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费菜总黄酮调节血脂及对肝癌细胞增殖的作用



全 文 :费菜总黄酮调节血脂及对肝癌细胞增殖的作用
王鸿飞 刘 飞 徐 超 林 燕 李和生 邵兴锋 许 凤
(宁波大学食品科学与工程系 浙江宁波 315211)
摘要 本文研究费菜总黄酮调节血脂水平及抑制人体肝癌细胞增殖的作用。 采用脂质代谢紊乱模型法和 MTT
检测法,分别研究总黄酮调节血脂及对肝癌细胞增殖的影响。 试验结果表明,对比高脂模型组,总黄酮剂量组小
鼠体重增长缓慢,肝指数和脂肪系数明显降低,且小鼠血清中 TC、TG 水平显著降低,HDL-C 水平显著升高(p<
0.05或 p<0.01); 当总黄酮质量浓度为 50,100,200 μg/mL时, 对人体肝癌细胞的抑制率分别为 11.15%,41.96%,
52.04%,且随着总黄酮浓度的升高,抑制率不断增大。 费菜总黄酮具有降低血脂水平及抑制肝癌细胞增殖的
功能。
关键词 费菜; 总黄酮; 血脂; 肝癌细胞
文章编号 1009-7848(2013)04-0023-05
费菜(Sedum aizoon L.)属于景天科野生草本
植物,又称养心草、景天三七、回生草等,主要分布
于我国中部和南方各省的山地林缘、灌木丛中,较
耐阴、耐旱、耐寒,适应性广[1-2]。费菜不仅具有较高
的营养价值,还含有黄酮类、多酚类及生物碱等活
性物质[3]。其中黄酮类物质具有防治慢性疾病的作
用,摄入量与心血管疾病,如高血压等发病率呈负
相关;在降血脂等方面也具有较好的疗效。同时大
量细胞培养和动物实验表明, 一些黄酮类物质具
有较强的抗氧化、抗微生物、螯合金属离子、保护
DNA及抑制肿瘤细胞生长等作用[4-7]。
当前人们对多种植物的黄酮类物质进行了研
究, 而对费菜总黄酮调节血脂及抑制人体肝癌细
胞增殖的研究未见报道。 本文分别采用脂质代谢
紊乱模型法和 MTT 检测法研究费菜总黄酮对调
节小鼠血脂水平及抑制肝癌细胞增殖的影响,为
费菜总黄酮在保健和医药等方面的开发利用提供
科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
费菜:江苏沛县野生蔬菜研究所张寨示范园。
试剂:二甲基亚砜(DMSO),sigma 公司;RPMI
1640 培养基, 英杰生命技术有限公司;甲基噻唑
基四唑(MTT),sigma 公司;小牛血清,杭州四季清
公司;猪油,市售板油熬制;胆固醇,上海惠世生化
试剂有限公司;总胆固醇试剂盒(TCH)、甘油三酯
试剂盒(TG)、高密度脂蛋白胆固醇试剂盒(HDL-
C),温州东瓯津玛生物科技有限公司。
设备:T6 新锐-可见分光光度计,北京普析通
用有限责任公司; EL204 电子天平,梅特勒-托利
多仪器上海有限公司; 自动多功能酶标仪,KHB
ST-360 型,上海科华实验系统有限公司;倒置显
微镜,CKX41 型, 日本 OLYMPUS;H1650 型高速
台式离心机,长沙湘仪离心机设备有限公司;离心
机,美国 Thermo 公司;二氧化碳培养箱,BB15 型,
美国 Thermo 公司;双人单面净化工作台,SW-CJ-
2FD型,苏州净化设备有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 实验动物和饲料 ICR 小鼠体重 18~20 g,
雌雄各半,由浙江省实验动物中心提供。高脂饲料
配方:78%基础粉饲料,20%猪大油,2%胆固醇,
0.2%胆酸盐,0.1%丙基硫氧嘧啶。
1.2.2 分组设计[8-11] ICR小鼠 40只,按体重随机
分 4 组,每组 10 只,即高脂模型组、高剂量组、中
剂量组、低剂量组[8]。 费菜总黄酮干粉由实验室自
行制备,采用乙醇-超声波辅助法提取,总黄酮含
收稿日期: 2012-04-15
基金项目: 浙江省自然科学基金项目(LY12C20003)
作者简介: 王鸿飞,男,1964 年出生,教授
Vol. 13 No. 4
Apr. 2 0 1 3Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
中 国 食 品 学 报第 13 卷 第 4 期
2 0 1 3 年 4 月
中 国 食 品 学 报 2013 年第 4 期
量为 47.98%。 根据各组实验动物灌胃量的不同,
制备 3种样品液剂量组, 各组均用 5 %的淀粉溶
液配制 [9], 即高剂量组 250 mg/kg bw; 中剂量组
125 mg/kg bw;低剂量组 25 mg/kg bw。灌胃量 0.1
mL/10 g。 试验期 28 d,各组均饲以高脂饲料,自由
进食和饮水。 饲养结束后,禁食 12 h,次日清晨眼
眶取血,5 000 r/min 离心 10 min,按试剂盒说明测
定血液中各指标。 各组实验动物灌胃情况见表 1。
1.2.3 数据处理 用 spss13.0 统计软件分析数
据,以均数±标准差(x±Sd)表示。 组间均数差异性
采用 t检验,P<0.05为差异显著。
1.2.4 细胞培养 用 0.25%胰蛋白酶消化单层
HepG2 细胞,用含 10%新生牛血清的 RPMI 1640
培养基配成单细胞悬液,以每孔 103~104个细胞接
种于 96孔培养板中,每孔 200 μL。 将培养板移入
CO2孵箱中,37℃、100%湿度、5% CO2培养 3 d[12]。
1.2.5 MTT 法检测细胞增殖程度 [13-14] 细胞培养
3 d 后,每孔分别加入无菌费菜总黄酮溶液(费菜
总黄酮用 DMSO 溶解)10,20,40 μL, 使其终质量
浓度分别为 50,100,200 μg/mL。 各组设 6 个重复
孔,对照组加入 100 μL培养液,继续培养 48 h。每
孔加入 MTT(5 mg/mL) 20 μL,混匀,继续培养 4
h, 终止培养。 小心吸弃培养上清液, 每孔加入
DMSO 150 μL,充分振荡 30 min,使结晶物充分溶
解,在波长 490 nm 处测定各孔吸光值。 以仅加入
MTT溶液的空白孔为阴性对照, 在酶标仪上测定
吸光值。 计算细胞存活率和细胞增殖率。
2 结果与分析
2.1 费菜总黄酮对小鼠体重的影响
按照试验设计完成 28 d小鼠灌胃试验。 在灌
胃结束后,称量小鼠体重,观察费菜总黄酮对小鼠
体重的影响,结果见表 2。
由表 2 可知, 各组小鼠初始体重无显著性差
异(P>0.05)。 在试验末期,各组小鼠体重均有增
长,其中高脂模型组小鼠体重增长最快,其次是低
剂量组,再次是中剂量组,最后是高剂量组。 实验
结束后, 高脂模型组与高剂量组小鼠体重有显著
差异(P<0.05),高剂量组与低剂量组小鼠体重也
有显著差异(P<0.05)。 可见,费菜总黄酮能引起小
鼠体重的变化,采用 250 mg/kg bw 的灌胃量可明
显降低小鼠体重的增加。
实验分组 处理
高脂模型组 高脂饲料+5%淀粉溶液灌胃
高剂量组 高脂饲料+250 mg/kg bw 灌胃
中剂量组 高脂饲料+125 mg/kg bw 灌胃
低剂量组 高脂饲料+25 mg/kg bw 灌胃
表 1 试验设计方案
Table 1 The design of the experiment
组别 数量/只 剂量/mg·kg-1 bw 始重/g 终重/g 增重/g
高脂模型组 10 — 20.09 ± 1.24 26.56 ± 1.22 6.47
高剂量组 10 250 19.93 ± 1.16 22.48 ± 0.92 2.55*
中剂量组 10 125 20.40 ± 1.38 24.72 ± 1.24 4.32
低剂量组 10 25 20.15 ± 1.05 26.53 ± 0.99 6.38*
表 2 试验动物的体重变化
Table 2 The changes of body weight in the experiment
注:与高脂模型组比较 *P<0.05。
2.2 肝指数和脂肪指数
肝指数是指肝质量/体重, 脂肪系数指腹部
脂肪质量/体重,结果见表 3。
从表 3 可见, 各总黄酮灌胃组小鼠的肝指数
和脂肪系数均低于高脂模型组。其中、高剂量组的
肝指数和脂肪系数下降较明显。 高脂模型组肝指
数非常显著高于高剂量组(P<0.01),显著高于中
剂量组(P<0.05)和低剂量组(P<0.05);高脂模型组
24
第 13 卷 第 4 期
组别 肝指数/ % 脂肪系数/ %
高脂模型组 5.64 ± 0.14 2.70 ± 0.14
高剂量组 4.70 ± 0.13 ** 1.79 ± 0.14 **
中剂量组 4.98 ± 0.27 * 2.24 ± 0.13 *
低剂量组 4.99 ± 0.10 * 2.60 ± 0.16
的脂肪系数非常显著高于高剂量组 (P<0.01),显
著高于中剂量组(P<0.05),与低剂量组无显著性
差异。
2.3 费菜总黄酮对小鼠血脂水平的影响
实验结束后,小鼠眼眶取血,测定血脂水平,
观察费菜总黄酮对小鼠血脂水平的影响, 结果见
表 4。
由表 4 可见,费菜总黄酮各灌胃组 TC、TG 水
平均有所下降,HDL-C 水平均有所升高。 各总黄
酮灌胃组与高脂模型组相比,TC 水平显著降低
(P<0.05)。 随着总黄酮灌胃量的减少,TC 水平降
低,各总黄酮灌胃组之间无显著性差异。高剂量组
和中剂量组与高脂模型组比较,TG 水平降低非常
显著 (P<0.01)。 低剂量组与高脂模型组相比,TG
水平降低显著, 且随着总黄酮灌胃量的增加,TG
水平不断降低。可见费菜总黄酮具有降低血脂 TG
水平的功效。高剂量组与高脂模型组比较,HDL-C
水平增加非常显著(P<0.01)。 中剂量组、低剂量组
与高脂模型组比较,HDL-C水平升高显著(P<0.05),
且随着总黄酮灌胃量的增加 HDL-C 水平不断
增高。
注:与高脂模型组比较 *P<0.05,**P<0.01。
表 3 肝指数和脂肪系数
Table 3 The effect on liver index and fat coefficient
组别 TC/mmol·L-1 TG/mmol·L-1 HDL-C/mmol·L-1
高脂模型组 4.24 ± 0.87 1.35 ± 0.29 1.61 ± 0.29
高剂量组 3.32 ± 0.02 * 0.67 ± 0.21 ** 2.06 ± 0.28 **
中剂量组 3.31 ± 0.31 * 0.75 ± 0.13 ** 2.00 ± 0.21 *
低剂量组 3.11 ± 0.44 * 0.80 ± 0.26 * 1.98 ± 0.45 *
表 4 费菜总黄酮对小鼠血脂水平的影响
Table 4 Effect of Sedum aizoon L. flavonoids on serum lipid level of mice
注:与高脂模型组比较 *P<0.05,**P<0.01。
2.4 费菜总黄酮对肝癌细胞增殖的抑制作用
对费菜总黄酮的抑肿瘤活性研究结果见表 5
和图 1。
由表 5 可知, 费菜总黄酮可以降低人肝癌细
胞的存活数目,降低细胞的存活率,且随着总黄酮
浓度的增加,细胞存活率不断降低,对肝癌细胞的
抑制率不断升高。 当费菜总黄酮质量浓度为 200
μg/mL 时,对肝癌细胞的抑制率高达 52.04%。 可
见费菜总黄酮对人肝癌细胞的增殖有明显的抑制
作用。
由图 1 可看出, 经费菜总黄酮处理的人肝癌
细胞数目与对照组相比,癌细胞数目明显减少,且
总黄酮浓度越高,癌细胞数目越少,说明费菜总黄
酮能明显抑制人肝癌细胞的增殖。
3 讨论
动物试验表明, 费菜总黄酮可引起小鼠体重
的变化, 各剂量组小鼠体重均比高脂模型组增长
缓慢; 费菜总黄酮对肝指数和脂肪系数及血脂水
平也有影响。对比高脂模型组,费菜总黄酮剂量组
总黄酮质量浓度/
μg·mL-1
细胞存活率/
%
细胞增殖抑制率/
%
对照组(0) 100.00 0.00
50 88.85 11.15
100 58.04 41.96
200 47.96 52.04
表 5 费菜总黄酮对人肝癌细胞增殖的影响
Table 5 Effect of Sedum aizoon L. flavonoids
on proliferation of human liver cancer cell line
费菜总黄酮调节血脂及对肝癌细胞增殖的作用 25
中 国 食 品 学 报 2013 年第 4 期
可显著降低小鼠血清中 TC、TG 的水平 , 提高
HDL-C 的水平(p<0.05或 p<0.01)。费菜总黄酮具
有降低血脂水平的功能,且随着其剂量的增大,降
血脂的效果更为明显。
MTT检测法研究表明, 费菜总黄酮能降低人
体肝癌细胞 HepG2 的存活数量,对肝癌细胞的增
殖具有抑制作用。 当费菜总黄酮质量浓度为 50,
100,200 μg/mL时,对人体肝癌细胞的抑制率分别
为 11.15%,41.96%,52.04%,且随着费菜总黄酮浓
度的升高,对肝癌细胞的抑制率不断增大,呈现一
定的量效关系。
黄酮类物质可以调节血脂,预防并治疗肿瘤,
其机制涉及其抗氧化和促氧化作用, 对生物膜的
保护作用,对信号传导的抑制和调节作用等[15]。 目
前对于费菜总黄酮降低血脂水平及抑制肿瘤细胞
的机制不十分清楚,还需进一步研究。
参 考 文 献
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第 13 卷 第 4 期
Study on Blood Lipid Regulation and Hepatocarcinoma Proliferation of Total Flavonoid
from Sedum Aizoon L.
Wang Hongfei Liu Fei Xu Chao Lin Yan Li Hesheng Shao Xingfeng Xu Feng
(Department of Food Science and Engineering,Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang)
Abstract The regulation of blood lipid and inhibition of human hepatocarcinima proliferation for total flavonoid from
Sedum aizoon L. were investigated in this paper. To explore the effects of total flavonoid on blood lipid regulation and
hepatocarcinoma proliferation, the methods of metabolic disturbance model and MTT colorimetric were adopted. The re-
sults show that compared with hyperlipoidemia model group,the weight of rats in total flavonoid dose group increased
slowly, parameters of liver and fat were reduced significantly, and the contents of TG, TC in serum of rats were signifi-
cantly reduced (p<0.01 or p<0.05) and that of HDL-C was significantly increased (p<0.05). The concentrations of total
flavonoid were 50, 100 and 200 μg/mL, the inhibition rate of human hepatocarcinima proliferation were 11.15%, 41.96%
and 52.04% respectively. With the concentration increased, the inhibition rate was increasing. Total flavonoid from Sedum
aizoon L. has the function of regulate biood lipid and inhibit hepatocarcinima proliferation.
Key words Sedum aizoon L.; total flavonoid; blood lipid; hepatocarcinoma
我科学家成功绘制小麦 D基因组草图
中国农科院作物科学研究所与深圳华大基因研究院等合作, 在国际上率先完成了小麦 D
基因组供体种——粗山羊草基因组草图的绘制,结束了小麦没有组装基因组序列的历史。 该项
成果近日在线发表于《自然》杂志,标志着我国的小麦基因组研究跨入世界先进行列。
据项目牵头人、中国农科院作科所研究员贾继增介绍,在细胞遗传学时代,小麦细胞遗传
研究走在各主要农作物的前列。 小麦基因组庞大而复杂,在进入基因组学时代后,其研究严重
滞后,大大制约了小麦品种改良及相关研究的进展。 此次小麦 D 基因组序列草图的成功绘制,
使小麦研究进入一个新的发展时期,对于小麦育种、小麦种质资源、小麦功能基因组、小麦进化
及比较基因组研究,将产生巨大推动作用。
贾继增表示,小麦及其祖先种原产于西亚地区的一个很小的“新月”形地带。 大约 8000—
10000年前,小麦的四倍体种(AB基因组)与粗山羊草(D 基因组)通过天然杂交,生成了六倍体
小麦(ABD基因组)。此后才“冲出新月,走向世界”,发展成为全世界最主要的粮食作物。研究表
明,小麦 D基因组共有 7条染色体,约 44亿个碱基对,约是水稻基因组的 10倍。通过粗山羊草
全基因组分析发现,其抗病相关基因、抗非生物应激反应的基因数量都发生显著扩张,因而大
大增强了其抗病性、抗逆性和适应性。研究还发现,在 D基因组中有小麦特有的品质相关基因,
而且这些也有许多发生了显著扩增,从而使小麦的品质性状大大得到改良,成为唯一能够制作
馒头、面包、饺子等多种食品的粮食作物。
(消息来源:科技日报)
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