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细梗香草皂甙对鼻咽癌CNE-2细胞的体外抗瘤作用



全 文 :中国肿瘤 2014 年第 23 卷第 7 期 ChinaCancer,2014,Vol.23,N o.7
细梗香草皂甙对鼻咽癌 CNE-2细胞的
体外抗瘤作用
花永虹 1,胡巧英 1,朴永锋 1,唐 秋 1,马胜林 2
(1.浙江省肿瘤医院,浙江 杭州 310022;2.杭州市第一人民医院,浙江 杭州 310006)
摘 要:[目的] 观察细梗香草皂甙抗人鼻咽癌 CNE-2 细胞的效应。 [方法] 细梗香草皂甙与
CNE-2 细胞共培养,采用 MTT 法检测细胞增殖,软琼脂实验检测细胞集落形成情况,流式细胞
仪检测细胞凋亡。 [结果] 不同浓度细梗香草皂甙作用于 CNE-2 细胞后,细胞存活率显著性降
低,48h 细梗香草皂甙 IC50为 7.4μg/ml。 CNE-2 细胞经 8μg/ml 细梗香草皂甙处理后,软琼脂集落
形成能力下降,集落形成数为 119±11 个,比对照组(297±24 个)低;细梗香草皂甙组的凋亡率达
16.43%±3.1%,而对照组为 9.34%±2.3%。 [结论] 细梗香草皂甙对鼻咽癌 CNE-2 细胞株有抑制
增殖和诱导凋亡的作用。
关键词:鼻咽肿瘤;细梗香草皂甙;细胞增殖;凋亡
中图分类号:R739.63 文献标识码:A 文章编号:1004-0242(2014)07-0597-04
doi:10.11735/j.issn.1004-0242.2014.07.A013
The Antitumor Effect of Capilliposide on Nasopharyngeal
Cancer Cell Line CNE-2 in vitro
HUA Yong-hong,HU Qiao-ying,PIAO Yong-feng,et al.
(Zhejiang Cancer Hospital,Hangzhou 310022,China)
Abstract: [Purpose] To observe the antitumor activity of capilliposide on human nasopharyngeal
cancer cell lines CNE-2. [Methods] CNE-2 cells were cultured with different concentrations with
capilliposide. Cell proliferation were measured by MTT assay,colony formation by a soft agar assay
and apoptosis by flow cytometry. [Results] The survival rate of CNE-2 cells was significantly de-
creased after incubation with capilliposide,and the IC50 in 48 hours was 7.4μg/ml. After 8μg/ml
concentrations treatment,the number of colony-formation in soft agar of the CNE-2 cells was 297±
24,which was lower than that in control group( 119±11). Apoptosis rate was 16.43%±3.1% in capil-
liposide group and 9.34%±2.3% in control group.[Conclusion] Capilliposide plays a role in growth
inhibition and inducing apoptosis in human nasopharyngeal cancer cell line CNE-2.
Key words:nasopharyngeal neoplasm;capilliposide;cell proliferation;apoptosis
收稿日期:2014-01-22;修回日期:2014-03-22
E-mail:yonghonghua@163.com
细梗香草(lysimachia capillipes hemsl),又名排
草、香排草、香草、毛柄珍珠菜,系报春花科(Primu-
laceae)珍珠菜属植物,主要分布在江西、福建、广东、
贵州等地。细梗香草性甘、味平,全草入药,主治感冒
咳喘、风湿痛、月经不调、神经衰弱、肿瘤等[1]。 笔者
所在的研究组从古方、验方着手,发现细梗香草具有
抗肿瘤活性,而细梗香草皂甙发挥主要作用。鼻咽癌
是我国常见恶性肿瘤之一, 目前采用综合治疗的策
略,5 年总生存率控制在 60%~70%左右, 远处转移
是治疗失败的主要方式。 本研究探讨细梗香草皂甙
体外抗鼻咽癌 CNE-2细胞的活性。
1 材料与方法
1.1 药物和主要试剂
细梗香草皂甙由浙江大学田炳奎教授实验室赠
送,使用流动相(乙腈:0.3%HAc=42∶58)进行溶解至
总浓度为 10mg/ml,使用时用基础培养基 10 倍逐级
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稀释至 1mg/ml,100μg/ml 备用。 RPMI-1640 购自杭
州四季青生物有限公司,DMSO、MTT 以及小牛血清
均购自 Sigma 公司,Annexin V-FITC 凋亡试剂盒购
自 Beyotime公司。
1.2 细胞和细胞培养
鼻咽癌 CNE-2 细胞株由浙江省肿瘤医院肿瘤
研究所提供。复苏后的 CNE-2细胞采用含 10%小牛
血清的 RPMI-1640 培养液, 于 37℃、5%CO2培养箱
中培养,2~3d 传代 1 次, 取对数生长期的细胞进行
实验。
1.3 MTT法检测细胞增殖
CNE-2 细胞经胰酶消化,接种于 96 孔板,每孔
细胞数 1×104个, 培养 12h 后换无血清培养液继续
培养 12h,使细胞同步生长;之后,换含不同浓度细
梗香草皂甙的 RPMI-1640 培养液 100μl, 根据预实
验结果,设置浓度梯度为:2,4,8,20,40μg/ml,每个
浓度设 4 个复孔,并设空白对照组。 各组 CNE-2 细
胞加药 0h,24h,48h,72h 后,每孔加入 MTT 10μl,置
37℃培养箱孵育 4h, 弃去上清, 每孔加入 DMSO
150μl, 充分震荡混匀 10min, 吹打混匀后取 120μl
于另一干净 96 孔板中,并取 120μl DMSO 作为空白
对照调零,酶标仪上测 OD,波长为 570nm。 实验重
复 3次,取平均值,绘制细胞生长曲线,计算 IC50值。
采用同样方法计算化疗药物顺铂(cisplatin,DDP)的
IC50值。
1.4 软琼脂集落形成实验检测细胞克隆率
CNE-2细胞按要求设 3组,分别为空白对照组、
细梗香草皂甙组(IC50 浓度)和 DDP 组(IC50 浓度),
在 37℃培养箱中培养48h, 再经
胰酶消化形成单细胞悬液。分别
制备 1.2%和 0.7%的软琼脂糖,
按 1∶1 混合 1.2%琼脂糖和 2 倍
培养基后注入 6 孔板中,制成底
层凝胶, 冷却凝固后,0.7%琼脂
和 2 倍培养基在无菌试管中 1∶1
混合, 再向管中加入 CNE-2 细
胞悬液, 使每孔细胞数为 500
个,充分混匀倒入已铺有底层凝
胶的孔中,形成双琼脂层。 待凝
固后, 置入 37℃培养箱中培养
10~14d, 计数含 50 个细胞以上
得克隆,计算细胞集落形成率。
1.5 流式细胞仪检测细胞凋亡情况
CNE-2细胞经胰酶消化、计数后以 1.5×105/孔的
浓度接种于 6 孔板,每孔 2ml,共设 3 组,为空白对
照组、细梗香草皂甙组(IC50浓度)和 DDP 组(IC50浓
度)。 于 37℃培养箱内培养 24、48h 后消化离心、收
集细胞,调整细胞密度为 1×106/L,按照 Annexin V-
FITC 凋亡试剂盒提供的说明书操作,流式细胞仪检
测并分析细胞凋亡。
1.6 统计学处理
数据用均数±标准差(x±s)表示。采用 SPSS 10.0
统计软件对数据进行分析, 对于两组数据比较选用
成组 t检验,两组以上数据选用方差分析。 P<0.05为
差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 不同浓度细梗香草皂甙对 CNE-2 细胞增殖的
影响
从 MTT 结果(Figure 1)来看,不同浓度的细梗
香草皂甙在前 24h 未显示明显的抑制率差别 ,而
48h 后, 细梗香草总皂苷 8μg/ml 抑制率达到最高,
抑制率可达 55%,随浓度继续增高,抑制率差异无
统计学意义(Figure 1)。细梗香草浓度在 40μg/ml,在
24h即对 CNE-2细胞呈现过大毒性, 以至于 48h 时
该浓度处理细胞全部死亡。 根据细胞抑制率, 计算
48h 细梗香草皂甙 IC50 为 7.4μg/ml;DDP IC50 则为
4.1μg/ml。
Figure 1 Proliferation of CNE-2 cells culturing with different concentrations
of capilliposide
1μg/ml 2μg/ml 4μg/ml 8μg/ml 20μg/ml
Capilliposide(μg/ml)
24h
48h
72h
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
In
hi
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e
ra
te
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2.2 细梗香草皂甙对 CNE-2软琼脂集落形成能力
的影响
CNE-2 细胞经 8μg/ml 细梗香草皂甙处理 48h
后,软琼脂集落形成能力明显降低。与空白对照组相
比,软琼脂集落形成数量少且面积小,差异具有统计
学意义(P=0.03);即使与 DDP 组比较,形成的集落
数也少,但差异未见统计学意义(P=0.21)(Table 1)。
2.3 细梗香草皂甙诱导 CNE-2凋亡的作用
细梗香草皂甙处理 CNE-2 细胞 48h,Annexin
V-FITC法测定细胞凋亡率,可见 CNE-2细胞经药物
处理后凋亡率明显增高。 空白对照组 CNE-2 细胞
48h 时凋亡率为 9.34%±2.3%, 而经细梗香草处理
后,凋亡率达 16.43%±3.1%,经 DDP 处理后 CNE-2
细胞的凋亡率为 19.38%±3.3%(Figure 2)。
3 讨 论
鼻咽癌是我国常见恶性肿瘤之一, 目前治疗以
放射治疗为基础的综合治疗, 总体 5 年生存率在
70%左右 [2],远处转移成为影响鼻咽癌预后的重要
因素[3]。
我们采用乙醇提取,大孔径树脂纯化,反相硅胶
结合 ELSD 在线检测精制得到细梗香草皂苷, 其中
以细梗香草皂甙 B为主[4,5]。细梗香草皂甙 B是一个
新的含半缩醛羟基的五环三萜皂苷 , 分子式
C58H96O24,分子量 1176.7。本研究旨在探讨细梗香
草皂甙体外抗鼻咽癌的活性, 将细梗香草皂甙与低
分化人鼻咽癌 CNE-2 细胞株共孵育,发现细梗香草
皂甙具有抑制 CNE-2 细胞增殖的作用,这可能与细
梗香草皂甙逆转 CNE-2 细胞恶性表型有关。 CNE-2
细胞经 8μg/ml 细梗香草皂甙处理后,软琼脂集落形
成率显著性下降,显示细胞的恶性表型受到抑制。一
般认为, 肿瘤细胞在半固体琼脂上形成集落的数量
与其恶性程度呈正相关;另一方面,研究发现细梗香
草皂甙能显著性诱导 CNE-2 细胞凋亡,经细梗香草
皂甙处理 48h 后,CNE-2 细胞的凋亡率由 9.34%升
高到 16.43%。
为进一步确定细梗香草皂甙对 CNE-2 细胞的
抗癌活性,研究中除设空白对照组外,还利用 DDP
IC50浓度作为阳性对照组。 与 DDP 相比,细梗香草
皂甙抑制 CNE-2 细胞增殖活性可能更多依赖于抑
制肿瘤细胞的侵袭行为。在软琼脂集落形成研究中,
与 DDP 处理后 CNE-2 细胞相比, 经细梗香草皂甙
处理的 CNE-2 细胞在软琼脂上形成细胞集落的能
力更差, 而在凋亡研究中,DDP 处理过的 CNE-2 细
胞凋亡率高于细梗香草皂甙处理过的 CNE-2 细胞,
反映细梗香草皂甙可能更倾向于抑制 CNE-2 细胞
的恶性生物学行为, 在控制肿瘤远处转移方面可能
有其优势,有进一步探索的价值。
以上研究结果与我们以往对中药提取类药物的
认识是相符合的,一般认为,中医中药可能更多从提
高免疫系统功能、逆转肿瘤恶性程度、改善放化疗抵
抗等方面发挥抗肿瘤作用, 而对肿瘤细胞的直接杀
伤效应相对较弱[6~10]。
综上, 细梗香草皂甙在较低的浓度即显示较强
的 CNE-2 抑制作用,抑制率与药物浓度和作用时间
都有关;与 DDP 相比,细梗香草皂甙更倾向于抑制
肿瘤细胞的恶性生物学行为, 而不是直接的细胞杀
灭作用。
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treated by radical radiotherapy alone:ten-year experience
Table 1 The number of colony-forming in soft agar of
CNE-2 cells
*:Comparisons between capilliposide group and control group
Group Colony-forming(n) P value*
Negative control group 297±24 P=0.03
DDP control group 167±10 P=0.21
Capilliposide group 119±11
A:Control group B:Capilliposide group
Figure 2 Apoptosis of capilliposide of CNE-2 cells
Data.033 Data.029
SS
C-
H
SS
C-
H
FSC-H FSC-H
0 1000 0 1000
0
10
00
0
10
00
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