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半边旗提取物5F对人鼻咽癌CNE-2Z细胞生长的抑制作用



全 文 :收稿日期:2011-04-22; 修订日期:2011-09-05
基金项目:国家自然科学基金(No. 39870900) ;
粤港科技合作项目(No. GHP /022 /06)
作者简介:李明勇 (1973-) ,男(汉族) ,广东湛江人,现任广东医学院讲
师,硕士学位,主要从事肿瘤防治研究工作.
* 通讯作者简介:梁念慈(1940-) ,男(汉族) ,广东吴川人,现任广东医学
院教授,主要从事天然药物研究与开发工作.
半边旗提取物 5F对人鼻咽癌
CNE - 2Z细胞生长的抑制作用
李明勇1,李 蓉1,吴科锋2,梁念慈2*
(1.广东医学院,广东 湛江 524023;
2.广东天然药物研究与开发重点实验室,广东 湛江 524023)
摘要:目的 研究半边旗提取物 5F对人鼻咽癌 CNE - 2Z细胞的抑制作用及可能机制。方法 以台盼蓝活细胞计数法测
定生长曲线;用 MTT比色法检测给药后鼻咽癌细胞的增殖抑制情况;采用 FCM检测 5F对细胞周期和凋亡的影响;用 PI /
Hoechst33258 荧光双染法和 DNA ladder检测凋亡。结果 5F 作用后,生长曲线测定和 MTT 比色法实验结果显示,5F 对
CNE - 2Z细胞的增殖和生长有显著的抑制作用并呈明显的时间 -剂量依赖关系;流式细胞仪、DNA ladder和荧光双染法
结果提示 5F可诱导 CNE - 2Z细胞凋亡。结论 半边旗提取物 5F能抑制 CNE - 2Z细胞的增殖效应,其机制可能与诱导
细胞凋亡和引起细胞周期阻滞于 G2 /M期有关。
关键词:半边旗; 鼻咽癌; 生长曲线; 细胞凋亡
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 02. 003
中图分类号:R739. 63 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2012)02-0261-02
Inhibitory Effects of 5F from Pteris semipinnata L. on Proliferation of Human Nasopha-
ryngeal Carcinoma CNE - 2Z Cells
LI Ming-yong1,LI Rong1,WU Ke-feng2,LIANG Nian-ci2*
(1. Department of Pathophysiology,Guangdong Medical College,Zhanjiang 524023,China;2. Guangdong
Key Laboratory for Research and Development of Natural Drugs,Zhanjiang 524023,China)
Abstract:Objective To study the inhibitory effect and its mechanism of 5F from Pteris semipinnata L. on human nasopharynge-
al carcinoma CNE - 2Z cells. Methods The growth curve was drawn by means of counting cell number. MTT assay was adopted
to determine the inhibition rate on CNE - 2Z cells. The cell apoptosis was detected by flow cytomertic analysis,DNA ladder and
Hoechst3358 /PI fluorescent staining. Results The result of growth curve and MTT showed that the 5F had a remarkable inhibition
on the proliferation and growth of CNE - 2Z cells,in time and does - dependent manner. FCM,DNA ladder and fluorescent stai-
ning could detect the cell apoptosis. Conclusion 5F can inhibit the proliferation of CNE - 2Z cells and the possible mechanism
may be related to inducing the cell apoptosis and arresting the cell cycle in G2 /M phase.
Key words:Pteris semipinnata L.; Nasopharyngeal carcinoma; Growth curve; Apoptosis
半边旗 Pteris semipinnata L.,又名半边莲、半边菊,属凤尾蕨
科植物,广泛分布于南方各省,民间常用于清热解毒、利水消肿、
治疗疳积、风湿痛等。半边旗提取物 5F(5F from Pteri semipinnata
L.)是从中药半边旗中提取的一种二萜类化合物,其化学名为 11
- α -羟基 - 15 -氧 - 16 -烯 -对映贝壳杉烷 - 19 酸,分子式为
C20H28O4,分子量为 332. 4。本课题对半边旗的有效活性成分及
提取工艺进行了详细的研究[1,2],大量研究表明其二萜类提取物
5F对体外培养的肝癌、胰腺癌、卵巢癌、肺癌和白血病癌细胞等
均有抑制及诱导凋亡作用[3 ~ 5],动物实验也显示其有明显的抗肿
瘤活性且毒副作用小,是一种具有广泛应用前景的抗癌新
药[6,7],但其对鼻咽癌细胞生长的影响至今未见报道。本研究旨
在探讨半边旗提取物 5F 对人鼻咽癌 CNE - 2Z 细胞生长的抑制
作用及可能的机制。
1 材料与仪器
1. 1 材料 CNE - 2Z 细胞由广东医学院肿瘤研究所提供;半边
旗提取物 5F由广东医学院天然药物开发中心提供,实验前 5F用
DMSO溶解,培养液稀释(DMSO/终浓度控制在 0. 1% 以下)。
RPMI - 1640 培养基为 Gibco 公司产品;小牛血清为四季青公司
产品;MTT和 DMSO均为 AMRESCO公司产品;5 -氟尿嘧啶(5 -
Fluorouracil,5 - Fu)购于上海旭东海普药业有限公司(批号:
011012) ;PI /Hoechst33258 为 Sigma公司产品;琼脂糖、TBE Buffer
和 DNA ladder试剂盒购买于北京鼎国试剂公司,其余试剂均为
分析纯。
1. 2 仪器 培养箱(日本 HITEL 公司) ,Thermo electron corpora-
tion varisskan flash酶标仪、EPICSXL型流式细胞仪(COUNTER 美
国) ,TS100 倒置生物显微镜(日本 Nikon 公司)Mini 垂直电泳槽
(北京六一厂)。
2 方法
2. 1 细胞培养 CNE - 2Z 细胞在 5% CO2,37℃条件下,用含
10%小牛血清、青霉素(100 μg /ml) ,链霉素(100 μg /ml)RM-
PI1640 培养液传代培养,实验用细胞均处于对数生长期。
2. 2 半边旗提取物 5F对细胞生长曲线的影响 取处于对数生长
期的细胞经 0. 25%胰酶消化脱壁后,用台盼蓝作活细胞计数,接
种于 24 孔板中,每孔 8 × 104 /0. 9 ml,置于 37℃,5% CO2 饱和湿
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度的温箱中培养,待细胞贴壁后分别加入 0. 1 ml 不同浓度的药
物和 5 - Fu,使其终浓度分别 10,20,40 和 20 μg /ml,空白对照组
加等量生长液。然后在 37℃、5%CO2 饱和湿度条件下培养 4 d,
在培养后的即刻及药物作用后的 1,2,3,4 d,镜下观察细胞形态
学改变并各取样 4 孔,消化后各孔取 40 μl,加 0. 4%台盼蓝染液
10 μl,置血球计数板计活细胞数,并以培养时间为横坐标,以活
细胞数为纵坐标绘制细胞生长曲线。
2. 3 半边旗提取物 5F 对细胞增殖的影响 取对数生长期的细
胞,用含 10%胎牛血清的 RPMI - 1640 培养液配成 5 × 104 /ml 单
细胞悬液,接种至 96 孔板中,每孔 180 μl,每组设 4 个平行孔,然
后分别加入实验药物,终体积为 200 μl。实验分为 5 组,实验组:
加入终浓度为 10,20,40 μg /ml半边旗提取物 5F;阳性对照组:5
- Fu终质量浓度为 20 μg /ml;空白对照组加等量生长液。置于
37℃,5%CO2 饱和湿度的温箱中培养 48 h 后取出,分别加入 50
μl MTT 温育 4 h,弃去培养基,加入 150 μl DMSO,在平板摇床上
摇匀,在酶标仪 495 nm读板,根据测得的吸光度值按下式计算抑
制率。抑制率(%)=(1 -实验组吸光度值 /对照组吸光度值)×
100%。
2. 4 流式细胞术检测药物细胞凋亡及细胞周期的影响 分别用
终浓度为 10,20,40 μg /ml 的 5F 作用于 CNE - 2Z 细胞,同时设
立溶剂对照组,培养 48 h后收集细胞(1 × 106 /ml)用 PBS液洗涤
两次,离心后加预冷的 70%乙醇固定过夜。次日,PBS离心洗去
乙醇后加 PI染液 (含 100 μg /ml RNaseA,无 DNase) ,4℃避光染
色 40 min,于流式细胞仪分析细胞周期和凋亡率,每组均重复 3
次。
2. 5 DNA Ladder 检测 用胰酶消化经药物作用 48 h 后的细胞,
离心、洗涤后,按细胞凋亡 DNA - Ladder 检测试剂盒说明提取细
胞 DNA,以 12 μl TE Buffer溶解 DNA,转移至 1. 5%琼脂糖凝胶,
在 80 V直流电压下电泳 1 h,紫外灯下观察并拍照。
2. 6 荧光双染法检测细胞凋亡情况 取处于对数生长期的 CNE
- 2Z细胞,加入 0. 5 ml浓度为 2 μg /ml的药物,同时设立溶剂对
照组。培养 48 h 后取出,胰酶消化脱壁后,离心去上清液,PBS
洗 1 次,加入荧光染料 Hoechst33258 及 PI,在荧光显微镜下观察
细胞形态及颜色改变以区分出活的、凋亡及坏死细胞并照相。
3 结果
3. 1 5F对鼻咽癌细胞生长曲线的影响 从图 1 可以看出,从第 2
天开始,随着时间的延长,各浓度组的细胞生长曲线逐渐变得低
平,20 μg /ml浓度组最为明显,第 3 天开始出现下降,表明 5F对
CNE - 2Z细胞的生长抑制存在明显的时效关系(组间比较差异
均非常显著 P < 0. 01)。
图 1 半边旗提取物 5F不同时间对 CNE - 2Z细胞生长的影响
3. 2 5F对鼻咽癌细胞增殖的影响 不同浓度的 5F 对 CNE - 2Z
细胞作用 48 h 后,CNE - 2Z 细胞增殖受抑制,抑制率分别为
(35. 71 ± 3. 54)%、(58. 93 ± 2. 61)%、(85. 71 ± 1. 37)%,与对照
组相比有显著差异(P < 0. 01) ,且增殖抑制率呈明显的量 -效关
系,5F浓度为 20 μg /ml 以上时,对 CNE - 2Z 细胞的增殖抑制率
高于阳性对照组。见表 1。
3. 3 5F对鼻咽癌细胞周期与凋亡的影响 由表 2 可见 5F 使
CNE - 2Z 细胞周期中 G0 /G1 期细胞减少,G2 /M 期细胞增多,并
且随着 5F浓度的增高,凋亡率也逐渐增多。
表 1 5F作用 CNE - 2Z细胞 48 h后对细胞的抑制作用(珋x ± s)
组别 C /μg·ml -1 OD值 抑制率 (%)
对照 0. 56 ± 0. 02 -
10 0. 36 ± 0. 04* 35. 71 ± 3. 54*
20 0. 23 ± 0. 05** 58. 93 ± 2. 61**
40 0. 08 ± 0. 01** 85. 71 ± 1. 37**
20(5 - Fu) 0. 26 ± 0. 03** 52. 34 ± 3. 21**
与对照组比较,* P < 0. 05;**P < 0. 01;n = 8
表 2 5F处理 CNE - 2Z细胞 48 h后细胞周期分布和凋亡的改变(珋x ± s)
组别 C /μg·ml - 1 G1(%) S (%) G2 /M (%) 凋亡率 (%)
对照 66. 5 ± 2. 7 25. 5 ± 1. 2 8. 0 ± 0. 5 0
10 61. 5 ± 2. 3* 27. 6 ± 1. 7 10. 9 ± 1. 2* 4. 9 ± 0. 4*
20 55. 3 ± 2. 4* 28. 2 ± 2. 3 19. 5 ± 1. 7* 12. 6 ± 0. 7*
40 39. 2 ± 2. 8** 30. 4 ± 3. 4 30. 4 ± 1. 5** 25. 4 ± 1. 6**
与对照组比较,* P <0. 05;**P <0. 01;n =8
3. 4 琼脂糖凝胶电泳 DNA ladder 试验 不同浓度的 5F 作用
CNE - 2Z细胞 48 h的电泳结果见图 2。
A - control ;B - 10μg /ml;C - 20μg /ml;D -40μg /ml;M -100bp Marker
图 2 5F诱导 CNE - 2Z细胞凋亡的 DNA凝胶电泳图谱
3. 5 荧光双染法检测结果 浓度为 20 μg /ml 的 5F 作用 CNE -
2Z细胞 48h,经 Hoechst33258 /PI 双重染色后,在荧光显微镜下,
可见染成强蓝色,核呈固缩状或圆珠状的凋亡细胞和染成红色的
坏死细胞(图 3B)。而空白对照组以活细胞为主,未见凋亡细胞
(图 3A)。
图 3 Hoechst33258 /PI荧光双染检测细胞凋亡(200 ×)
4 讨论
鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是我国南方地区高
发性肿瘤。治疗上,放射治疗是鼻咽癌首选治疗方法已被公认,
但放射治疗可损伤机体的正常组织,抑制机体的免疫功能,引起
明显的甚至强烈的毒副反应,治疗后复发率高。寻找中药、天然
药物抗鼻咽癌且无明显毒副作用的研究成为发展趋势,因此从传
统医药中筛选抗癌新药,日益受到国内外学者的青睐[8]。
近年来,植物来源的抗肿瘤药在新药开发上显示了巨大潜
力,一方面,可从中筛选出安全、高效的新型抗肿瘤药物,如紫杉
醇、喜树碱等,另一方面,又可为设计更理想的新药提供独特的化
学结构。半边旗提取物抗肿瘤作用日益受到人们的重视。大量
研究表明半边旗提取物均具有抗肿瘤作用,目前认为其可能的抗
癌机制有细胞毒作用、诱发肿瘤细胞的凋亡、抑制血管生成、阻断
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时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 2 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL. 23 NO. 2
肿瘤细胞的生长信号通路等[9,10]。
本实验 MTT 和生长曲线结果提示 5F 可明显抑制 CNE - 2Z
细胞的生长,并呈时间 -剂量依赖性。流式细胞术结果表明,5F
能使 CNE - 2Z细胞发生 G2 /M 期阻滞,使细胞无法进入下一增
殖周期而达到抑制细胞增殖的目的,这可能是其具有抗肿瘤作用
机制之一。此外,不同浓度的 5F作用 CNE - 2Z细胞 48 h 后,均
可检测出凋亡峰,与对照组存在显著性差异(P < 0. 01) ,提示半
边旗提取物 5F具有一定程度上诱导 CNE - 2Z细胞凋亡的作用。
细胞发生凋亡是由于细胞内核酸内切酶的激活,将 DNA 切割成
180 ~ 200 bp的片段,DNA 凝胶图谱上出现“梯状条带”(DNA -
Ladder) ,这种现象被认为是细胞凋亡的重要标志。琼脂糖凝胶
电泳 DNA ladder试验结果显示不同浓度的 5F作用细胞 48h 后,
20 μg /ml和 40 μg /ml浓度上琼脂糖凝胶图谱上呈现明显的“梯
状”条带(图 2) ,说明半边旗提取物 5F确实可诱导鼻咽癌细胞的
凋亡,可能是其抗鼻咽癌作用的另一方面,同时荧光双染法结果
也证实了这一结论。
半边旗提取物 5F对人鼻咽 CNE - 2Z 细胞体外生长增殖抑
制作用的发现及其机制的初步探讨,扩展了半边旗提取物 5F 的
药理作用,为临床采用中药治疗鼻咽癌提供理论基础及更广阔的
研究思路。
参考文献:
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Apoptosis,2005,10(6) :1345.
收稿日期:2011-04-05; 修订日期:2011-09-23
基金项目:国家自然科学基金(No. 81073045)
作者简介:温金莲(1964-) ,女(汉族) ,广东曲江人,现任广东药学院药科学院副教授,学士学位,主要从事分析化学的教学和科研工作.
* 通讯作者简介:黄庆华(1954-) ,女(汉族) ,广东廉江人,现任广东药学院药科学院教授,学士学位,主要从事分析化学的教学和科研工作.
济众酊的质量标准研究
温金莲,唐 睿,周 清,黄晓文,董宇静,黄庆华*
(广东药学院,广东 广州 510006)
摘要:目的 建立济众酊的质量控制方法。方法 采用薄层色谱法鉴别酊剂中主药大黄、广藿香;气相色谱法测定樟脑、薄
荷脑的含量。结果 济众酊中的大黄、广藿香的薄层色谱具有鉴别特征、斑点清晰、与相应对照品均呈相同的鉴别反应;
樟脑在 0. 040 44 ~ 0. 505 5 mg·ml -1范围内线性关系良好(r = 0. 999 9) ,平均回收率 100. 8%,RSD为 1. 1% (n = 6) ;薄
荷脑在 0. 049 84 ~ 0. 249 2 mg·ml -1范围内线性关系良好(r = 0. 999 4) ,平均回收率 101. 2%,RSD为 1. 2% (n = 6)。结
论 鉴别方法专属性强、灵敏度高;定量方法简便快速、结果准确且重复性好,可用于制剂的质量控制。
关键词:济众酊; 大黄; 广藿香; 樟脑; 薄荷脑; 气相色谱法
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 02. 004
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2012)02-0263-03
Quality Standard of Ji Zhong Tincture
WEN Jin - lian,TANG Rui,ZHOU Qing,HUANG Xiao - wen,DONG Yu - jing,HUANG Qing - hua*
(Guangdong Pharmacological University,Guangzhou 510006,China)
Abstract:Objective To establish the quality control standard of Ji Zhong tincture. Methods The main ingredients of rhubard
and Herba Pogostemonis were identified by thin - layer chromatography (TLC). The contents of camphor and menthol were deter-
mined by GC. Results Chi Chung tincture of Rhubarb and patchouli appeared distinguishing characteristic of TLC,spots were
clear,and showed the same reacts with a reference standard. The linear range of camphor was within the range of 0. 0404 4 ~ 0. 505
5 mg·ml -1 with a good linear relationship (r = 0. 999 9) ,the average recovery was 100. 8%,and RSD was 1. 1% (n = 6). The
linear range of menthol was within the range of 0. 0498 4 ~ 0. 249 2 mg·ml -1 with a good linear relationship (r = 0. 999 4) ,av-
erage recovery was 101. 2%,and RSD was 1. 2% (n = 6). Conclusion The identification method is selective and sensitive. The
quantitative method is simple,rapid,accurate and can be used to control the quality of Ji Zhong tincture.
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