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山慈姑醇提取液对SGC-7901细胞的抗肿瘤机制



全 文 :山慈姑始见于《本草拾遗》,其味甘、微辛、寒、
有小毒,归肝、脾经,具有清热解毒、消痈散结的功
效,主要用于痈肿疔毒、瘰疬痰核、淋巴结结核、蛇
虫咬伤等。 国内诸多研究者对其进行了抗肿瘤研
究 [1-3]。 胃癌是消化系统最常见的恶性肿瘤,全世
界恶性肿瘤的病死率中胃癌居第二位 [4],利用我
国传统中医药的优势, 进行中西医结合综合治疗
胃癌的模式得到较好的应用。 山慈姑临床上已用
于抗肿瘤治疗,并取得了良好的效果 [5],但山慈姑
抗肿瘤的机制少见报道。 我们从实验角度对山慈
姑提取液诱导胃癌细胞凋亡的抗肿瘤机制作一研
究。
1 材料与方法
1.1 材料 人胃癌细胞株, 又称 SGC-7901 细胞
(福建省肿瘤医院肿瘤研究中心馈赠);山慈姑(福
建中医药大学国医堂,批号:赣 20110051);激光共
聚焦显微镜 (德国 Zeiss 公司);H-7650 透射电镜
(日本 Hitach 公司); 电镜 CCD 相机-图像采集分
析系统 (美国 Sis 公司);UC-6 超薄切片机 (德国
Leica 公司);IX70 倒置显微镜 (日本 Olympus 公
司);CO2培养箱(德国 Heraeus 公司);Elx800 酶标
仪(美国 BioTek 公司)。 主要试剂:RPMI-1640 培
养基 (Thermo 公司 ,批号 :NWJ0477);胰蛋白酶
(trypsin,Thermo 公司, 批号:J111571); 胎牛血清
(fetal bovine serum,FBS,Thermo 公司,批号:NWG
0445);四甲基偶氮唑蓝(Thiazolyl Blue Tetrazolium
Bromide,MTT,Sigma 公司,批号:20110826416)。
1.2 方法
1.2.1 山慈姑乙醇提取物的制备 山慈姑块茎
200 g,粉碎成粗粉,用 10 倍 85%乙醇回流提取 2
次,合并后过滤,回收乙醇,滤液浓缩至相对密度
1.05,减压干燥后得山慈姑浸膏。 得到的提取物放
入含胎牛血清培养液溶解, 配制成 10 mg /mL 溶
液,4℃保存待用。
1.2.2 细胞培养 将 SGC-7901 细胞置于含10%
FBS 的 RPMI-1640 培养液中, 于 37℃、5%CO2、饱
和湿度的细胞培养箱中培养。
1.2.3 MTT 法检测细胞增殖 取对数生长期的
SGC-7901 细胞, 用 0.25%胰酶消化并收集细胞。
用含 10%FBS 的 RPMI-1640 培养液制成细胞悬
液,进行细胞计数,调整细胞密度为 0.5×105 /mL,
接种于 96 孔培养板中,每孔 100 μL,培养 24 h,
使细胞同步化。 设山慈姑提取液 0.75、1、1.5 mg /
mL 组和空白组(加等体积的培养液),4 组的 DM-
SO 含量调整为一致,设 8 个复孔,继续培养 24 h,
吸弃各孔中的液体, 每孔加入 0.5 mg /mL 的 MTT
溶液 10 μL,37℃孵育 4 h, 然后吸弃各孔中的液
体,每孔加入二甲基亚砜(DMSO)100 μL,振荡混
匀,室温低速振荡 10 min,使结晶充分溶解并混匀,
于全自动酶标仪 570 nm 处测定 4 组吸光度值,并
山慈姑醇提取液对 SGC-7901细胞的抗肿瘤机制
林如辉 1,2,李钻芳 1,2,曾建伟 1,2,林久茂 1,2,彭 军 1,2
(1. 福建中医药大学中西医结合研究院,福建 福州 350122;
2. 福建省中西医结合老年性疾病重点实验室,福建 福州 350122)
摘要: 目的 探讨山慈姑醇提取液对胃癌 SGC-7901 细胞的抗肿瘤机制。 方法 用山慈姑
提取液对 SGC-7901 细胞进行干预,分为空白组、山慈姑提取液 0.75、1、1.5 mg / mL 组,MTT 检测,
激光共聚焦显微镜观察山慈姑提取液对胃癌细胞凋亡情况,透射电镜观察 4 组肿瘤细胞的超微结构
变化。 结果 MTT 显示 1.5 mg / mL 组抑制率为 62.39±2.56, 与 0.75 mg / mL 及 1 mg / mL 组比
较,P<0.05,呈剂量依赖性;激光共聚焦显微镜观察胃癌细胞 1.5 mg / ml 组凋亡细胞荧光强度最强,细
胞核呈圆形或椭圆形变;透射电镜观察 1.5 mg / mL 组最明显,胃癌细胞核异染色质边聚成半月状,线
粒体缩小明显,电子密度增加。 结论 山慈姑提取液能诱导胃癌细胞的凋亡,具有抗肿瘤作用。
关键词:山慈姑;胃癌细胞;细胞凋亡;超微结构
中图分类号:R284.2 文献标志码:A 文章编号:1004-5627(2012)05-0022-03
收稿日期:2012-06-12
基金项目:福建省教育厅资助课题(JA11132)
作者简介:林如辉(1980—),男,助理研究员,主要从事抗肿瘤的机制研究。
通讯作者:彭军(1969—),男,教授。 E-mail:pjunlab@hotmail.com
Journal of Fujian University of TCM October 2012,22(5)
福建中医药大学学报 2012 年 10 月 第 22 卷 第 5 期
22
DOI:10.13261/j.cnki.jfutcm.002703
按下列公式计算增殖抑制率:
抑制率=[(对照组 A 值-实验组 A 值) /对照
组 A 值]×100%
1.2.4 激光共聚焦显微镜观察 SGC-7901 细胞
于共聚焦显微镜专用培养皿中,常规培养 24 h 后
加入山慈姑提取液不同浓度组及空白组,4 组实
验重复 3 次。 药物作用 24 h,弃培养液,PBS 液洗
涤细胞移去细胞外药液加入浓度为 5 mg / 100 mL
的碘化丙啶 1.5 mL,染色 30 min,置于激光共聚焦
显微镜下观察。
1.2.5 电镜制样及观察 将细胞离心收集后,经
3%戊二醛-1.5%多聚甲醛前固定 24 h,1%锇酸后
固定 2 h,0.1 mol / L 磷酸盐缓冲液(pH 7.2)充分
浸洗;30%~100%酒精-丙酮梯度脱水, 每次 15
min;半浸透 37℃ 1.5 h,纯浸透 37℃ 3 h,包埋后
在 37℃、45℃、60℃分别聚合 12、40、48 h。 超薄切
片,醋酸双氧铀和柠檬酸铅双重染色。透射电镜下
观察切片,先在低倍下全面观察,再详细观察细胞
的外形、细胞核及细胞器。
1.3 统计学处理 数据用 x±s 表示,用 SPSS 13.0
统计学软件进行组间方差分析,P<0.05 为差异具
有统计学意义。
2 结 果
2.1 山慈姑提取液抑制 SGC-7901 细胞增殖,见
表 1。
实验表明山慈姑提取液对 SGC-7901 的抑制
呈剂量依赖性,但到一定浓度后抑制率变化较小。
2.2 激光共聚焦显微镜观察 见图 1。 经山慈姑
干预后细胞核用 DAPI 荧光标记,空白组未见到细
胞核增强的荧光,说明胃癌细胞生长旺盛,没有凋
亡的典型核形态;0.75 mg /mL 组可以观察到部分
细胞核荧光较强,但强度中等;1 mg /mL 组细胞核
荧光强度增强,边缘锐利;1.5 mg /mL 组细胞核荧
光强度最强,细胞大多被核占据,核质比较大。
2.3 透射电镜观察山慈姑对 SGC-7901 细胞凋亡
的影响 见图 2。空白组 SGC-7901 细胞表面微绒
毛较多较丰富,细胞核较大,核质比较大,线粒体
较多,线粒体嵴未见明显断裂或缺失,粗面内质网
丰富,未见脱颗粒现象。 0.75 mg /mL 组表面微绒
毛减少,变短,核缩小,线粒体体积变小,粗面内质
网有脱颗粒现象,偶见溶酶体。 1 mg /mL 组表面少
见微绒毛,细胞呈圆形或椭圆形变,细胞核体积缩
小,异染色质边聚明显,核内细胞器浓缩,线粒体
体积缩小浓缩,见较多空泡样变。 1.5 mg /mL 组细
胞呈空泡样变,核质损失,细胞核浓缩成月牙或圆
盘样变,呈晚期凋亡或坏死样变。
3 讨 论
本实验从山慈姑醇提取物诱导 SGC-7901 细
胞凋亡角度进行探讨, 在较低浓度时山慈姑提取
物抑制 SGC-7901 细胞明显,具有抑瘤效果,与国
内学者研究的结果相似 [5]。 细胞凋亡形态上的超
微结构也具有特征性,细胞器缩小,染色质逐渐凝
集成新月状,胞膜完整,最终形成凋亡小体 [6-7]。 本
表 1 山慈姑抑制 SGC-7901 细胞增殖(x±s)
组 别
空 白 组
0.75 mg /mL 组
1 mg /mL 组
1.5 mg /mL 组
抑制率 /%
0
25.54±2.151)
41.25±3.221)
62.39±2.561)
注:与空白组比较,1) P<0.05。
n
3
3
3
3
第 5期 林如辉等:山慈姑醇提取液对 SGC-7901 细胞的抗肿瘤机制 23
研究中观察到的 SGC-7901 细胞表面的微绒毛减
少,核内异染色质边聚明显,客观上反映了山慈姑
的对 SGC-7901 细胞抑制增殖作用, 其吸收营养
物质能力显著降低, 从而减少肿瘤细胞的分裂再
生。 激光共聚焦显微镜对于组织和细胞内部微细
结构观察具有极大的优越性 [8],药物作用后,荧光
强度变强的细胞增加,但细胞数却减少,提示随着
药物浓度增加凋亡程度增加。 通过实验,3 种检测
结果得到相互印证, 山慈姑可能通过诱导 SGC-
7901 细胞凋亡而起到抗肿瘤作用。 基于其较强的
抗肿瘤效果, 国外研究者还从山慈姑提取物中发
现高异黄烷酮, 具有较强的抗肿瘤血管新生作用
[9], 能有效抑制人类脐带血管内皮细胞管腔形成
和细胞迁移 [10]。本研究为阻断肿瘤血管新生、药物
作用靶点及其分子机制等方面的研究提供了实验
依据, 为阐明山慈姑抗肿瘤作用机制作了有益探
索。
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Effect of Pseudobulbus Cremastrae Seu Pleiones
Extract on Human Gastric Carcinoma SGC-7901 Cells
LIN Ruhui1,2, LI Zuanfang1,2, ZENG Jianwei1,2, et al
(1. Fujian Academy of Integrative Medicine, FUTCM, Fuzhou, Fujian 350122, China;
2. Key Laboratory of Geriatrics of Integrated Medicine, FUTCM, Fuzhou, Fujian 350122, China)
ABSTRACT: Objective To observe the effect of pseudobulbus cremastrae seu pleiones extract (PC-
SPE) on human gastric carcinoma SGC-7901 cells and explore its anti-tumor mechanism. Methods SGC-
7901 cells were divided into blank group, 0.75 mg·mL-1 PCSPE group, 1.0 mg·mL-1 PCSPE group and 1.5
mg·mL-1 PCSPE group. The anti-tumor effects of four groups were explored by MTT assay, the gastric cancer
cells apoptosis induced by PCSPE was observed by laser confocal microscopy, and the ultrastructure of tumor
cells was observed by transmission electron microscope. Results MTT results showed that the inhibition ra-
tio in 1.5 mg·mL-1 PCSPE group was 62.39±2.56, the inhibition effect was the strongest among the groups
and the difference was significant in a dose-dependent manner compared with other groups (P<0.05). Laser
confocal microscopy results showed that the fluorescence intensity of apoptotic cells in 1.5 mg·mL-1 PCSPE
group was the strongest and the cell nucleus were circular or oval. Transmission electron microscope results
showed that the heterochromatin of gastric cancer cells was demilune, the mitochondria was significantly re -
duced and the electron density was increased. Conclusion PCSPE can induce the gastric cancer cells
apoptosis, and has good effects of inhibiting the growth of SGC-7901 cells.
KEY WORDS: pseudobulbus cremastrae seu pleiones; gastric cancer cells; apoptosis; ultrastructure
福建中医药大学学报 第 22卷24