全 文 :第 33 卷 第 4 期
2 0 1 5 年 4 月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 33 No. 4
Apr. 2 0 1 5
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DOI:10. 13193 / j. issn. 1673-7717. 2015. 04. 005
4’-去甲峨参内酯对四种肿瘤细胞凋亡的作用及机理研究
宋磊,耿耘,马超英,王毅,马向华
(西南交通大学生命科学与工程学院,四川 成都 610031)
摘 要:目的:探讨 4’-去甲峨参内酯(0 号衍生物)作用于 Hela、MG -63、HepG2、A549 四种肿瘤细胞后,对
Bcl - 2、Bax基因表达、细胞周期及凋亡产生的影响。方法 以 0 号衍生物作为观察组,0. 1% DMSO 作为空白对照
组,紫杉醇作为阳性对照组,分别作用 48 h后采用 ELISA试剂盒检测对四种肿瘤细胞 Bcl - 2、Bax表达的影响;采
用流式细胞仪 PI单标法检测细胞周期进程及凋亡的影响。结果 ELISA试剂盒检测表明,观察组及阳性对照组与
空白对照组比较 Bcl - 2 /Bax比值均明显降低,具有显著性差异(P < 0. 05);流式细胞仪检测 0 号衍生物作用四种
肿瘤细胞 48h后对细胞周期进程及凋亡的影响,结果表明 G0 /G1 期细胞百分数降低,G2 /M期细胞百分数基本不
变,而 S期细胞百分数上升,说明 0 号衍生物阻滞肿瘤细胞于 S期,且 sub - G1 细胞亚二倍体凋亡峰增加,进一步
说明其诱导凋亡的作用。结论 0 号衍生物通过上调 Bax、下调 Bcl - 2,促进肿瘤细胞凋亡;阻滞肿瘤细胞于 S期,
sub - G1 峰增加,显示其具有诱导细胞凋亡的作用。
关键词:4’-去甲峨参内酯(0 号衍生物);Bcl - 2;Bax;细胞周期;细胞凋亡
中图分类号:R730. 1 文献标志码:A 文章编号:1673-7717(2015)04-0789-03
4’- demethyl - 4 - deoxypodophyllotoxin on Four Kinds of Tumor
Cells Apoptosis and the Mechanism Research
SONG Lei,GENG Yun,MA Chaoying,WANG Yi,MA Xianghua
(School of Life Science and Engineering,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,Sichuan,China)
Abstract:Objective:Study of 4 ' - demethyl - 4 - deoxypodophyllotoxin (No. 0derivatives)on Hela,MG - 63,
HepG2,A549 four kinds of tumor cells for Bcl - 2、Bax role;explore No. 0 derivatives on four tumor cells cycle and apop-
tosis. Methods Taking No. 0 derivatives as the observation group,0. 1% DMSO as the blank control group,paclitaxel as
positive control group. Observed the changes after 48 h,respectively,the expression of Bcl - 2 、Bax was detected by
ELISA kit for the tumor cells;by using flow cytometry,PI single labeled effect method to detect the cell cycle and apopto-
sis. Results By ELISA kit testing showed that the observation group and positive control group compared with blank con-
trol group,Bcl - 2 /Bax were obviously decreased,with a significant difference (P < 0. 05);No. 0 derivatives action of
four tumor cells after 48h effect on cell cycle and apoptosis was detected by flow cytometry,results show that the percent-
age of G0 /G1 phase cells decreased,G2 /M cell percentage almost constant,while the percentage of S phase cells was in-
creased. No. 0 derivatives arrest cells in S phase,and the sub - G1 cell apoptotic peak increased,further explains its in-
duction of apoptosis. Conclusions No. 0 derivatives by up - regulation of Bax,down - regulation of Bcl - 2 to promote the
apoptosis of tumor cells;and arrest cells in S phase. Sub - G1 peak increased,show its effect of inducing cell apoptosis.
Key words:4'- demethyl - 4 - deoxypodophyllotoxin (No. 0 derivatives) ;Bcl - 2;Bax;cell cycle;apoptosis
收稿日期:2014 - 12 - 20
基金项目:国家自然科学基金项目(81073036) ;四川省科技厅应用
基础项目(2013JY0034)
作者简介:宋磊(1988 -) ,男,陕西宝鸡人,硕士研究生,研究方向:
中药及复方的物质作用基础。
通讯作者:耿耘(1959 -) ,女,山东莘县人,教授,硕士研究生导师,
研究方向:中药作用机理。E-mail:jxgy88@ 126. com。
峨参(Anthriscus sylvestris (L)Hffom.)是峨眉山的一种
道地药材,为伞形科峨参属多年生草本植物,前期的研究表
明,峨参内酯等是其主要的抗肿瘤活性成分[1]。峨参内酯
能抑制多种肿瘤细胞增殖,但毒性也较强[2 - 4]。因此,本课
题组设计合成 4’位脱去甲基的 4’-去甲峨参内酯,经体
外活性检测发现对 Hela、MG - 63、HepG2、A549 肿瘤细胞
均具有良好的抑制作用,IC50值分别为 35. 58 μg /mL、57. 89
μg /mL、66. 36 μg /mL、45. 29 μg /mL。本文主要研究 4’-
去甲峨参内酯引起细胞凋亡的作用及机理。
1 材料与方法
1. 1 肿瘤细胞
所有肿瘤细胞均购自于四川大学华西药学院。
1. 2 主要试剂及药品
DMEM培养基(Hyclon 公司)、胰蛋白酶(Hyclon 公
司)、PBS溶液(自制)、胎牛血清(Hyclon 公司)、青霉素 /链
霉素溶液(Hyclon 公司)、MTT(Sigma 公司)、6 孔培养板
(Coster公司)、DMSO(Sigma 公司)、PI 染液(Sigma 公司)、
人 B细胞淋巴瘤因子 2 酶联免疫分析试剂盒(产品编号:
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ISC10330EIA - 2029H)、人 Bcl - 2 关联 x 蛋白酶联免疫分
析试剂盒(产品编号:KYM10330EIA - 2024H)。4’-去甲
峨参内酯由课题组合成得到。
1. 3 主要实验仪器
BSW - 880 超净工作台(江苏苏净集团有限公司)、
L420 型离心机(长沙湘仪离心机有限公司)、3110 型 CO2
恒温孵箱(Thermo公司)、FE20K 恒温水浴箱(江苏太仓市
实验设备厂)、倒置相差显微镜(索尼公司)、漩涡混合器
(其林贝尔有限公司)、流式细胞仪(BD公司)、Elx - 800 酶
标仪(Bio - Tek公司)。
1. 4 实验方法
1. 4. 1 4’-去甲峨参内酯对 Bcl - 2、Bax作用观察 取对
数生长期的四种肿瘤细胞,经胰酶消化后制成单细胞悬液,
按 1 × 105个 /孔分别接种到 25 mL培养瓶中,在 CO2恒温孵
箱内培养 24 h 后,吸弃旧培养基。分为观察组、阳性对照
组、空白对照组。观察组 0 号衍生物终浓度为 40 μg /mL;
阳性对照组紫杉醇终浓度为 1 μg /mL;空白对照组加入含
有 0. 1% DMSO 的培养基,培养 48h 后进行检测。Bax、Bcl
- 2 的检测过程严格按照 ELISA试剂盒使用说明进行。
1. 4. 2 流式细胞仪检测细胞周期 取对数期四种肿瘤细
胞,观察组 0 号衍生物终浓度为 40 μg /mL;阳性对照组紫
杉醇终浓度为 1 μg /mL;空白对照组含有 0. 1%的 DMSO。
CO2恒温孵箱内培养 48h 后,胰酶消化收集细胞。用预冷
的 pH7. 4 的 PBS洗 1 ~ 2 次,再加入 1 mL预冷的 70%乙醇
固定,于 4 ℃过夜。上机检测前加入 3 ~ 4 mL PBS 吹散并
洗涤细胞,1500 r /min离心 5 min,弃去上清液后加 1 mLPI
染液(50 μg /mL),室温下避光反应 30 min,采用流式细胞
仪分析细胞的周期分布。
1. 4. 3 流式细胞仪检测细胞凋亡 取对数期细胞接种于
6 孔培养板中培养 24 h,分组与加药及后处理与上述细胞
周期检测方法一致,最后用流式细胞仪检测细胞凋亡。因
为细胞凋亡时有 DNA 的断裂丢失,故细胞 DNA 含量少于
二倍体,流式细胞仪检测时出现在 G1 期之前,称为 Sub -
G1 期,细胞凋亡率为其占细胞总数的比例。
1. 4. 4 统计学处理分析 实验数据整理核对后,采用统计
学 SPSS 19. 0 软件进行处理分析,P < 0. 05 表示结果具有显
著性差异,实验结果以平均数 ±标准差(珋x ± s)表示。
2 结果
2. 1 4’-去甲峨参内酯对四种肿瘤细胞 Bcl - 2、Bax作用
观察
结果如表 1 所示,观察组(0 号衍生物)、阳性对照组
(紫杉醇)与空白对照组相比,0 号衍生物作用四种肿瘤细
胞 48 h后,Bcl - 2 /Bax 比值明显降低,P < 0. 05,表示结果
具有显著性差异。
2. 2 4’-去甲峨参内酯对四种肿瘤细胞的细胞周期进程
影响
浓度为 40 μg /mL 的 0 号衍生物作用于 HepG2、Hela、
MG -63、A549 细胞 48 h 后,观察组 G0 /G1 期细胞百分数
降低,S期的细胞百分数增加,与空白对照组相比结果有显
著性差异(P < 0. 05),G2 /M 期的细胞百分数基本不变;观
察组与阳性对照组相比,G0 /G1、G2 /M、S 期细胞百分数无
显著性差异(P > 0. 05)。说明 0 号衍生物能造成细胞 S 期
阻滞,其效果与紫杉醇无差异,如插页Ⅱ图 1 ~图 4 所示。
表 1 4’-去甲峨参内酯作用四种肿瘤细胞
48 h后 Bcl - 2 /Bax比值分析
细胞种类 空白对照组 观察组 阳性对照组
HepG2 2. 12 ± 0. 36 1. 88 ± 0. 24* 1. 85 ± 0. 39*
Hela 2. 19 ± 0. 31 1. 73 ± 0. 30* 1. 52 ± 0. 24*
MG -63 2. 04 ± 0. 28 1. 77 ± 0. 26* 1. 45 ± 0. 28*
A549 1. 95 ± 0. 27 1. 59 ± 0. 35* 1. 50 ± 0. 22*
注:观察组、阳性对照组与空白对照组相比,* P < 0. 05。
2. 3 4’-去甲峨参内酯对四种肿瘤细胞凋亡的影响
结果如表 2 所示,药物作用 48 h 后,经流式细胞仪检
测在 G0 /G1 期前有 sub - G1 峰。0 号衍生物、紫杉醇作用
四种肿瘤细胞 48 h 后,细胞的凋亡率与空白对照组相比,
结果具有显著性差异(P < 0. 05)。
表 2 4’-去甲峨参内酯对四种肿瘤细胞凋亡的影响(%)
细胞种类 空白对照组 观察组 阳性对照组
HepG2 0. 94 ± 0. 71 14. 83 ± 1. 25* 16. 19 ± 1. 84*
Hela 0. 76 ± 0. 82 14. 10 ± 1. 63* 14. 97 ± 2. 01*
MG -63 0. 84 ± 0. 12 13. 16 ± 1. 84* 18. 26 ± 2. 35*
A549 0. 84 ± 0. 21 15. 25 ± 1. 94* 17. 12 ± 1. 65*
注:观察组、阳性对照组与空白对照组相比,* P < 0. 05。
3 讨论
近年来在有关细胞凋亡的研究中,Bcl - 2 成为了最受
关注的基因之一[5]。Bcl - 2 位于人的 19 号染色体,它作
为一个凋亡抑制基因在很多肿瘤细胞中均有较高的表达。
该基因通过抑制细胞色素 C 从线粒体到细胞质的释放过
程,阻止肿瘤细胞凋亡,从而提高细胞对放疗化疗的耐受
性,Bcl - 2 成为抗肿瘤治疗的研究热点。Bax 与 Bcl - 2 的
作用相反,它能促进细胞的凋亡,细胞的存亡可以通过这二
者的比值来调节。如果受到凋亡信号的刺激,Bax 就会形
成同源二聚体来诱导凋亡;越来越多的 Bax 同源二聚体会
随着 Bcl - 2 表达量的上升而分开,并且与 Bcl - 2 结合形成
更加稳定的 Bax - Bcl - 2 异源二聚体,抑制 Bax - Bax 同源
二聚体诱导细胞凋亡。这就解释了为什么 Bcl - 2 与 Bax
的比值会成为细胞凋亡调节的关键因素[6]。
0 号衍生物对四种肿瘤细胞作用 48h 后的结果显示,
Bcl - 2 /Bax比值与空白对照组相比明显偏低,具有显著性
差异(P < 0. 05)。这说明 0 号衍生物可以下调 Bcl - 2,同
时上调 Bax,从而诱导相关肿瘤细胞凋亡。
细胞周期是细胞生命活动的基本过程,主要包括细胞
分裂及 DNA的合成。细胞在进化过程中构建了一系列调
控机制,这保证了细胞周期严格有序地交替。相关的研究
显示与细胞周期调控有关的主要有三大类,包括细胞周期
蛋白依赖性激酶、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂及细胞
周期蛋白[7]。以细胞周期蛋白依赖性激酶为调控网络的
核心,这三大类通过相互之间的正性调控作用、负性调控作
用构成了周期调控的分子基础。有研究显示,肿瘤的发生
和发展与细胞周期调控之间有着紧密的联系,细胞增殖、分
化及凋亡均为细胞周期依赖性。通过调控抑制肿瘤细胞周
期蛋白的表达,选择性地抑制细胞周期蛋白依赖性激酶的
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活性,从而使肿瘤细胞周期蛋白异常增殖停止,这是一条肿
瘤治疗的新思路[8]。
本研究结果表明,0 号衍生物作用于四种肿瘤细胞后,
S期细胞的百分数上升,说明 0 号衍生物能阻滞这四种肿
瘤细胞于 S 期,并且经流式细胞仪检测在 G0 /G1 期前有
sub - G1 细胞亚二倍体凋亡峰,进一步说明 0 号衍生物具
有诱导四种肿瘤细胞凋亡的作用。
参考文献
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DOI:10. 13193 / j. issn. 1673-7717. 2015. 04. 006
复心合剂对心衰大鼠信号通路 Raf - MEK - ERK的影响
薛一涛1,李秋实2,焦华琛1,苏文革1
(1.山东中医药大学附属医院,山东 济南 250000;2.北京王府中西医结合医院,北京 102200)
摘 要:目的:初步探索复心合剂对信号通路 Raf - MEK - ERK的影响。方法:75 只 Wistar雄性大鼠,随机分
为 5 组,对照组、卡托普利组、复心合剂低剂量组、复心合剂高剂量组均为 15 只。实验过程中阿霉素干预 4 周后
测定大鼠心功能;6 周后应用 Western blot法检测大鼠心肌组织中 Raf、MEK、ERK 蛋白表达情况。结果:(1)与正
常对照组比较,模型组大鼠 BNP值显著升高(P < 0. 01) ,心衰模型成功建立。(2)与正常对照组相比,模型组大
鼠心肌组织 Raf水平显著升高(P < 0. 01),复心合剂高剂量组、卡托普利组大鼠心肌组织 Raf水平显著降低(P <
0. 01) ,与卡托普利组相比,复心汤高剂量组大鼠心肌组织 Raf 无统计学意义(P > 0. 05)。(3)与正常对照组相
比,模型组大鼠心肌组织 MEK水平显著升高(P < 0. 01),复心合剂高剂量组、卡托普利组大鼠心肌组织 MEK 水
平显著降低(P < 0. 01)。(4)与正常对照组相比,模型组大鼠心肌 ERK 蛋白表达明显升高(P < 0. 01) ,卡托普利
组及复心合剂高剂量组 ERK蛋白表达无显著差异性(P > 0. 05),与模型组相比,复心合剂高剂量组、卡托普利组
大鼠心肌组织 ERK水平显著降低(P < 0. 01)。结论:复心合剂对心衰大鼠信号通路 Raf - MEK - ERK 的蛋白激
活具有一定的抑制作用,延缓心衰进程。
关键词:复心合剂;心力衰竭;信号通路;Raf /MEK /ERK
中图分类号:R285. 5 文献标志码:A 文章编号:1673-7717(2015)04-0791-04
The Effect of Fuxin Mixture on Raf -MEK - ERK Pathway in
Chronic Congestive Heart Failure (CHF)Rats
XUE Yitao1,LI Qiushi2,JIAO Huachen1,SU Wenge1
(1. The affiliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Jinan 250000,Shandong,China;
2. Beijing Royal Integrative Meidicine Hospital,Beijing 102200,China)
Abstract:Objective:To study the effect of Fuxin mixture on Raf - MEK - ERK pathway in Chronic congestive Heart
Failure (CHF)rats. Methods:75 male wistar rats are randomly divided into 5 groups:control group,model group,cap-
topril group,Fuxin mixture low dose group and Fuxin mixture high dose group. Adriamycin cardiotoxicity was utilized to
induce rat heart failure model . Cardiac function was detemined after 4 weeks ,and Western blotting was used to detect
收稿日期:2014 - 11 - 14
基金项目:国家自然科学基金项目(81273703)
作者简介:薛一涛(1962 -),男,主任医师,硕士,研究方向:中医药治疗心血管病的基础及临床研究。
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