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山竹提取物对胃癌SGC-7901细胞的体外实验研究



全 文 :浙江医学2016年第38卷第12期
胃癌发病率极高,其病死率在所有癌症中居第二[1]。
目前,消化道恶性肿瘤的治疗手段主要有手术、化疗、放
疗、免疫、中药治疗等[2]。以胃癌为代表的消化道恶性肿
瘤已成为我国主要的恶性肿瘤类型,因此,寻找安全、
有效的新治疗手段是迫切需要解决的问题。山竹又称莽
吉柿、凤果、倒稔子,属藤黄科藤黄属,常用于腹痛、腹
泻、痢疾、感染性创伤、化脓、慢性溃疡、淋病等疾病的治
疗[3]。本研究采用新型四氮唑盐法(MTS)检测山竹提取
物(GME)组分对胃癌 SGC-7901细胞的抑制率,流式细
胞技术检测 GME组分对 SGC-7901细胞凋亡和活性氧
(ROS)的影响Western bolt技术检测 GME组分对 SGC-
7901细胞中 PTEN、Bax和 Bcl-2表达的影响,从而探索
GME是否影响胃癌 SGC-7901细胞及其影响机制。
1 资料和方法
1.1 细胞培养 将胃癌 SGC-7901细胞系(由浙江省人
民医院胃肠道重点实验室赠送)培养于含有 10% 胎牛
血清的 RPMI-1640培养基(美国 invitrogen公司)中,在
37℃、饱和湿度、含 5%CO2、100U/ml青霉素/链霉素的培
养箱内培养。48~72h传代,采用 0.25%胰酶消化,1∶3传
代后,取对数生长期细胞进行进一步实验研究。
王荣国 李凯强 章志坚 王强
【 摘要 】 目的 观察山竹提取物(GME)对人胃癌细胞SGC- 7901增殖情况的影响,探讨其作用机制。方法 采用新型四氮
唑盐法(MTS)检测GME对SGC- 7901细胞增殖的影响;采用流式细胞仪检测GME对SGC- 7901细胞凋亡和诱导活性氧(ROS)水
平的影响;采用 Western blot检测不同浓度 GME对 BGC- 7901细胞的 PTEN、Bax、Bcl- 2表达的影响。 结果 GME显著抑制
SGC- 7901细胞的增殖(P<0.05),与阳性对照组5-氟尿嘧啶(5- FU)相比抑制率也较高(P<0.05),其半数抑制浓度为:7.89μg/ml。
经 5、7.5μg/ml的 GME处理 24h后,可有效促进 SGC- 7901细胞凋亡(P<0.05),ROS水平的累积;GME相同方式处理后,
SGC- 7901细胞中PTEN和Bax的蛋白表达量上调,Bcl- 2蛋白表达量降低(P<0.05)。结论 GME能够显著抑制胃癌SGC- 7901
细胞的增殖,能够诱导SGC- 7901细胞ROS水平的累积,并通过影响PTEN、Bax和Bcl- 2蛋白的表达,促进其凋亡。
【 关键词 】 山竹提取物 增殖 胃癌 SGC- 7901细胞
Effect of Garcinia mangostana extract on proliferation of gastric cancer SGC- 7901 cells in vitroWANGRoggu,LIKaiqiang,
ZHANGZhijian,etal.DepartmentofGastrointestinalSurgerySurgery,TaizhouFirstPeoplesHospital,Taizhou318020,China
【 Abstract】 Objective To investigate the effect of Garcinia mangostana Extract (GME) on proliferation of gastric cancer
SGC- 7901 cells. Methods Human gastric cancer SGC- 7901 cells were treated with 5μg/ml and 7.5μg/ml GME for 24h.
SGC- 7901 cell proliferation was determined by tetrazolium salt reduction method (MTS), cell apoptosis and reactive oxygen
species (ROS)weremeasured byflowcytometry,PTEN,Baxand Bcl- 2proteinexpressionsinSGC- 7901cellsweredetected by
Westernblot. Results GMEsignificantlyinhibitedtheproliferationofSGC- 7901cells(P<0.05)wi a50%inhibitoryconcentrations
of7.89μg/ml,theinhibitionratewashigherthanthatof5- fluorouracil (5- FU)(P<0.05). Aftertreated with5μg/mland 7.5μg/mlof
GMEfor24h,apoptosisofSGC- 7901cellswasincreased (P<0.05),andthecellROSlevelswasalsoincreased;theexpressionsof
PTEN and Bax proteins in SGC- 7901 cells were increased, while Bcl- 2 expression levels were reduced (P<0.05). Conclusion
ThisstudysuggeststhatGMEcansignificantlyinhibitproliferationofSGC- 7901cells,enhanceROSlevels,and promoteapoptosis
ofSGC- 7901cells,whichisassociatedwithup- regulationofPTEN,Baxanddown- regulationofBcl- 2expression.
【 Key words】 Garciniamangostanaextract Proliferation Gastriccancer SGC- 7901cellline
山竹提取物对胃癌 SGC- 7901
细胞的体外实验研究
基金项目:浙江省中医药优秀青年人才基金(2014ZQ005)
作者单位:318020 台州市第一人民医院胃肠外科(王荣国、
章志坚、王强);浙江省人民医院临床医学研究中心(李凯强)
通信作者:王荣国,E-mail:s753456@163.com
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浙江医学2016年第38卷第12期
1.2 MTS检测法 GME经萃取和色谱分离(由浙江工
业大学药学院纯化和赠送)。将 GME溶于二甲基亚砜
(DMSO)配成高浓度的储存液,分别使用 1、1.25、2.5、5、
10、20μg/ml的 GME处理 SGC-7901细胞 24h,阳性对
照组采用 8 000μg/ml的 5-氟尿嘧啶(5-FU);采用 MTS
检测不同浓度 GME对体外培养 SGC-7901细胞增殖的
影响,并根据吸光度(OD)值计算细胞增殖抑制率作图
得到剂量-效应图谱[2]。实验重复 3次,取 3次实验数据
的平均值。
1.3 流式细胞术检测细胞 ROS 水平和凋亡 分别使
用 0.10% DMSO、5μg/ml 和 7.5μg/ml GME 处理 SGC-
7901细胞 24h,使用流式细胞术(美国 BD公司)检测 3
组 SGC-7901细胞 ROS和凋亡的差异[3]。
1.4 Western blot 检测 分别使用 0.10% DMSO、5μg/
ml和 7.5μg/ml的 GME处理 SGC-7901细胞 24h,抽提
总蛋白(中国碧云天公司),定量后,10%的 SDS-PAGE
凝胶电泳分离蛋白,蛋白上样量为 30μg,半干式电转仪
转膜 30min,含 5%脱脂奶粉的 TBST(tris -Buffered
saline Tween-20)室温封闭 2h;用 1%含脱脂奶粉的 TB-
ST稀释 PTEN(美国 Cell Signaling Technology 公司),
Bax(美国 invitrogen 公司),Bcl-2(美国 invitrogen 公
司),β-actin(中国中杉金桥公司),4℃过夜,1×TBST洗
3 遍,二抗(中国中杉金桥公司)孵育 2h,1×TBST 洗 3
遍,使用 ECL工作液与膜充分接触(约 1min),使用
Bio-rad化学成像系统显影。
1.5 统计学处理 采用 Prizm 5统计软件,并计算半数
抑制浓度(IC50)值。计量资料以 表示,两组间比较采
用 t检验,多组间比较采用单因素方差分析。
2 结果
2.1 GME 抑制细胞增殖的 MTS 实验 GME的 SGC-
7901的 IC50值为为 7.89μg/ml。与 0μg/ml MTE组比较,
1.25、2.5、5、10和 20μg/ml MTE和阳性对照组(5-FU)对
C6 细胞增殖抑制率的差异均有统计学意义(均 P<
0.05),且随 MTE组分浓度的升高其抑制率增强(表 1)。
2.2 GME 对 SGC-7901 细胞 ROS 的影响 5μg/ml 和
7.5μg/ml GME处理 SGC-7901细胞 24h后,流式细胞仪
检测细胞 ROS水平发现,GME能够促进 SGC-7901细
胞 ROS水平的累积(图 1)。
2.3 GME 对 SGC-7901 细胞凋亡的影响 5μg/ml 和
7.5μg/ml GME处理 24h后,流式细胞仪检测细胞凋亡。
结果表明 DMSO对照组、5μg/ml和 7.5μg/ml GME组的
凋亡率分别为(1.08±0.17)%,(2.47±0.52)%,(11.11±
3.35)%;与 DMSO对照组比较,7.5 μg/ml GME组凋亡差
异具有统计学意义(图 2),GME组的凋亡率随着 GME
浓度提高而提高(P<0.05)。
2.4 GME影响 PTEN、Bax和 Bcl-2的蛋白表达 经 5、
7.5μg/ml GME 处理后,SGC-7901 细胞的 PTEN 和 Bax
蛋白表达量提高;Bcl-2 蛋白的表达量减低(均 P<
0.05)(图 3)。
3 讨论
山竹是一类藤黄属植物,具有清热、解毒之效,既往
常用于泌尿系统疾病的应用。近年来,有学者提出,藤黄
酸在免疫调节、败毒抗癌中的功效有望应用于各类恶性
肿瘤的治疗,已经进入临床Ⅱa 期研究阶段,是藤黄的
抗肿瘤活性成分之一[4]。然而,目前关于山竹对于癌细胞
的作用机制研究尚不深入。故本研究中,采用 GME在体
外实验中研究它们对胃癌 SGC-7901凋亡有无促进作
表1 GME不同浓度对SGC-7901细胞增殖的影响
浓度(μg/ml)
0
1.25
2.5
5
10
20
5-FU(8000)
Fr1抑制率(%)
1.02±0.42
2.95±0.52
6.38±0.61
24.07±2.71
63.59±2.615
92.98±1.196
36.55±0.24
图1 GME对SGC-7901细胞ROS水平的影响
C
ou
nt
323
240
160
80
0
103 104 105 106 107
DCF-A
R
O
S
le
ve
ls(
%

2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
DMSO对照组
5μg/ml
7.5μg/ml
**
DMSO对照组
5μg/ml
7.5μg/ml
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用,期望为今后开发治疗肿瘤药物奠定实验基础。本研
究应用自己提纯的 GME对 SGC-7901研究发现,GME
对 SGC-7901细胞的 IC50显著低于阳性对照,且随着时
间、浓度的提高,对 SGC-7901细胞抑制增殖能力越强。
进一步研究发现,GME处理后,SGC-7901细胞 ROS水
平显著提高,且随着浓度的提高凋亡加剧。在Western
实验中,发现经 GME处理后 SGC-7901细胞的 PTEN
和 Bax蛋白表达量显著上调,Bcl-2蛋白表达水平显著
下调。众所周知,PTEN同时具有脂质和蛋白双重特异
性磷酸酶活性的肿瘤抑癌基因,该基因的编码蛋白脂质
磷酸酶的活性对细胞周期阻滞和调控细胞凋亡发挥重
要的作用,其突变的高表达可以抑制细胞的迁移和黏附
功能[5-6]。研究发现,癌基因 Bcl-2的过表达会抑制细胞
凋亡,促进肿瘤的增殖[7],其家族的 Bax与其相对立,Bax
的表达量提高,阻碍肿瘤的发生和恶性转化 [8]。此外,
Park等[9]研究发现,细胞的 ROS水平提高会导致 Bax异
位到线粒体,从而影响线粒体膜电位,激活 Caspase3,
Caspase9和 PARP,随后导致细胞凋亡。通过促进 PTEN
和 Bax蛋白表达,抑制 Bcl-2蛋白,促进 ROS的发生这
一结果与流式细胞仪检测凋亡现象一致,进一步明确了
GME对胃癌 SGC-7901抑制增殖的作用机制。因此,寻
找有效的治疗药物在抑制肿瘤形成,降低其生长速度从
而改善患者预后具有重要的意义。
综上所述,山竹制剂能够明显影响 SGC-7901细胞
PTEN、Bax和 Bcl-2的表达,提示山竹制剂将有可能通
过调节细胞氧化,促进细胞凋亡而发挥抗肿瘤的目的。
该研究对于筛选有益的传统中药抗癌成分,丰富中药的
药理理论具有重要的意义,对今后科学提取和使用藤黄
属类抗肿瘤活性成分具有指导价值,有待更深入的研究。
4 参考文献
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(收稿日期:2015-12-25)
(本文编辑:田云鹏)
图2 GME对SGC-7901细胞凋亡的影响(a:DMSO对照组,b:5μg/mlGME组,c:7.5μg/mlGME组)
图3 GME对SGC-7901细胞PTEN、Bax和Bcl-2蛋白表达水平
的影响
GME
0 5μg/ml 7.5μg/ml
PTEN
Bax
Bcl-2
actin
PE
-A
10
1.
4
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7.
7
Q2-1
0.36%
Q2-2
0.13%
Q2-3
98.52%
Q2-4
0.99%
PE
-A
10
1.
4
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7.
7
Q2-1
0.44%
Q2-2
0.92%
Q2-3
96.94%
Q2-4
1.71%
PE
-A
10
1.
4
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7.
7
Q2-2
4.07%
Q2-1
0.65%
Q2-3
85.00%
Q2-4
10.28%
103.1 105 106 107 108 109.3
FITC-A
103.1 105 106 107 108 109.3
FITC-A
103.1 105 106 107 108 109.3
FITC-A
a b c
927