全 文 ：【文章编号】1005-4057( 2002) -04-0247-02 基础研究
半边旗抗肿瘤有效成分 6F对 HL-60细胞的 DNA、RNA
及蛋白质生物合成的抑制作用
何承伟 1　梁念慈 1　莫丽儿 2　李金华 1　张　晓 1
(广东医学院　 1. 生物化学与分子生物学研究所 ;　 2. 化学教研室 ,广东湛江 524023)
【基金项目】国家自然科学基金项目 ( 39870900) ;广东省重点学科
基金 ( 9306 ) ; 广东省科委重大科技攻关项目
( 9622007-002)
【收稿日期】2001-05-09;【修订日期】2001-12-20
【作者简介】何承伟 ,男 , 1972年出生 ,博士 ,讲师
【摘要】目的:从 DN A、 RN A及蛋白质生物合成的角度探讨半边旗有效成分 6F抗肿瘤的作用机理。 方法:用台盼蓝拒染法测定细胞成
活率 ; [3H ]-TdR, [3H ]-U TP和 [ 3H]-Leu参入法分别测定细胞 DN A、 RNA及蛋白质生物合成的水平。 结果: 6 F对 HL-60细胞生长有强烈
的抑制作用 ,且具明显的时间和剂量效应关系。 6F明显抑制 HL-60细胞 DN A、 RN A及蛋白质生物合成 ,呈剂量依赖关系。 6 F对蛋白质合
成的抑制作用最强。结论: 6F对 HL-60细胞生长有强烈的抑制作用 ,抑制细胞 DN A、 RNA,特别是蛋白质的生物合成是 6F抗肿瘤作用的可
能机制之一。
【关键词】半边旗 ;蛋白质生物合成 ;细胞培养
【中图分类号】R 693　【文献标识码】A
Inhibitory effect of compound 6F isolated fromPteris semipinnata L.
on biosynthesis of DNA,RNA and protein in HL-60 cells
HE Cheng -wei
1 , LIANG Nian-ci
1 ,MO Li-er
2 ,et al
( 1. Insti tute of Biochemist ry and M olecular Biolog y, Guangdong M edical Col leg e, Zhanjiang 524023)
【Abstract】Objective: To observe th e effect of com pound 6F is olated f rom P teri s semipinnata L . ( PsL) on bios ynthesi s of DN A, RN A and
protein in HL-60 cells and inves tigate i ts anti tumor mechanism.Methods: Cell viabi lit y and bios ynthesis of DN A, RN A and p ro tein in HL-60
cells w ere ass ayed by trypan blu e exclusion test , and [3H ]TdR, [3 H]-U T P, and [3 H]-Leu incorpo ration m ethod, respectively. Resul ts: The
grow th of HL-60 cel ls w as obvious ly inhibi ted by compound 6F in a time and d ose d ependen t mann er. Af ter exposure of HL-60 cel ls to com-
pound 6F for 10 hrs , there exis ted a noticeable inhibiti on of the bios ynthesis of DN A , RN A and protein in a dose dependent manner, espe-
cial ly protein bios ynth esi s. Conclusion: The anti tumor ef fect of com pound 6F could be related to i ts inhibiti on of th e biosyn thesis of DN A,
RN A and p ro tein.
【Key words】Pteris semipinnata L ; protein bios ynthesis; cel l cul tu re
　　半边旗 (Pteris semipinnata L . Ps L)的体内外抗肿瘤作用已
得到充分证实 [1～ 3] ,对其作用机理也已作了不少研究 [4, 5]。 细胞
内 DNA, RN A及蛋白质等生物大分子的生物合成是许多抗肿
瘤药物直接或间接作用的靶点 ,且常应用于快速初步筛选抗肿
瘤药。 本文以人类早幼粒白血病细胞株 HL-60为靶细胞 ,从细
胞 DNA, RN A及蛋白质生物合成的角度初步探讨半边旗提取
物 6F的抗肿瘤作用机制。
1　材料与方法
1. 1　受试药物及其配制
化合物 6 F为我所植化室分离提取并鉴定结构。 6 F用
DM SO配制成原液 ,分装冻存 ,临用前用生理盐水稀释至所需
浓度。 处理细胞时 , DMSO的最终浓度≤ 0. 1% ,实验表明该浓
度对细胞的生长没有影响。
1. 2　细胞株
HL-60为我所细胞培养室保存的人早幼粒白血病细胞株。
1. 3　细胞培养
HL-60细胞在含 10%灭活小牛血清、 100单位 /mL青霉素
和 100 mg / L链霉素的 RPMI-1640完全培养基中 ,于 37℃ ,
50% CO2 (体积分数 ) ,饱和湿度孵箱内培养。 隔天以约 1∶ 3比
例传代 1次 ,控制细胞浓度在 1× 105至 1× 106范围内。
1. 4　细胞成活率测定
取对数生长期细胞 ,成活率 98%以上 ,以 1× 104 /m L为起
始细胞浓度进行实验。 设用药组和对照组 ,用药组加入不同浓
度的 6 F,对照组加入相应的溶剂 ,每组两瓶细胞 ,逐日在倒置
显微镜下观察细胞生长情况 ,用台盼蓝拒染法测定细胞成活
率 ,每瓶计数两次 ,重复 3次实验 ,绘制细胞的生长曲线。
1. 5　 DN A, RNA及蛋白质生物合成的测定实验
每组细胞计数后收集两份 ,每份 3× 105细胞离心弃培养
基 ,用冷 PBS洗 2次 ,分别重悬于含 1μ Ci /mL [3 H]-Td R的
RPM I-1640培养基 (测 DNA合成 ) ,含 1μ Ci /m L [3 H]-U TP的
RPM I-1640培养基 (测 RNA合成 )及含 1μ Ci /m L D, L-[ 4,
5-3H ]-Leu的 RPM I-1640亮氨酸缺陷型培养基中 (测蛋白质合
成 )于 37℃孵育 2 h,用多头细胞收集仪收集细胞于玻璃纤维滤
纸上 , 5%三氯醋酸沉淀蛋白并洗涤 7次 ,最后用无水乙醇洗涤
沉淀 ,烘干滤膜 ,加 3 mL闪烁液 (含 0. 01% 1, 4-双 [5-苯基恶唑
-2 ]-苯 , POPOP; 0. 4% 2, 5-二苯基恶唑 , PPO;均用二甲苯溶
解 ) ,于 Beckman液体闪烁计数仪上测定 cpm值 ,以 cpm /5×
105细胞作为计数单位。
1. 6　统计学处理
组间显著性检验用方差分析。
　 (下转第 250页 )
247
　第 20卷第 4期
2002年 8月 　　　　　
广　东　医　学　院　学　报
JO URNAL OF GU ANGDONG M EDICAL COLLEGE
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　 (上接第 247页 )
2　结果
2. 1　 6 F对 HL-60细胞生长增殖的抑制作用
不同浓度的 6 F作用 HL-60细胞不同时间后 ,细胞生长受
到不同程度的抑制 ,呈现出良好的时间和剂量依赖关系 ,如图 2
所示。
图 1　 6 F对 HL-60细胞生长增殖的影响
2. 2　 6F对 HL-60细胞 DNA, RN A和蛋白质生物合成的影响
结果如表 1. 58 nmo l / L的 6F作用细胞 10h即可抑制 DN A
和 RNA的合成 ,抑制率分别为 27. 3%和 26. 9% , P < 0. 05;但
该浓度的 6F对蛋白质生物合成的抑制作用不明显 ,且随着 6F
浓度的增加 ,抑制作用强度也增加 ,当 6 F的浓度达 231 nmol /
L时 , DN A抑制率达 43. 4% , RN A为 54. 0% ,蛋白质为
92. 8%。
表 1　 6F对 HL-60细胞 DNA,RNA及蛋白质生物合成的影响
6F
(c /nmol. L-1 )
(x± s , cpm /5× 105 cell )
DN A RN A 蛋白质
　 0(对照 ) 6808± 292　　 12525± 1161　 4340± 2208　　
29 5710± 786　　 9872± 764　 4368± 1085　　
58 4948± 917* 　 9156± 794* 2786± 661
116 4484± 1016* 7786± 200* 1340± 294* *
173 4092± 519* * 7094± 48* 592± 67* *
231 3855± 367* * 5766± 353* 311± 79* *
　　与对照组比较 * P < 0. 05,* * P < 0. 01
3　讨论
6F有强烈抑制多种肿瘤细胞的作用 [3]。 本文的结果显示 ,
58 nmo l /L /的 6F作用 HL-60细胞 24 h即可显著抑制细胞的
生长增殖 ,浓度达 173 nmol /L作用 72 h时 ,对 HL-60细胞生
长的抑制率可达 90%以上 ,呈现出良好的时间和剂量效应关
系。
肿瘤细胞生长增殖较正常细胞快 ,主要表现为 DN A、 RN A
和蛋白质等生物大分子的合成代谢水平较正常细胞高 ,且合成
代谢与分解代谢失衡。 因此 ,干扰这些生物大分子的合成是治
疗肿瘤的策略之一。 许多抗肿瘤药正是通过直接或间接抑制
DNA、 RN A和蛋白质的生物合成而治疗肿瘤的。本文的实验结
果表明 116 nmol /L的 6F作用细胞 10 h即能有效抑制 DN A、
RNA和蛋白质的生物合成。 随着 6F浓度的增加 ,抑制强度不
断增大 ,呈良好的剂量效应关系。 6F抑制 DNA、 RN A和蛋白质
的生物合成的剂量与其抑制细胞生长增殖的剂量是一致的 ,提
示 6F抑制这些生物大分子的生物合成可能是其抗肿瘤作用的
重要机制之一。而 6F是如何抑制 DNA、 RN A和蛋白质的生物
合成 ,尚需作进一步深入的研究。 6F具有α,β -亚甲基环戊酮结
构 ,文献报道 [6 ]这一结构可与细胞内分子中具有重要生物学功
能的巯基起 Michael加成反应。因此可以推测 6F可能是通过与
DNA、 RN A和蛋白质生物合成过程中含巯基的酶结合并使之
失活而发挥作用的。 DNA拓扑异构酶 ( to poisome rase, TOPO )
是 DN A合成过程中重要的酶 ,包括 TOPO I和 II两种类型。研
究表明 [5] , 6F可有效抑制 TOPO I和 I I的活性 ,并能抑制与细
胞生长增殖分化密切相关的酪氨酸蛋白激酶 ( T PK)的活性。当
然 , 6F还可能通过抑制与 DN A、 RN A和蛋白质生物合成相关
的代谢途径而间接地发挥作用 ,因为细胞内含巯基的分子 (包
括酶类 )是广泛存在的。
(致谢:感谢广东医学院粤西高校分析中心王媚和徐美亦两位老师
在同位素实验中的大力帮助 )
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2002年 8月 　　　　　
广　东　医　学　院　学　报
JOU RN AL OF GUAN GDONG M EDICAL COLLEGE
　　　　 Vol. 20 No. 4　
Aug. 2002