免费文献传递   相关文献

续随子中千金二萜烷化合物抑制人妇科肿瘤细胞增殖活性的研究



全 文 :续随子中千金二萜烷化合物抑制人妇科肿瘤细胞
增殖活性的研究
王思明1,王 溪1,苏晓会1,张嫚丽1,董 玫2,史清文1
(河北医科大学 1.药学院天然药物化学教研室、2.基础医学院法医学系,河北省法医学重点实验室,河北 石家庄 050017)
收稿日期:2011 - 02 - 28,修回日期:2011 - 04 - 02
基金项目:国家自然科学基金资助项目(No 81072551) ,河北省自然
科学基金资助项目(No C2010000489)
作者简介:王思明(1988 -) ,女,研究方向:天然药物化学,E-mail:
765584420@ qq. com;
董 玫(1963 -) ,女,教授,研究方向:天然药物研究及法
医毒物分析,通讯作者,Tel:0311-86265602,E-mail:mei-
meidong11@ 126. com;
史清文(1964 -) ,男,教授,研究方向:天然药物化学成
分,Tel:0311-86265634,E-mail:shiqing-w@ 163. com
doi:10. 3969 / j. issn. 1001 - 1978. 2011. 06. 009
文献标识码:A 文章编号:1001 - 1978(2011)06 - 0774 - 03
中国图书分类号:R284. 1;R329. 24;R73-36;R737. 3;R979. 1
摘要:目的 检测大戟科植物续随子中分离纯化的 3 种千金
二萜烷化合物 Euphorbia Factor L1(1)、Euphorbia Factor L2
(2)和 Euphorbia Factor L3(3)对子宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢
透明癌和卵巢囊腺癌等 5 种人妇科肿瘤细胞增殖的影响,探
讨了千金二萜烷化合物结构与抑制肿瘤细胞增殖活性之间
的构 -效关系。方法 利用四唑盐(MTT)比色法测定阳性
对照顺铂和 3 种化合物对子宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢透明
癌和卵巢囊腺癌等 5 种人妇科肿瘤细胞增殖的影响。结果
发现 Euphorbia Factor L1(1)和 Euphorbia Factor L3(3)对
子宫颈癌细胞的增殖具有抑制作用,EC50分别为 16. 74 和
1. 01 μmol·L -1;Euphorbia Factor L3(3)对人卵巢透明癌和
人卵巢囊腺癌细胞的增殖显示中等程度的抑制活性;Eu-
phorbia Factor L2(2)即使在 100 μmol·L
-1的高浓度下,对 5
种肿瘤细胞的增殖不显示抑制活性。结论 Euphorbia Fac-
tor L3(3)对人妇科肿瘤细胞的增殖显示抑制活性,推测千金
二萜烷化合物抑制肿瘤细胞增殖活性与母核上的环外双键
及邻位取代基有关。
关键词:续随子;化合物;千金二萜烷;肿瘤细胞;增殖活性;
构 -效关系
续随子(Euphorbia lathyris)系大戟科大戟属植
物,广泛分布或栽培于欧洲、北非、中亚、东亚和南北
美洲,中国引种栽培已久[1]。续随子在临床上主要
用于治疗水肿、痰饮、积聚、涨满和血瘀闭经等
症[2],现代药理研究表明[3 - 4]续随子中独特的千金
二萜烷成分具有 P-糖蛋白抑制剂和酪氨酸酶抑制
剂等多种药理活性。本文首次以续随子中纯化的三
种千金二萜烷化合物为研究对象,进行了体外抑制
人妇科肿瘤细胞增殖活性实验,并探讨了千金二萜
烷化合物结构与抑制肿瘤细胞增殖活性之间的构 -
效关系。
1 材料与方法
1. 1 受试物 3 种千金二萜烷化合物:Euphorbia
Factor L1(化合物 1)、Euphorbia Factor L2(化合物 2)
和 Euphorbia Factor L3(化合物 3)由史清文教授从
大戟科大戟属植物续随子中分离得到,均为白色针
晶,经核磁共振光谱和质谱确定结构(Fig 1) ,纯度
99%。
Fig 1 Chemical structures of lathyrane
diterpenoids from Euphorbia lathyris
1. 2 药品和试剂 噻唑蓝(MTT,Sigma,M-
2128) ;RPMI 1640 培养基、胰蛋白酶(Gibco) ;胎牛
血清(杭州四季青生物工程材料有限公司) ;顺铂
(Sigma,034k3693)。
1. 3 细胞系和培养条件 子宫颈癌细胞 (HeLa)、
子宫内膜癌细胞 (HEC-1)、人卵巢透明癌细胞
(SHIN3 和 HOC-21)和人卵巢囊腺癌细胞 (HAC-2)
由日本千叶大学医学部第二生物化学实验室提供。
各肿瘤细胞接种于直径为 100 mm 的培养皿中,加
入含 10%胎牛血清的 RPMI 1640 培养基,37℃和
5% CO2 培养箱中培养。
1. 4 方法 参照文献[5]中的方法,将被试细胞悬
浮接种于 96 孔板,每孔 50 μl(含 1 × 104 个细胞) ,
分别加入磷酸盐缓冲液(PBS)、溶剂对照(终浓度
·477· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2011 Jun;27(6) :774 ~ 6
0. 1% DMSO)、阳性对照顺铂和终浓度为 100 和 1
μmol·L -1的化合物 1 ~ 3 各 50 μl,每组均设 3 复
孔,置于饱和湿度、37℃和 5% CO2 培养箱中培养
48 h。于培养结束前 4 h,各培养孔加入 5 g·L -1四
氮唑盐 (MTT)10 μl,用酶联免疫检测仪测定各孔
吸光度值(OD值) ,测定波长 λ = 570 nm,参考波长
λ = 630 nm,并计算细胞生存率,细胞生存率 /% =
(实验组 OD值 /对照组 OD值)× 100%。
1. 5 统计学处理 数据用 珋x ± s 表示;两组间数据
用 t-检验,多组间数据用单因素方差分析。应用
SAS612 统计软件计算。
2 结果
2. 1 化合物 1 ~ 3 对体外培养的 HeLa 细胞增殖的
抑制作用 结果如 Fig 2 所示,阳性对照顺铂显示较
强的抑制 HeLa 细胞增殖的活性,1、10 和 100 μmol
·L -1顺铂处理 HeLa细胞后,肿瘤细胞生存率分别
为 80. 87%、56. 83%和 33. 72%;化合物 1 和 3 用相
同的剂量处理 HeLa 细胞后,其肿瘤细胞生存率分
别 为 92. 41%、55. 28%、24. 96% 和 82. 41%、
41. 06%、13. 24%,并且与空白对照组相比较差异具
有显著性,提示化合物 1 和 3 有较强的抑制 HeLa细
胞增殖的作用。通过肿瘤细胞生存率对被试化合物
浓度的对数回归方程,得到顺铂、化合物 1 和 3 对
HeLa细胞增殖抑制的半数有效浓度(EC50)分别为
20. 18、16. 74 和 1. 01 μmol·L -1。化合物 2 用 100
μmol· L -1剂量处理 HeLa 细胞,细胞生存率为
65. 15%,EC50大于 100 μmol·L
-1。
Fig 2 Effect of three lathyrane diterpenoids
on the proliferation of HeLa cells
* P < 0. 05,**P < 0. 01 vs control
2. 2 化合物 1 ~ 3 对子宫内膜癌、人卵巢透明癌和
人卵巢囊腺癌细胞增殖的抑制作用 结果如 Tab 1
所示,阳性对照顺铂对人卵巢囊腺癌细胞(HAC-2)
的增殖显示中等程度的抑制活性,EC50为 20. 84
μmol·L -1,而对 HEC-1、SHIN3 和 HOC-21 细胞的
增殖不显示任何抑制活性;化合物 3 除对 HEC-1 细
胞的增殖不显示抑制活性外,对 SHIN3、HOC-21 和
HAC-2 细胞的增殖均显示抑制活性,其 EC50分别为
16. 81、51. 02 和 76. 49 μmol·L -1;化合物 1 和 2 对
4 种人妇科肿瘤细胞的增殖不显示抑制活性,EC50
均大于 100 μmol·L -1。
Tab 1 Effect of three lathyrane diterpenoids on the
proliferation of HEC-1,SHIN3,HOC-21 and HAC-2 cells
Compound
EC50 /μmol·L -1
HEC-1 SHIN3 HOC-21 HAC-2
Cisplatin > 100 > 100 > 100 20. 84
1 > 100 > 100 > 100 > 100
2 > 100 > 100 > 100 > 100
3 > 100 18. 8 51. 02 76. 49
3 讨论
癌症是威胁人类健康的一大凶手,严重地威胁
人类的健康和生命,妇科肿瘤又是临床最常见的恶
性肿瘤,手术和放疗是妇科肿瘤常用的治疗手段,疗
效肯定,但是中、晚期患者的治疗效果迄今仍较差,5
年生存率在 50%左右。目前临床上应用的抗癌药
物虽然种类不少,但价格昂贵,毒副作用严重,而且
很多患者不能耐受,使其应用受限。因此寻找疗效
确切,作用机制清楚,治愈率高,毒副作用小的抗癌
药物,攻克癌症成为全世界医药工作者亟待解决的
一大课题。
植物在其漫长的进化过程中合成了许多结构各
异的次生代谢天然产物,这些次生代谢产物具有不
同的生物活性,如丹参酮ⅡA可诱导人肺腺癌 A549
细胞凋亡,女贞子多糖可影响黑色素瘤细胞黏附能
力等[6 - 7]。
续随子为大戟科大戟属植物,其含有的二萜、三
萜、香豆素和挥发油等化学成分具有抗增殖、抗炎症
和细胞毒性等多种重要的生理活性[8 - 9]。本实验选
用的续随子中提取纯化的具有独特结构的 3 种千金
二萜烷化合物 Euphorbia Factor L1(1)、Euphorbia
Factor L2(2)和 Euphorbia Factor L3(3)是生物体中
合成多种二萜化合物的前体物[3],因此对这类化合
物抑制肿瘤细胞增殖活性的探讨就显得尤为重要。
本实验研究结果显示,Euphorbia Factor L3(3)对子
宫颈癌细胞、卵巢透明癌和卵巢囊腺癌细胞增殖均
有明显的抑制作用,而 Euphorbia Factor L1(1)仅对
子宫颈癌细胞的增殖显示较强的抑制活性,Euphor-
·577·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2011 Jun;27(6)
bia Factor L2(2)对 5 种实验用人妇科肿瘤细胞的增
殖均不显示任何抑制活性,试验结果推测千金二萜
烷化合物抑制肿瘤细胞增殖活性与母核上的环外双
键及邻位取代基有关,环外双键邻位有大的取代基
时可以改变环外双键的空间取向,因而影响其生物
活性[10 - 12]。
参考文献:
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志[M],第 7
卷. 北京:科学出版社,1979:44,69 - 71.
[1] Delectis florae republicae popularis sinicae agendae academiae sin-
icae. Flora Republicae Popularis Sinicae[M]. Beijing:Science
Press,1979:44,69 - 71.
[2] Liao S G,Zhang Z J,Yang S P. Lathyranoic acid A:first secola-
thyrane diterpenoid in nature from Euphorbia lathyris[J]. Org
Lett,2005,7(7) :1379 - 82.
[3] Appendino G,Trom G C,Jarevang T,et al. Unnatural natural
products from the transannular cyclization of lathyarae diterpenes
[J]. Org Lett,2001,7(11) :1609 - 12.
[4] Appendino G,porta C D,Conseil G,et al. A new p-glycoprotein
inhibitor form the caper spurge(Euphorbia lathyris) [J]. J Zat
Prod,2003,66(1) :140 - 2.
[5] 司徒镇强. 细胞培养[M]. 北京:世界图书出版社,1996:134
- 8.
[5] Situ Z Q. Cell Culture[M]. Beijing;World Book Publishing
Company,1996:134 - 8.
[6] 戴支凯,石京山,吴 芹,等. 丹参酮ⅡA 诱导人肺腺癌 A549
细胞凋亡[J]. 中国药理学通报,2010,26(11) :1505 - 8.
[6] Dai Z K,Shi J S,Wu Q,et al. Apoptosis inducing effect of Tan-
shinone ⅡA on human lung adenocarcinoma A549 cells[J]. Chin
Pharmacol Bulle,2010,26(11) :1505 - 8.
[7] 李 璘,邱蓉丽,程 革,等. 女贞子多糖对黑色素瘤细胞黏附
能力的影响[J]. 中国药理学通报,2009,25(10) :1367 - 9.
[7] Li L,Qiu R L,Cheng G,et al. The adhesion effect of Ligustrum
lucidum Ait polysaccharide on melanoma B16BL6 in vitro[J].
Chin Pharmacol Bulle,2009,25(10) :1367 - 9.
[8] Fatope MO,Zeng L,Ohayaga J E,et al. Selectively cytotoxic
diterpenes from Euphorbia lathyris[J]. J Med Chem,1996,39
(4) :1005 - 8.
[9] Lima E M,Medeiros J M,Davin L B. Pentacyclic triterpenes from
Euphorbia stygiana[J]. Phytochemistry,2003,63(4) :421 - 5.
[10] Jassbi A R. Chemistry and biological activity of secondary metabo-
lites in Euphorbia from Iran[J]. Phytochemistry,2006,67(18) :
1977 - 84.
[11] Duarte N,Varga A,Cherepnev G,et al. Apoptosis induction and
modulation of P-glycoprotein mediated multidrug resistance by new
macrocyclic lathyrane - type diterpenoids[J]. Bioorga Med Chem,
2007,15(1) :546 - 54.
[12] Shi Q W,Su X H,Kiyota H. Chemical and pharmacological re-
search of the plants in genus Euphorbia[J]. Chem Rev,2008,
108:4295 - 327.
Inhibitory effect of lathyrane diterpen factors
from Euphorbia lathyris on the proliferation of gynecologic cancer cells
WANG Si-ming1,WANG Xi1,SU Xiao-hui1,ZHANG Man-li1,DONG Mei2,SHI Qing-wen1
(1. Dept of Chemistry of Natural Products,School of Pharmaceutical Sciences,
2. Dept of Forensic Medicine,Hebei Medical Univercity,Shijiazhuang 050017,China)
Abstract:Aim Three lathyrane diterpen factors Eu-
phorbia Factor L1 ~ L3 were isolated from Euphorbia la-
thyris. Use MTT assay to evaluate the antitumor activi-
ties of three lathyrane diterpen factors to the cells of
cervical cancer cell (HeLa) ,endometrial adenocarci-
noma cell (HEC-1) ,Ovarian clear-cell cystadedocar-
cinome cell (SHIN3 and HOC-21)and ovarian clear-
cell carcinoma cell (HAC-2) ,and to explore the rela-
tionship between structure and activity. Method Use
MTT assay to evaluate the antitumor activities of lathyr-
ane diterpen-L-factors to the cell lines of HeLa,HEC-
1,SHIN3,HOC-21 and HAC-2. Results Results in-
dicated that Euphorbia Factor L1 and euphorbia factor
L3 exhibited significant anti-growth effects on HeLa
cell,and the value of EC50 HeLa cell were 16. 74 μmol
·L -1 and 1. 01 μmol·L -1 exposure. Euphorbia Fac-
tor L3 demonstrated moderate inhibitory activities to
HAC-2,SHIN3 and HOC-21 cells. Euphorbia factor
L2 did not show activities against tested cells. Conclu-
sion This result indicates that Euphorbia Factor L3
exhibits excellent anti-growth activities to five cell lines
and that antitumor activity of lathyrane diterpenes-L-
factors were related to the exo-double bond and the
substitution adjacent to the double bond.
Key words:Euphorbia lathyris;compound;lathyrane
diterpenoids;human tumor cells;proliferating activity;
structure-activity relationship
·677· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2011 Jun;27(6)