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蒲葵子乙醇提取物对人肝癌Bel-7402细胞增殖和迁移的影响



全 文 :收稿日期:2015-04-14
文章编号: 1005-8982(2015)24-0014-05
·论著·
蒲葵子乙醇提取物对人肝癌Bel-7402
细胞增殖和迁移的影响
刘俊斌 1,吴卫红 2,靳君华 1
(1.内蒙古医科大学附属医院 肝胆外科,内蒙古 呼和浩特 010050;2.内蒙古
医科大学附属医院 门诊办公室,内蒙古 呼和浩特 010050)
摘要:目的 研究蒲葵子乙醇提取物(EELC)对人肝癌Bel-7402细胞增殖和迁移的影响。方法 将培养的
Bel-7402细胞随机分为5组:对照组、150μg/ml EELC处理组、300μg/ml EELC处理组、10μmol/L Notch抑
制剂DAPT处理组和10μg/ml抗血管内皮生长因子(VEGF)抗体处理组,分别处理后,采用MTT和划痕实验
检测各组细胞增殖和迁移能力的变化,Western blot检测各组细胞内VEGF、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)及
Notch胞内片段(NICD)等蛋白表达的变化,ELISA检测各组细胞分泌VEGF水平的变化。结果 不同浓度EELC、
DAPT和抗VEGF抗体处理Bel-7402细胞后,Notch-VEGF途径相关的VEGF、MMP-2、NICD等蛋白表达水
平、VEGF分泌量、细胞的增殖和迁移能力均受到不同程度地抑制(P<0.05)。而且EELC的抑制作用呈现一定
的浓度依赖性和时间依赖性。结论 蒲葵子乙醇提取物可通过Notch-VEGF途径抑制人肝癌Bel-7402细胞
的增殖和迁移。
关键词: 蒲葵子;人肝癌细胞系;Notch-VEGF;增殖;迁移
中图分类号:R735.7 文献标志码:A
Effects of Livistona chinensis seeds on proliferation and
migration of hepatocellular carcinoma Bel-7402 cells
Jun-bin LIU1, Wei-hong WU2, Jun-hua JIN1
(1. Department of Hepatobiliary Surgery, 2. Outpatient Office, the Affiliated Hospital, Inner
Mongolia Medical University, Huhhot, Inner Mongolia 010050, P.R. China)
Abstract:【Objective】To study the effect of ethanol extract of Livistona chinensis seeds (EELC) on the
proliferation and migration of human hepatocellular carcinoma Bel-7402 cells. 【Methods】Cultured Bel-7402
cells were randomized into five groups: control group, 150 μg/ml EELC group, 300 μg/ml EELC group, 10
μmol/L DAPT group and 10 μg/ml anti-vascular endothelial growth factor (VEGF) group. After treatment, cell
proliferation was determined by MTT assay and cell migration by wound-healing assay. Furthermore, the ex-
pressions of VEGF, matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and Notch intracellular domain (NICD) in Bel-7402
cells were evaluated by Western blot, and the secretion of VEGF protein was detected by ELISA.【Results】
Treatments with different concentrations of DAPT, anti-VEGF antibody and EELC inhibited the proliferation
and migration of Bel-7402 cells, as well as the expressions of VEGF, MMP-2 and NICD proteins (P < 0.05).
Additionally, EELC inhibited cell proliferation and migration as well as gene expressions in a dose - and
time-dependent manner.【Conclusion】EELC may inhibit the proliferation and migration of human hepatocel-
lular carcinoma Bel-7402 cells through Notch-VEGF pathway.
Key words: Livistona chinensis seed; Bel-7402 cell line; Notch-VEGF; proliferation; migration
第25卷第24期 中国现代医学杂志 Vol. 25 No.24
2015年8月 China Journal of Modern Medicine Aug. 2015
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蒲葵子为棕榈科蒲葵的种子,味淡,性平,甘涩,
微毒。南方民间有用蒲葵子治疗癌症的历史,现也已
有不少关于蒲葵子抗癌活性和抗血管生成作用的相
关研究报道[1-3],尤其是蒲葵子的乙醇提取物具有较
强的抗肿瘤作用[4]。肝癌是全球第三大致死癌症,具
有恶性程度高,易转移复发等特点[5]。目前,在肝癌
诊治方面已取得较大进展,但关于肝癌的转移机制
仍需进一步阐明。
大量研究表明,肿瘤转移的发生、发展总是伴随
着新生血管的形成,如果没有新血管的形成,肿瘤会
处于生长抑制状态,甚至发生退化。如今,肿瘤转移
中的血管生成已作为抗癌治疗的一个重要靶点,尤
其在阻断Notch和血管内皮生长因子(vascular en-
dothelial growth factor,VEGF)信号通路方面[6]。Notch
和VEGF通路的相互作用方式为相互调节,既有区
别,又协同[7]。关于Notch和VEGF通路参与肝癌转
移发生发展的研究已有相关报道,体内实验研究提
示,蒲葵子可通过下调Notch通路来抑制肝癌转移
的血管生成[4],而关于蒲葵子针对肝癌细胞迁移机制
的体外实验研究少有报道。因此,本实验拟以人肝癌
细胞系Bel-7402为研究对象,在不同浓度蒲葵子乙
醇提取物 (ethanol extract of Livistona chinensis
seeds,EELC)、DAPT或抗VEGF抗体处理下,分别采
用MTT、Western blot、ELISA和划痕实验等方法,检
测Notch和VEGF通路相关的分子表达,以此探究蒲
葵子对Bel-7402细胞增殖和迁移能力的影响和分
子机制。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
人肝癌细胞株 Bel-7402 购于美国 ATCC 细胞
库,RPMI-1640培养基为美国GIBCO公司产品,蒲
葵子购于西南偏冷草药房,人VEGF ELISA试剂盒
购于武汉博士德生物工程有限公司,HRP-标记的
山羊抗鼠二抗和HRP-标记的山羊抗兔二抗购于江
苏碧云天生物技术研究所,鼠抗人NICD抗体、兔抗
人 VEGF 抗体为美国 Abcam 公司产品,兔抗人
MMP-2 抗体和兔抗人β-actin 为美国 Santa Cruz
公司产品,DAPT、MTT及DMSO为美国 Sigma公司
产品,胰酶为美国Invitrogen公司产品。其他试剂均
为国产分析纯。
1.2 方法
1.2.1 溶液配制将蒲葵子分别用10倍量95%乙
醇回流提取3次,每次1h,分别合并提取液,浓缩,
冷冻干燥,备用。取一定量的EELC干粉,用DMSO
和无水乙醇等体积溶解,配制600g/L EELC储液,
无菌过滤。用DMSO配制20mmol/L DAPT储液。
1.2.2 细胞培养和分组Bel-7402 细胞用含 10%
灭活胎牛血清、100IU/ml青霉素、100μg/ml链霉素
的RPMI 1640培养基,在37℃、5%二氧化碳(CO2)
条件下进行培养。根据细胞生长情况,更换培养基,
取对数生长期细胞用于实验。以下各实验的细胞均
分为 5 组,对照组(细胞 + 培养基)、150μg/ml
EELC 处理组(细胞 + 培养基 +EELC)、300μg/ml
EELC 处理组(细胞 + 培养基 +EELC)、10μmol/L
DAPT处理组(细胞+培养基+DAPT)和10μg/ml
抗VEGF抗体处理组(细胞+培养基+抗VEGF抗
体),各组细胞用相应处理的培养基孵育时间一致。
1.2.3 MTT检测细胞增殖活性将Bel-7402细胞
按1×104个/孔的密度接种于96孔板,每孔200μl
培养基,24h后换液,并按24h和48h时间点培养细
胞,各自分5组,分别加180μl相应处理的含血清
培养基,每组设6个复孔。分别在24和48h时间
点,收集上清液,同时向待测孔加入 20μl MTT溶
液(5g/L),37℃ 4h。弃上清液,每孔加入150μl
DMSO,溶解后,酶标仪检测 490 nm处各孔的吸光
值(OD值),并按公式计算各组的细胞活性:细胞相
对活性=处理组平均OD值/对照组平均OD值×
100%。
1.2.4 Western blot检测Notch-VEGF途径相关蛋
白表达 将Bel-7402细胞按 4×105个 /孔的密度
接种于6孔板,24h后换液,进行无血清RPMI 1640
培养24h之后,向各组中分别加相应处理的无血清
培养基。作用24h后,提取细胞全蛋白,Western blot
法检测VEGF、MMP-2、NICD等蛋白的表达。
1.2.5 ELISA 检测细胞 VEGF 分泌水平按 1.2.3
方法获取相应处理后的上清液,置于4℃冰箱保存,
10000r/min,离心10min,收集上清液,用BCA法检
测蛋白的浓度。另取各组部分上清液,按ELISA试
剂盒说明书操作,最后酶标仪检测,读取450nm处
的OD值,绘制标准曲线,计算各组细胞分泌上清液
中每1mg蛋白中的VEGF含量。
1.2.6 划痕实验检测细胞迁移能力将 Bel-7402
细胞按4×105个/孔的密度接种于6孔板,待细胞长
至80%左右汇合时换液,进行无血清RPMI 1640培
养24h。然后用 200μl无菌枪头在单层细胞上划
第24期 刘俊斌,等:蒲葵子乙醇提取物对人肝癌Bel-7402细胞增殖和迁移的影响
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中国现代医学杂志 第25卷
覮与对照组比较,P <0.05
图1 不同处理对Bel-7402细胞增殖的影响
时间组






/%
对照组
150μg/ml EELC
300μg/ml EELC
10μmol/L DAPT
10μg/ml抗VEGF抗体
150
100
50
0
24h 48h


覮 覮


覮 覮
0:对照组;1:150μg/ml EELC处理组;2:300μg/ml EELC处理组;3:10μmol/L DAPT处理组;4:10μg/ml 抗VEGF抗体处理组。覮与对照
组比较,P<0.05
图2 不同处理对Bel-7402细胞VEGF、MMP-2、NICD蛋白表达水平的影响
10
8
6
4
2
0








对照组
150μg/ml EELC
300μg/ml EELC
10μmol/L DAPT
10μg/ml抗VEGF抗体
VEGF MMP-2 NICD

覮 覮 覮 覮

覮 覮

覮 覮 覮
A B
痕,PBS洗去漂浮细胞,后向各组中分别加相应处理
的无血清培养基培养。在划痕后0、24h时间点,均
通过倒置显微镜和电脑软件在同一位置观察划痕区
域的细胞迁移情况,并计数。
1.3 统计学方法
实验数据采用 SPSS 13.0 软件进行统计学分
析,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,组间用单
因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 不同处理对Bel-7402细胞增殖情况的影响
MTT结果显示,在24和48h时间点,与对照
组比较,EELC、DAPT 和抗 VEGF 抗体组的细胞增
殖均受到了不同程度的抑制(P<0.05),而且随着作
用时间的延长,抑制效果更加明显。同时,EELC对
该细胞增殖的抑制作用随剂量的增加而增强,
300μg/ml、48h EELC处理对Bel-7402细胞有极其
显著的增殖抑制作用,细胞相对活性低至31%。见
图1。
2.2 不同处理对 Bel-7402 细胞 Notch-VEGF 途
径相关蛋白表达的影响
Western blot结果显示,与对照组比较,EELC、
DAPT 和抗 VEGF 抗体组的细胞 VEGF、MMP-2、
NICD 等蛋白表达量均明显下调(P<0.05),并且高
浓度的EELC比低浓度的EELC对3种蛋白表达的
下调作用更显著,有着明显的浓度-效应依赖关系。
见图2。
2.3 不同处理对 Bel-7402细胞分泌 VEGF 水平
的影响
ELISA结果显示,见图3,在24和48h时间点,
EELC、DAPT和抗VEGF抗体等处理均能不同程度
地降低Bel-7402细胞分泌VEGF水平,与同样时间
条件下的对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
而且,EELC浓度越高,相应组细胞培养上清液中的
VEGF含量越低。此外,随着作用时间的延长,各组
0 1 2 3 4
VEGF
MMP-2
NICD
β-actin
覮与对照组比较,P <0.05
图3 不同处理对Bel-7402细胞分泌VEGF水平的影响
1500
1000
500
0
V
E
G
F


/(
pg
/m
l)
时间组
对照组
150μg/ml EELC
300μg/ml EELC
10μmol/L DAPT
10μg/ml抗VEGF抗体
24h 48h

覮 覮 覮

覮 覮 覮
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第24期 刘俊斌,等:蒲葵子乙醇提取物对人肝癌Bel-7402细胞增殖和迁移的影响
100
80
60
40
20
0
24h
0 1 2 3 4






对照组
150μg/ml EELC
300μg/ml EELC
10μmol/L DAPT
10μg/ml抗VEGF抗体


覮 覮
0h
24h
0:对照组;1:150μg/ml EELC处理组;2:300μg/ml EELC处理组;3:10μmol/L DAPT处理组;4:10μg/ml 抗VEGF抗体处理组。覮与对照
组比较,P <0.05
图4 不同处理对Bel-7402细胞迁移能力的影响 (×200)
细胞的VEGF分泌量反而略有下降。
2.4 不同处理对Bel-7402细胞迁移能力的影响
划痕24h后,各组细胞均有不同数量的迁移,但
对照组的细胞迁移现象最为明显,各处理组的细胞
发生迁移的数目明显低于对照组(P<0.05)。EELC、
DAPT和抗VEGF抗体等处理对Bel-7402细胞的迁
移能力都是有所抑制,并且该细胞的迁移能力与
EELC浓度呈负相关。见图4。
3 讨论
肿瘤细胞的增殖和迁移是肝癌患者死亡的的首
要原因,也是临床治疗易复发,预后差的主要原因[8]。
在肝癌发生、发展过程中,肝癌细胞中的VEGF、
MMP-2和NICD蛋白表达量相比于正常细胞均显
著上调,与本实验结果一致。其中,VEGF是作用最
强的血管生成因子,与肝癌细胞的迁移有关,可通过
旁分泌途径诱导肿瘤血管生成,促进肿瘤生长;也
可作为一种自分泌生长调节因子而直接刺激肿瘤
生长。同时它还能诱导血管内皮细胞产生MMP-2
等降解细胞基底膜和细胞外基质的蛋白水解酶,从
而有利于肝癌细胞迁移进入脉管系统,促进血管内
皮细胞增殖和血管形成。因此,VEGF几乎参与整个
血管新生的病理生理过程。而NICD是Notch信号
通路激活后,细胞表面的Notch受体与配体结合,在
γ-分泌酶的水解作用下,Notch受体的胞内段被切
割而形成的片段产物,随后该片段进入细胞核,作用
于下游基因,从而产生各种生物学效应。总之,VEGF
通路与肿瘤细胞增殖、侵袭、迁移、血管形成以及复
发密切相关;Notch 通路则是结构高度保守的经典
信号通路,参与生物个体发育和肿瘤不同发生发展
的过程。
该实验发现,EELC 作用能明显抑制 Bel-7402
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中国现代医学杂志 第25卷
细胞的增殖和迁移水平,有一定的浓度依赖性和时
间依赖性,说明蒲葵子在调控肝癌细胞的增殖和迁
移能力有一定的抑制作用。抑制Notch或者VEGF通
路也均使Bel-7402细胞的增殖作用和迁移水平明
显降低,说明在抑制肝癌细胞增殖和迁移方面,蒲葵
子、Notch抑制剂DAPT和抗VEGF抗体3者是有相
同的抑制作用。另外,在EELC、DAPT和抗VEGF抗体
分别作用下,Bel-7402细胞的VEGF分泌水平都明
显降低,提示蒲葵子的抗肿瘤机制可能通过降低细
胞分泌VEGF,而抑制内皮细胞VEGF受体表达,从
而干预VEGF和Notch信号转导通路的实现。
本研究表明,蒲葵子可通过下调Notch通路来抑
制肝癌转移的血管生成[4];VEGF通路抑制剂能明显
抑制VEGF引发的主动脉环微血管形成和植入的人
工基底膜新血管形成[9];在Notch信号上调的肿瘤发
生中,抑制Notch通路可能加强VEGF抑制剂作用[10];
同时抑制Notch和VEGF通路并不影响肿瘤重量,
但会导致血管退化,降低肿瘤活性,远高于单独抑制
某一通路的效果[7]。可见Notch和VEGF通路在促进
肝癌细胞迁移和肿瘤血管形成上是有共同之处的,
并且蒲葵子很可能是通过 Notch-VEGF 途径来实
现对肝癌细胞增殖和迁移的抑制。
本研究表明,抑制肝癌细胞Notch通路会导致
VEGF表达下调[11],VEGF的表达也可影响Notch通
路[12],可见Notch和VEGF信号通路是相互作用、相
互调节的作用方式。而抗VEGF抗体可以中和VEGF
的作用,抑制其与受体结合,从而抑制肿瘤细胞生
长;Notch抑制剂DAPT则可下调Notch通路。本实
验中,将不同浓度EELC、DAPT或者抗VEGF抗体
分别与 Bel-7402 细胞共培养 24 h 后,检测到
NICD、MMP-2 和 VEGF 蛋白表达显著下调,即
Notch和VEGF通路均明显受到抑制,进一步证实
Notch和VEGF通路主要是通过相互作用来调节肝
癌细胞的增殖和迁移能力,并且蒲葵子作用于Bel-
7402 细胞,可通过下调 Notch 和 VEGF 通路,进而
抑制肝癌细胞的的增殖和迁移。
综上所述,Bel-7402 细胞中的 Notch-VEGF 信
号通路处于激活状态。其中VEGF、MMP-2和NICD
等分子均为高表达,VEGF分泌量、细胞增殖和迁移
能力也均处于较高水平。而蒲葵子可通过Notch-
VEGF 途径能明显抑制 VEGF、MMP-2 和 NICD 等
相关分子表达,并使人肝癌细胞Bel-7402的增殖和
迁移能力明显降低,且表现为一定的浓度依赖性和
时间依赖性。因此,蒲葵子作用可显著降低肝癌细胞
的增殖和迁移能力,抑制血管形成和肝癌转移,这无
疑为今后蒲葵子应用于肝癌靶向药物的开发研究提
供实验基础,也可能为肝癌治疗提供一条新途径。
参 考 文 献:
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(刘东京 编辑)
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