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长叶胡颓子体外抑制肿瘤细胞增殖的研究



全 文 :现代药物与临床 Drugs & Clinic 第 29 卷 第 2 期 2014 年 2 月

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长叶胡颓子体外抑制肿瘤细胞增殖的研究
刘韩英 1,冉瑞智 1*,李玉山 2,彭 璇 2
1. 恩施土家族苗族自治州中心医院,湖北 恩施 445000
2. 湖北民族学院,湖北 恩施 445000
摘 要:目的 研究长叶胡颓子乙醇提取物、三萜酸部位、熊果酸对 4 株肿瘤细胞增殖的体外抑制作用以及熊果酸抗肿瘤作
用机制。方法 采用 MTT 法测定长叶胡颓子乙醇提取物、三萜酸部位和熊果酸在 25、50、100、200 μg/mL 时对人胃癌细
胞 SGC-7901、BGC-823、肠癌细胞 LOVO、HCT-8 实体瘤细胞增殖的体外抑制作用;并在上述药物剂量下,观察熊果酸作
用 72 h 后对 SGC-7901 细胞形态的影响,以及作用 24 h 后对 SGC-7901 细胞凋亡的诱导作用。结果 长叶胡颓子乙醇提取
物、三萜酸部位、熊果酸对 4 株肿瘤细胞的增殖具有较强的体外抑制作用,其中对于胃癌细胞的抑制作用为熊果酸>三萜酸
部位>乙醇提取物;对肠癌细胞的抑制作用为三萜酸部位>熊果酸>乙醇提取物,同时熊果酸能显著改变 SGC-7901 细胞的
形态,并且 SGC-7901 细胞的凋亡率与熊果酸的剂量呈相关性。结论 三萜酸是长叶胡颓子发挥体外抗肠癌细胞增殖作用的
主要有效部位;熊果酸是其发挥体外抗胃癌细胞增殖作用的主要活性成分,熊果酸抑制胃癌细胞增殖机制为诱导细胞凋亡,
为开发新的抗癌药物提供参考。
关键词:长叶胡颓子;三萜酸;熊果酸;抗肿瘤作用
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:1674 - 5515(2014)02 - 0135 - 04
DOI:10.7501/j.issn.1674-5515.2014.02.006
Inhibition of cancer cells proliferation in vitro of Elaeagnus bockii
LIU Han-ying1, RAN Rui-zhi1, LI Yu-shan2, PENG Xuan2
1. The Central hospital of Enshi Tujia-Miao Autonomous Prefecture, Enshi 445000, China
2. Hubei University for Nationalities, Enshi 445000, China
Abstract: Objective To study the inhibitory effects of alcohol extracts, triterpenic acid fractions, ursolic acid from Elaeagnus bockii on the
in vitro proliferation of four cancer cells, and the anticancer mechanism of ursolic acid. Methods The inhibitory effects of the alcohol
extracts, triterpenic acid fractions and ursolic acid at the concentration of 25, 50, 100, and 200 μg/mL on human gastric cancer cells
SGC-7901, BGC-823, colon cancer cells LOVO, HCT-8 were measured by MTT assay; SGC-7901 cell morphology was observed after
treated by ursolic acid for 72 h, and the induction of SGC-7901 cell apoptosis was observed after treated by ursolic acid for 24 h. Results
The alcohol extracts, triterpenic acid fractions, ursolic acid from E. bockii had the effective inhibitory effects on the in vitro proliferation of
four cancer cells. The inhibitory rate of the alcohol extracts, triterpenic acid fractions, and ursolic acid on the proliferation of human gastric
cancer cells was ursolic acid > triterpenic acid parts > alcohol extracts; The inhibitiory rate on the proliferation of human intestinal cancer
cells was triterpenic acid parts > ursolic acid > alcohol extracts. Ursolic acid could significantly affect the morphology of SGC-7901 cell. The
rate of apoptosis markedly elevated along with the increased concentration increasing of ursolic acid. Conclusion Triterpenic acid is the
main active component on the proliferation of human intestinal cancer cell in vitro. The ursolic acid is the main anticancer effective
component on the proliferation of gastric cancer cell in vitro. The anticancer mechanism of ursolic acid is inducing the cell apoptosis, and
provides the theoretical basis for new anticancer drug.
Key words: Elaeagnus bockii Diels; triterpenic acid; ursolic acid; anticancer effect

长叶胡颓子 Elaeagnus bockii Diels 是胡颓子科胡
颓子属的一种,主要分布在长江流域及以南地区[1],
属于珍贵的药食两用植物,主要用于治疗支气管哮
喘、感冒咳嗽、肠炎、风湿性关节炎、腰腿痛、腹

收稿日期:2013-07-12
基金项目:湖北省卫生厅科研基金项目(JX2C42)
作者简介:刘韩英(1968—),女,湖北恩施人,中级职称,从事临床放射免疫治疗与研究。Tel: (0718)8435481 E-mail: 1732027915@qq.com
*通信作者 冉瑞智(1966—),男,湖北恩施人,主任医师,长期从事临床肿瘤的治疗与研究。Tel: (0718)8435481 E-mail: 2833617729@qq.com
现代药物与临床 Drugs & Clinic 第 29 卷 第 2 期 2014 年 2 月

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泻、痢疾、肺病等[1-4]。研究表明长叶胡颓子具有明显
的免疫调节和抗炎作用[5],其果实的水煎液对胃癌细
胞的增殖有显著抑制作用[6]。本实验利用 MTT 法考
察了长叶胡颓子乙醇提取物、三萜酸部位、熊果酸对
人胃癌细胞 SGC-7901、BGC-823、肠癌细胞 LOVO、
HCT-8 实体瘤细胞增殖的体外抑制作用,研究表明三
萜酸是发挥体外抗肠癌细胞增殖作用的有效部位,熊
果酸是发挥体外抗胃癌细胞增殖的活性成分,该项研
究揭示了长叶胡颓子抗肿瘤作用的物质基础,对于开
发利用长叶胡颓子药用资源具有重要意义。
1 材料
1.1 试剂与仪器
RPMI-1640培养基(批号23400-021,美国Gibco
公司);KGA102 FITC-Annexin V/PI 染色试剂盒、
AnnexinV 凋亡试剂盒(南京赛泓瑞生物科技有限公
司);新生小牛血清(郑州益康生物工程有限公司);
二甲基亚砜(DMSO,济南谷瑞特化工有限公司);
四甲基偶氮唑蓝(MTT)、冷磷酸缓冲液(PBS)、
胰酶+0.02%EDTA(美国 Sigma 公司);MCO—
15AC CO2培养箱(日本 Sanyo 公司);CoulterXL—4
流式细胞仪(美国 Beckman 公司);BY68—MK3 自
动酶标仪(东西仪科技有限公司);IX71 倒置显微
镜(日本 Olympus 公司);96 孔微孔振荡器(金坛
市梅香仪器制造厂);96 孔培养板;细胞培养瓶;
细胞培养皿等。所用溶剂均为分析纯(南京化学试
剂有限公司)。
1.2 细胞系
人胃癌细胞 SGC-7901、BGC-823,肠癌细胞
LOVO、HCT-8 均购自上海艾研生物科技有限公司。
1.3 药材
实验用长叶胡颓子药材采自湖北恩施州巴东
县,经湖北民族学院李玉山高级实验师鉴定为胡颓
子科胡颓子属长叶胡颓子 Elaeagnus bockii Diels 的
果实。熊果酸购于成都植标化纯有限公司(批号
20120114,质量分数>98%)。
2 方法
2.1 长叶胡颓子乙醇提取物的制备
长叶胡颓子干燥果实 5 kg,10 倍量 75%乙醇回
流提取 3 次,抽滤,减压回收溶剂得粗提物,真空
干燥得乙醇浸膏。
2.2 长叶胡颓子三萜酸部位的制备
长叶胡颓子药粉用 10 倍量 1% NaOH 的 50%乙
醇溶液超声提取 2 次,滤过。残渣用 10 倍量 95%
乙醇加热回流提取 2 次,滤过。合并上述滤液,加
酸水进行酸化(pH≤3),静置 12 h,滤过,沉淀用
水洗至近中性,用 95%乙醇溶解,加入 3%活性碳,
加热回流 30 min,滤过,45 ℃真空干燥得三萜酸部
位粗品。X-5 大孔树脂用 4 BV 80%乙醇–1% NaOH
(1∶5)以 3 mL/min 洗脱富集纯化,以熊果酸为对
照品,在 545 nm 处测定吸光度(A)值,计算得三
萜酸质量分数为 75%。
2.3 细胞的培养
人胃癌细胞 SGC-7901、BGC-823、肠癌细胞
LOVO、HCT-8 均系实验室常规培养,细胞接种于
含 10%小牛血清的 RPMI-1640 完全培养液中。于
37 ℃、5% CO2 饱和湿度恒温培养箱中生长。
2.4 MTT 实验
取对数期 SGC-7901、BGC-823、LOVO、HCT-8
细胞,以 4×103~6×103/孔活细胞接种于 96 孔板,
细胞悬液 150 μL/孔。于 37 ℃、5% CO2饱和湿度恒温
培养箱中培养 24 h。待细胞贴壁后,加入含不同浓度
试药的 RPMI-1640 培养液 50 μL,使药物终质量浓度
为 25、50、100、200 μg/mL,并设立对照组和空白组,
对照孔接种等量活细胞,但不加入药物,空白孔不接
种细胞,对照组和空白组只加入 200 μL 培养液,每个
浓度设 5 个复孔。继续孵育 72 h 后分别加入 5 mg/mL
的 MTT 溶液,20 μL/孔。继续培养 4 h 后,吸去上清
液,加入 DMSO 200 μL,微型混合器震荡 10 min,充
分溶解。在 490 nm 检测波长下,用酶标仪测量每孔的
A 值,用复孔 A 的平均值进行比较。根据 A 值判定药
物对细胞增殖的影响,并计算药物对肿瘤细胞的抑制
率,同时以 Bliss 法计算半数抑制浓度(IC50)[7]。
抑制率=(A 对照组-A 实验组)/(A 对照组-A 空白组)
2.5 熊果酸对 SGC-7901 细胞形态的影响
用 25、50、100、200 μg/mL 熊果酸分别处理
SGC-7901 细胞 72 h,在倒置显微镜下观察各自细
胞形态,并与正常肿瘤细胞相比较。
2.6 熊果酸对 SGC-7901 细胞凋亡的诱导作用
用 25、50、100、200 μg/mL 熊果酸分别处理对
数期的 SGC-7901 细胞 24 h,用胰酶消化后,收集
2×105 个细胞,按照 KGA102 FITC-Annexin V/PI
染色试剂盒说明书操作,采用流式细胞仪检测并计
算凋亡率,试验重复 3 次。
2.7 统计学处理
所有实验数据以⎯x ± s 表示,用 SPSS l2.0 统计
软件进行统计分析,组间采用单因素方差分析。
现代药物与临床 Drugs & Clinic 第 29 卷 第 2 期 2014 年 2 月

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3 结果
3.1 胡颓子乙醇提取物、三萜酸部位和熊果酸对肿
瘤细胞增殖的体外抑制作用
比较 3 种药物对 4 株人肿瘤细胞增殖的抑制作
用,见图 1。结果表明在 200 μg/mL 下作用 72 h 后对
SGC-7901、BGC-823 细胞的抑制率均为熊果酸>三
萜酸部位>乙醇提取物;三萜酸部位和熊果酸对
SGC-7901、BGC-823 细胞的抑制率均大于 60%,三
者之间无统计学差异;对 LOVO、HCT-8 细胞的抑制
率均为三萜酸部位>熊果酸>乙醇提取物,三者之间
无统计学差异。三萜酸部位和熊果酸对 LOVO、HCT-8
细胞的抑制率均大于 70%。熊果酸作为胡颓子三萜酸
的主要成分,其抑制胃癌细胞增殖的作用明显优于三
萜酸,提示熊果酸是长叶胡颓子的主要抗胃癌成分之
一,三萜酸部位是抗肠癌的有效部位。

图 1 长叶胡颓子醇提物、三萜酸部位、熊果酸对肿瘤细胞
增殖的抑制作用
Fig. 1 Inhibitory effects of the ethanol extracts, triterpenic
acid fractions and ursolic acid on the proliferation of
cancer cells
3.2 熊果酸对肿瘤细胞增殖的体外抑制作用
观察 25、50、l00、200 μg/mL 熊果酸分别作用肿
瘤细胞 72 h 后的抑制作用,结果见图 2。熊果酸对 4
株肿瘤细胞均有一定的抑制作用,在 25~200 μg/mL
时对 SGC-7901、BGC-823 细胞的抑制作用呈对数相
关性,其 IC50值分别为 78.64、95.12 μg/mL;对 LOVO、
HCT-8 细胞的抑制作用呈剂量相关性,其 IC50值分别
为 167.51、172.01 μg/mL。其中,熊果酸在 50~200
μg/mL 时对 SGC-7901、BGC-823 细胞抑制作用明显,
较其他细胞有显著性差异。

图 2 熊果酸对肿瘤细胞增殖的抑制作用
Fig. 2 The inhibitory effects of the ursolic acid on the
proliferation of cancer cells
3.3 熊果酸对 SGC-7901 细胞形态的影响
熊果酸作用 72 h 后,对照组 SGC-7901 细胞呈
短梭形,贴壁生长,大小不一,在 25、50 μg/mL 时
出现漂浮、皱缩等;随着药物质量浓度增加到 100、
200 μg/mL,此现象明显增加,同时伴有细胞碎片,
200 μg/mL 时最为明显,说明熊果酸能使 SGC-7901
细胞形态变化或死亡,见图 3。

图 3 不同质量浓度熊果酸对 SGC-7901 细胞形态的影响
Fig. 3 Changes on morphology of SGC-7901 cell treated by ursolic acid at different mass concentrations from E. bockii
3.4 熊果酸对 SGC-7901 细胞凋亡的诱导作用
熊果酸作用 24 h 后,与对照组相比,随着熊果
酸质量浓度的增大,G0/G1 期细胞增多,出现 G0/G1
期阻滞,S 期和 G2/M 期细胞数减少,同时凋亡率
逐渐增高,结果表明细胞周期和凋亡率与对照组相
比均有显著性差异,见表 1。
4 讨论
恶性肿瘤已成为现代人类健康的主要杀手,由于
化疗药物有骨髓抑制、血液学毒性等副反应,因此,
众多研究者乐于从天然产物中寻找高效、低毒的抗肿

LOVO
SGC-7901
0 50 100 150 200
质量浓度/(μg·mL−1)
HCT-8
BGC-823



/%

100
80
60
40
20
0

25 μg·mL−1 100 μg·mL−1 50 μg·mL−1 200 μg·mL−1 0 μg·mL−1




HCT-8 SGC-7901
乙醇提取物
三萜酸部位
熊果酸抑


/%

LOVO BGC-823
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
现代药物与临床 Drugs & Clinic 第 29 卷 第 2 期 2014 年 2 月

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表 1 熊果酸对 SGC7901 细胞周期和凋亡率的影响
Table 1 Cell cycle distribution and apoptosis of SGC7901 cells after treated with ursolic acid
细胞周期 熊果酸/(μg·mL-1)
G0/G1 S G2/M
凋亡率/%
0(对照) 24.36±1.24 52.32±1.22 23.32±1.25 2.36±0.14
25 36.24±2.01 42.34±1.29 21.42±2.32 6.31±1.24
50 47.64±2.33* 38.67±2.28* 13.69±2.57* 22.34±2.21*
100 58.37±3.27** 31.78±2.63** 9.85±2.67** 36.24±3.21**
200 66.31±2.36** 27.19±3.24** 6.5±3.09** 47.34±1.45**
与对照组比较:*P<0.05 **P<0.01
*P<0.05 **P<0.01 vs control group
瘤成分。长叶胡颓子主要有黄酮类、三萜类、甾体类、
蒽醌类等化学成分[8],其中三萜酸主要成分熊果酸、
齐墩果酸具有广泛的生物学效应,包括抗肿瘤、对肝
损伤保护、抗菌消炎和抗病毒作用[9],二者通过诱导
肿瘤细胞凋亡和坏死,能有效抑制胃、肠、肝等消化
系肿瘤细胞的增殖[10]。本研究选取长叶胡颓子乙醇提
取物、三萜酸部位、熊果酸为实验对象,分别以胃癌
和肠癌细胞进行抗癌活性筛选,比较了各部位的抗癌
活性,并一定程度揭示了抑制肿瘤细胞增殖的机制。
研究结果显示长叶胡颓子抑制胃癌细胞增殖的
活性成分主要是熊果酸,其抑制率达到 80%;抑制
肠癌细胞增殖的活性成分集中在三萜酸部位,抑制
率亦达到 80%,具体是何种三萜酸或者多成分协同
增效还有待进一步研究。
细胞形态学实验揭示了熊果酸能够使肿瘤细胞
形态发生明显变化,肿瘤细胞生长受到抑制,使细胞
积聚在 G1 期,并出现分化[11]。熊果酸能通过上调
凋亡蛋白和抑制抗凋亡因子的表达来发挥抗肿瘤作
用,熊果酸具有细胞毒、抗血管生成、抑制肿瘤细
胞形成、逆转作用及抗侵袭性[7]。已有研究证实,
长叶胡颓子果实水煎液能有效抑制大鼠结肠炎炎症
反应[12],同时能够增强荷瘤鼠细胞免疫功能[13],果
实中熊果酸能增强小鼠免疫反应[14],本研究为开发
新的抗肿瘤药物提供参考,表明长叶胡颓子可以作
为抗肿瘤药物候选药物。然而目前未见有关此成分
单独或与熊果酸联合抗肿瘤作用的研究报道,仅见
有关熊果酸结构修饰抗肿瘤活性研究[15-16]。
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