in high,middle,and low dose group was significantly inhibited in a dosage
dependant manner(P < 0. 05),but there was no significant differences between high,middle and low
dose group. Besides,the mRNA expression levels of CYP2A1 were inhibited in high,middle,and low
dose group(P < 0. 05). Conclusion:The roots of Actinidia sorbifolia C. F. Liang can down-regulate
the enzymatic activity of CYP1A1and inhibit the mRNA expression level of CYP1A1,which is possibly
related to its prevention of cancer.
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第 40 卷 第 8 期
2015 年 8 月
贵 阳 医 学 院 学 报
JOURNAL OF GUIYANG MEDICAL COLLEGE
Vol. 40 No. 8
2015. 8
* *[基金项目]贵阳市科学技术计划项目(2006 筑科农第 39 号)
**通信作者 E-mail:1638210715@ qq. com
网络出版时间:2015 - 07 - 12 网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /52. 5012. R. 20150712. 0911. 020. html
[Key words]roots of Actinidia sorbifolia C. F. Liang;cytochrome P450 CYP1A1;reverse transcrip-
tion polymerase chain reaction;rats,Sprague-Dawley
花楸猕猴桃为猕猴桃科 Actinidiaceae 猕猴桃
属 Actinidia植物,是中国的特有植物,主要分布在
中国贵州地区,其根味甘、咸寒、微涩,具有防癌、抗
癌、活血消肿、祛风湿的功效。目前有研究已经表明
猕猴桃根具有抗癌作用[1],其抗癌作用与 CYP1A1
酶有关。细胞色素 P450 酶系中的 CYP1A1 酶参与
许多前致癌物代谢活化过程[2],如参与多环芳烃类
(poly-aromatic hydrocarbons,PAH)的代谢,催化
PAH 成为强致癌活性的亲电子环氧化物,最终导
致癌变发生[3]。因此,CYPIAl 和肿瘤的发生、发
展密切相关[4]。本研究通过检测花楸猕猴桃根对
大鼠肝细胞的细胞色素 P450 酶系中 CYPIAl 活性
的作用,并通过 RT-PCR观察花楸猕猴桃根对 CY-
PIAl酶 mRNA 的表达水平的影响,探讨花楸猕猴
桃根预防癌症的作用机制,为防癌作物的开发利用
提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 动物 SD 大鼠 40 只,180 ~ 220 g,雌雄各
半,由贵阳医学院实验动物中心提供。
1. 1. 2 药物 将花楸猕猴桃根 100 g 加 10 倍蒸
馏水浸泡 30 min后大火煮沸,文火煎 1 h,4 层纱布
过滤。滤渣加 6 倍水,武火煮沸,文火煎 40 min,4
层纱布过滤。合并 2 次滤液 12 层纱布及滤纸过
滤,浓缩至 1 g /mL,3 000 g 离心 15 min 取上清微
孔滤膜过滤,获得原药材水煎液。再配置成高、中、
低各组浓度。
1. 1. 3 试剂 氨基比林,M-MLV 逆转录酶(BBI),
Trizol(Gibco公司),PCR 引物及扩增剂(上海生工
生物工程技术服务有限公司),oligo(dT)16,焦炭
酸二乙脂(DEPC),RNA 酶抑制剂(美国 AMRES-
CO 公司),烟胺腺嘌呤磷酸二核酸(NADP,美国
AMRESCO公司),6-磷酸葡萄糖二钠(美国 Sigma
公司),6-磷酸葡萄糖脱氢酶(美国 Worthington 公
司)。RT-PCR引物由上海生工生物工程技术服务
有限公司合成,CYPlAl 引物序列(5-3):CCAT-
GACCAGG-AACTATGGG(正义),GATGTCTCGGC-
CATCTTCAC (反义),扩增目的基因片段长度 331
bp。选取 β-肌动蛋白(β-actin)作为内参引物,引
物序列(5-3):GCCCAGAGCAAGACAGGTAT(正
义),GGCCATCTC-CTGCTCGAAGT (反义),扩增
目的基因片段长度 513 bp。
1. 1. 4 仪器与设备 PCR 扩增仪(Eppendorf),
凝胶电泳成像系统 (Bio. Rad),Anke TGL-16C 台
式离心机,酶标仪(南京广电有限公司)。
1. 2 方法
1. 2. 1 分组及给药 将大鼠随机分成空白对照组
和花楸猕猴桃根高剂量组、中剂量组及低剂量组,
采用灌胃给药,高、中、低剂量组给药剂量按药材水
煎液计量,分别为 50 g /kg、25 g /kg、13 g /kg,2 次 /
d,连续给药 7 d,大鼠末次给药 8 h后开始禁食,禁
食 16 h后断头处死,剖腹,用注射器吸取 20 mL冰
浴冷却的生理盐水,经胸动脉或门静脉注入肝脏,
灌流除去肝中血液,取部分肝脏,- 80 ℃冻存,提
取总 RNA,检测 CYP1A1 酶活性及 CYP1A1 mRNA
的表达水平。
1. 2. 2 CYP1A1 活性 超声细胞粉碎仪破碎细胞
制备匀浆,钙沉淀法制备微粒体,通过测定氨基比
林 N-脱甲基酶(ADM)活性反映 CYP1A1 酶活性水
平[5]。
1. 2. 3 CYP1A1 mRNA 表达 按 M-MLV Reverse
Transcriptase说明书逆转录合成第一链互补脱氧核
糖核酸(cDNA),然后通过特异性引物 PCR扩增大
鼠肝细胞中的 CYP1A1 和内对照 β-actin 基因。
PCR扩增程序均为:94 ℃预变性 5 min,94 ℃变性
30 sen,56 ℃退火 1 min,72 ℃延伸 1 min,72 ℃延
伸 7 min,30 个循环。PCR 产物经 2%琼脂糖凝胶
(含 EB 5 mg /L)分离并与 DNA Marker(标准分子
量)比较鉴定,在凝胶成像分析系统照相观察结果
并记录。计算 CYP1A1 基因与 β-actin 基因扩增条
带表达量像素灰度的比值,并以此比值作为
CYP1A1 基因 mRNA表达的相对水平指标。
1. 3 统计学处理
以 SPSS 10. 0 统计软件分析,所得数据用(x ±
s)表示,两组间的均数比较采用单因素方差分析
(One-Way ANOVA)。
2 结果
2. 1 CYP1A1 酶活性
与空白对照组相比,低、中、高药物剂量组
518
8期 刘 华等 花楸猕猴桃根对大鼠肝细胞 CYP1A1酶的抑制作用
CYP1A1 酶活性差异有统计学意义(P < 0. 05),各
剂量组间无显著性差异,见表 1。
表 1 各组大鼠肝组织 CYP1A1 酶活性
Tab. 1 Enzymatic activity of CYP1A1 in
liver tissues of rats in each group
组别
给药剂量
(g /kg)
样本数
CYP1A1
[μmol /(min·g)]
空白对照组 10 0. 98 ± 0. 32
低浓度组 13 10 0. 78 ± 0. 28(1)
中浓度组 25 10 0. 80 ± 0. 30(1)
高浓度组 50 10 0. 78 ± 0. 25(1)
(1)与空白对照组比较,P < 0. 05
2. 2 CYP1A1 mRNA表达水平
通过 1. 2 %的琼脂糖凝胶电泳检查 RNA的完
整性良好,与空白对照组相比,低、中、高药物剂量
组肝组织 CYP1A1 mRNA 表达水平差异有统计学
意义(P < 0. 05),各剂量组间无显著性差异,见图
1。
(1)与空白对照组相比,P < 0. 05
图 1 各组大鼠肝组织 CYP1A1 mRNA表达
Fig. 1 RNA expression levels of CYP1A1 in
liver tissues of rats in each group
3 讨论
CYP450 是一类结构和功能相关的超家族基
因编码的同工酶,主要位于肝细胞的微粒体中,参
与细胞内、外源性化合物在体内的生物转化[6 - 7],
在毒理学和药理学研究中有重要意义。CYP1A1
是 CYP450 的一个重要亚型,与癌症的关系十分的
密切,一些化学致癌物需经 CYP1A1 代谢活化后才
能发挥致癌作用。CYPlAl 具有芳香烃羟基化酶
(AHH)活性,能够催化多环芳烃(PAH)等多种致
癌剂氧化。PAH 进入人体后首先经过 CYPIAl 代
谢活化,生成具有强致癌活性的亲电子环氧化物,
攻击 DNA,形成 PAH-DNA加合物,改变 DNA的正
常结构,进而引发癌变,CYPlAl 酶的诱导活性成为
决定 PAH致癌的关键[8 - 9]。花楸猕猴桃为中国特
有植物,主要生长于贵州山区,具有一定预防癌症
的作用,本实验结果显示,花楸猕猴桃根可抑制
CYP1A1 酶活性并下调 CYP1A1 mRNA 表达水平,
提示花楸猕猴桃预防癌症的机制可能与其能下调
CYP1A1 酶活性及表达水平有关。
4 参考文献
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227 - 230.
(2015-05-08 收稿,2015-06-12 修回)
中文编辑:刘 平;英文编辑:刘 华
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贵 阳 医 学 院 学 报 40卷