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朱砂七总蒽醌对S_(180)荷瘤小鼠凋亡基因表达的影响



全 文 :2013年 10月第 30卷第 10期
Oct . 2013,Vol.30 No.10
天 津 中 医 药
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine
朱砂七总蒽醌对S180荷瘤
小鼠凋亡基因表达的影响*
赵 勤 1,2,卫 昊 1,胡 锐 1,吕 腾 1,孙芳云 2
(1.陕西中医学院,咸阳 712046;2.西藏民族学院,咸阳 712082)
·实验研究·
摘要:[目的]观察朱砂七总蒽醌对 S180荷瘤小鼠凋亡基因 c-myc、Bcl-2和突变型 p53表达的影响。[方法]建立
S180荷瘤小鼠模型,分成 4组:模型对照组,阳性对照环磷酰胺组和朱砂七总蒽醌大、小剂量组,灌胃给药第 11天,
取各组小鼠的瘤组织,采用实时定量 PCR法检测各组小鼠肿瘤组织 c-myc、Bcl-2和突变型 p53基因的表达。[结果]
朱砂七总蒽醌 1.2 g/kg和 0.3 g/kg剂量组 c-myc、Bcl-2和突变型 p53mRNA表达量较模型组均显著降低,与模型组比
较有统计学意义(P<0.01或 P<0.05)。[结论]朱砂七总蒽醌对 S180荷瘤小鼠的抑瘤作用可能是通过下调小鼠 S180瘤组
织 c-myc、Bcl-2和突变型 p53mRNA的表达而实现的。
关键词:朱砂七总蒽醌;S180瘤株;凋亡基因;c-myc;Bcl-2;p53
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1672-1519(2013)10-06 9-0
*基金项目:陕西省教育厅专项科研计划项目(09JK414)。
作者简介:赵 勤(1970-),女,副教授,研究方向为中药抗肿
瘤研究。
朱砂七为蓼科植物,主要分布在陕西秦岭山
区,为太白七药之一,药用价值较高[1]。本课题组在
前期的研究中发现朱砂七总蒽醌(ZSQ)有抗肿瘤作
用,可以抑制小鼠 S180肉瘤和人白血病 HL-60细胞
的增殖及其诱导凋亡的作用[2-3]。但朱砂七总蒽醌是
通过什么途径诱导凋亡、有哪些凋亡基因参与尚不
清楚,本实验通过观察朱砂七总蒽醌对 S180小鼠肉
瘤凋亡相关基因 c-myc、Bcl-2和 p53表达的影响,
试图揭示朱砂七总蒽醌抑制 S180小鼠肉瘤的增殖及
凋亡的机制,为临床使用提供实验依据。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 实验药物 朱砂七总蒽醌(ZSQ,由本实验室
提取),用 1%羧甲基纤维素钠配成 10%混悬液。环
磷酰胺,江苏恒瑞医药股份有限公司生产。
1.1.2 实验动物与瘤株 昆明系小鼠,雌性,18~22 g,
由西安交通大学医学院实验动物中心提供,S180来
自陕西省中医药研究院定期传代瘤株。
1.1.3 主要试剂 Trizol试剂盒(美国 Invitrogen公
司);逆转录试剂盒(美国 Invitrogen公司);SYBR
qPCR mix 试剂盒(TOYOBO,日本);100 bp DNA
Ladder(北京全式金生物技术有限公司);PCR引物
由上海生工生物工程有限公司合成。
1.1.4 主要仪器 PCR Detection System(SLAN,
HONGSHI),Neofuge 15R型冷冻离心机(力康生物
医疗科技控股有限公司)DYY-6C 型电泳仪、WD-
9405A型脱色摇床(北京六一仪器厂),AX-Ⅱ暗匣
(广东粤华医疗器械厂有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 S180移植瘤小鼠模型的建立 无菌条件下从
接种 7 d生长良好的 S180小鼠腹腔抽取腹水,生理
盐水 1∶4稀释,制成细胞数为 2.5×107个/mL的 S180
瘤液,每只小鼠取 0.2 mL,接种在右侧腋窝皮下。24 h
后称质量,采用随机数字表法随机分为 4组:朱砂
七总蒽醌大、小剂量组(1.2 g/kg,0.3 g/kg)、环磷酰胺
阳性对照组(20 mg/kg)和模型对照组。除环磷酰胺
组外各组每日灌胃 1次,每次 0.02 mL/g,环磷酰胺
组腹腔注射,每 2 d注射 1次。连续给药 11 d后处
死全部小鼠,剥离瘤组织,滤纸吸干水分后迅速置
于液氮内冷冻,储存于-80 ℃冰箱备用。
1.2.2 实时荧光定量(Real-time PCR)法检测 S180荷
瘤小鼠瘤组织 c-myc、Bcl-2和突变型 p53mRNA表
达量 将大约 100 mg瘤组织放入匀浆器,按照试剂
说明书提取肿瘤组织总 RNA、逆转录和扩增,总体
系为 20 μL,反应条件:95 ℃预变性 1 min;95 ℃变
性 15秒,58 ℃退火 15秒,72 ℃延伸 45秒,40个扩增
循环,72 ℃补循环 5 min。β-Actin为内参,各基因引
物均由上海生工生物工程有限公司合成,如下:c-myc
上游 :5-GGA AAC GAC GAG AAC AGT TG-3, 下
DOI:10.11656/j.issn.1672-1519.2013.10.11
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天 津 中 医 药
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine
2013年 10月第 30卷第 10期
Oct. 2013 ,Vol .30 No.10
表 1 朱砂七总蒽醌对 S180荷瘤小鼠瘤组织中 c-myc
mRNA的表达(x±s,n=3)
Tab.1 The effect of ZSQ on expression of c-myc mRNA in
tumor of S180-bearing mice(x±s,n=3)
组别
剂量
(g/kg)
c-myc mRNA
(2-ΔΔCT)
比值
(%)
模型对照组 - 0.887±0.102 100.00
环磷酰胺组 0.02 0.087±0.005** 9.80
朱砂七大剂量组 1.20 0.158±0.005** 17.80
朱砂七小剂量组 0.30 0.617±0.007** 69.56
注:与模型对照组比较,*P<0.05,**P<0.01。
表 2 朱砂七总蒽醌对小鼠瘤组织中 Bcl-2 mRNA的表达
(x±s,n=3)
Tab.2 The effect of ZSQ on expression of Bcl-2 mRNA in
tumor of S180-bearing mice(x±s,n=3)
组别
剂量
(g/kg)
Bcl-2 mRNA
(2-ΔΔCT)
比值
(%)
模型对照组 - 0.990±0.018 100.00
环磷酰胺组 0.02 0.288±0.010** 029.09
朱砂七大剂量组 1.20 0.315±0.005** 031.82
朱砂七小剂量组 0.30 0.816±0.159 082.42
注:与模型对照组比较,**P<0.01。
表 3 朱砂七总蒽醌对 S180荷瘤小鼠瘤组织中突变型
p53 mRNA的表达(x±s,n=3)
Tab.3 The effect of ZSQ on expression of mutation
p53 mRNA in tumor of S180-bearing mice(x±s,n=3)
组别
剂量
(g/kg)
p53 mRNA
(2-ΔΔCT)
比值
(%)
模型对照组 - 1.018±0.107 100.00
环磷酰胺组 0.02 0.309±0.016** 30.35
朱砂七大剂量组 1.20 0.229±0.008** 22.50
朱砂七小剂量组 0.30 0.132±0.021** 12.97
注:与模型对照组比较,**P<0.01。
游:5-GCC AAG GTT GTG AGG TTA GG-3,产物长
度 172 bp;p53 上游 :5 -CGA CCT ATC CTT ACC
ATC ATC-3,下游:5-GGG TGA AAT ACT CTC CAT
CAA G-3,产物长度 244 bp;Bcl-2 上游 :5-TGA
CTT CTC TCG TCG CTA CCG-3, 下游: 5-CTA CCC
AGC CTC CGT TAT CCT-3,产物长度 284 bp;β-
Actin 上游: 5-CTG AGA GGG AAA TCG TGC GT-
3, 下游: 5-CCA CAG GAT TCC ATA CCC AAG A-
3,产物长度 208 bp。通过 PCR产物的熔解曲线观察
实时荧光定量 PCR反应产物的特异性。反应结束后
得出循环阈值(CT),用 2-ΔΔCT相对定量法分析结果,
2-ΔΔCT=目的基因的量,ΔΔCT=(CT目的基因-CT管家
基因)实验组-(CT目的基因-CT管家基因)对照组。
以模型组的 mRNA相对量为标准,各组目标基因的
mRNA相对量与之相比,求得比值。PCR产物琼脂
糖电泳后凝胶成像系统中观察拍照记录。
1.2.3 统计学处理 采用 SPSS18.0统计软件分析,
计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,组间比较采
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 PCR产物的溶解曲线 实时定量 PCR产物的
溶解曲线显示,c-myc、Bcl-2和 p53产物均为单峰,
无引物二聚体或非特异性产物存在。
2.2 朱砂七总蒽醌对 S180荷瘤小鼠 c-mycmRNA的表
达 朱砂七总蒽醌大、小剂量组和环磷酰胺组 c-myc
mRNA的相对表达量均降低,与模型组比较,差异有
显著统计学意义(P<0.01 或 P<0.05),结果见表 1,
图 1。
2.3 朱砂七总蒽醌对 S180荷瘤小鼠 bcl-2mRNA 的
表达 朱砂七总蒽醌大、小剂量组和环磷酰胺组
Bcl-2 mRNA的相对表达量均降低,与模型组比较,
差异有统计学意义(P<0.05),结果见表 2,图 1。
2.4 朱砂七总蒽醌对 S180 荷瘤小鼠突变型 p53
mRNA的表达 朱砂七总蒽醌大、小剂量组和环磷
酰胺组突变型 p53mRNA 的相对表达量均降低,与
模型组比较,差异有统计学意义(P<0.01),结果见表 3,
图 1。
600 bp
500 bp
400 bp
300 bp
200 bp
100 bp
β-actin
208 bp
600 bp
500 bp
400 bp
300 bp
200 bp
100 bp
C-myc
172 bp
M 1 2 3 4M 1 2 3 4
600 bp
500 bp
400 bp
300 bp
200 bp
100 bp
600 bp
500 bp
400 bp
300 bp
200 bp
100 bp
M 1 2 3 4M 1 2 3 4
Bcl-2
284 bp
p53
244 bp
M:Marker;1:环磷酰胺组;2:0.3 g/kg朱砂七总蒽醌小剂量组;
3:1.2 g/kg朱砂七总蒽醌组;4模型对照组
图 1 RT-PCR检测各组小鼠瘤组织中 c-myc
mRNA的表达
Fig.1 The effect of ZSQ on expression of c-myc mRNA in
mice tumor tissue of each group by RT-PCR
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2013年 10月第 30卷第 10期
Oct . 2013,Vol.30 No.10
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Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine
3 讨论
恶性肿瘤是一种常见病和多发病,也是当今造
成人类死亡最主要的一种疾病,病死率极高。近年
来,关于肿瘤发生机制的分子生物学研究表明,肿
瘤的发生与癌基因的激活及抑癌基因的失活和细
胞凋亡调控基因的失调密切相关,凋亡调控基因在
肿瘤的发生、发展及治疗中起着重要作用[4]。抗肿瘤
药物调控肿瘤凋亡基因成为抗肿瘤的途径之一。研
究中也揭示朱砂七总蒽醌能够诱导肿瘤细胞凋亡,
那么朱砂七总蒽醌诱导肿瘤细胞凋亡受哪些凋亡
基因的调控?笔者在本实验中研究了和凋亡关系密
切的 3种基因 c-myc、突变型 p53和 Bcl-2在朱砂
七总蒽醌药物治疗组中的表达,试图阐明其抗肿瘤
机制。
c-myc、Bcl-2和 p53这 3种凋亡相关基因中,
c-myc 基因是一个双向调控基因,Bcl-2 是凋亡抑
制基因,p53是凋亡促进基因。c-myc是一个重要的
细胞原癌基因,它掌握着细胞的生死大权,调控着
细胞的增殖和凋亡,在多种恶性肿瘤中,都有 c-myc
基因的过度表达[4]。p53是一种非常重要的抑癌基
因,有野生型和突变型两种,野生型能够修复损伤
的 DNA,如果修复失败就诱导细胞凋亡基因激活,
促进细胞凋亡,如下调 Bcl-2,上调 Bax等。突变型
p53的作用和野生型 p53正好相反, 具有促进细胞
生长和抗凋亡的作用,p53基因突变或缺失常导致
肿瘤的发生,人类近半数肿瘤都存在着 p53基因的
突变[5]。Bcl-2属原癌基因,是一种重要的抗凋亡基
因,Bcl-2通常被认为是细胞凋亡控制的最后通路
之一。它过度表达可抑制细胞凋亡,促进细胞过度
增殖而有利于肿瘤发生。Bcl-2可被野生型 p53基
因调控,下调、抑制表达,从而介导细胞凋亡[6]。
本实验结果显示:朱砂七总蒽醌大、小剂量组
c-myc、Bcl-2和突变型 p53mRNA的相对表达量均
降低,与模型组比较,差异有统计学意义,说明朱砂
七总蒽醌对 S180荷瘤小鼠肿瘤细胞突变型 p53基因
表达下调,导致 Bcl-2基因的表达也下调,促进肿瘤
细胞的凋亡,抑制肿瘤的生长。有文献报道,c-myc
和 Bcl-2基因共同表达,可以使细胞永生增殖,本研
究结果显示 c-myc和 Bcl-2基因表达下调,说明二
者共同作用抑制了细胞永生增殖,促进了凋亡。因
此,提示朱砂七总蒽醌的抑瘤作用是通过下调凋亡
相关基因 c-myc、Bcl-2和突变型 p53mRNA的表达
而实现的。
朱砂七总蒽醌抑制肿瘤的增殖还受到哪些基
因调控以及蛋白水平是否和基因水平一致,还有待
于进一步研究。
参考文献:
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报,2003,26(3):62-63.
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辽宁中医杂志,2008,35(8):1222-1223.
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殖和诱导凋亡的实验研究 [J]. 中药药理与临床,2012,28(5):
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用与监测,2008, 5(2):38-40.
[6] 贾 晓. p53与抗肿瘤免疫[J].细胞与分子免疫学杂志,2008,24
(12):1214-1215.
(收稿日期:2013-05-20)
Effect of total anthraquinone from Zhushaqi on expression of apoptosis gene in S180-bearing mice
ZHAO Qin1,2, WEI Hao1, HU Rui1, LV Teng1,SUN Fang-yun2
(1.Shanxi College of TCM,Xianyang 712046, China;2. Tibet National College, Xianyang 712082, China)
Abstract: [Objective] To study the effect of total anthraquinone from Zhushaqi(ZSQ) on c-myc, Bcl-2 and p53 mRNA expression in S180
tumour-bearing mice. [Methods] The S180 mice model was established. The mice were divided into 4 groups: blank control, positive con-
trol with cyclophosphamide and ZSQ in high or low dose. Ten days after continuous treatment, all the mice were sacrificed and the tumor
tissue was collected. Real-time PCR was used to determine the effect of ZSQ on the expression of c-myc, Bcl-2 and p53 mRNA. [Re-
sults] ZSQ could significantly reduce the expression of c-myc, Bcl-2 and p53 mRNA expression in S180 tumor tissue. The average levels of
c-myc, Bcl-2 and p53 expression in low-dose and high-dose groups of ZSQ had significantly difference to that in control group (P<0.01 or
P<0.05). [Conclusion] Down-regulating the c-myc, Bcl-2 and p53 mRNA expression is probably one of the antitumor mechanisms of
ZSQ.
Key words:anthraquinone from Zhushaqi;S180 tumor; apoptosis gene;c-myc gene;Bcl-2 gene;p53 gene
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