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白蔹抗肿瘤活性部位的筛选研究



全 文 :湖北中医药大学学报
Journal of Hubei University of Chinese Medicine
2012 年 4 月第 14 卷第 2 期
April 2012,Vol. 14,No. 2
作者简介:张梦美(1986 -) ,女,湖北中医药大学 2009 级硕士研究生,研究方向:中药药效物质基础。
通讯作者:黄必胜(1964 -) ,男,湖北中医药大学教授,研究方向:中药资源及其品质研究,电子信箱:yxxcc1965@ 163. com。
白蔹抗肿瘤活性部位的筛选研究
张梦美1,叶晓川2,黄必胜2,刘焱文2
(1.湖北中医药大学 2009 级硕士研究生,湖北 武汉 430065;
2.湖北中医药大学中药资源与中药化学省级重点实验室,湖北 武汉 430061)
摘要:目的 分离筛选出白蔹抗肿瘤的活性部位,并初步探讨其作用机制。方法 采用溶剂法和硅胶柱层析法对
白蔹醇提物进行不同部位分离,运用四甲基偶氮唑盐(MTT)法对各部位进行体外抗肿瘤活性测定,Hochest /PI双染色
法观察白蔹活性提取物抑制细胞增殖的作用。结果 在 25 - 200 mg /L范围内,乙醚和乙酸乙酯部位及从乙酸乙酯部
位分离得到的 P2、P3 组分对人肝癌 HepG2 细胞的增殖有较强的抑制作用,且具有明显的浓度依赖性。结论 乙醚和
乙酸乙酯部位是白蔹抗肿瘤的活性部位,并能够引起 HepG2 细胞凋亡和死亡。
关键词:白蔹;抗肿瘤活性;甲荃二氮唑蓝;HepG2 细胞;细胞凋亡
中图分类号:R282. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-987X(2012)02-0040-03
doi:10. 3969 / j. issn. 1008 - 987x. 2012. 02. 16
The Study of Effective Anti - tumor Activity Parts on Apoptosis
ZHANG Mengmei1,YE Xiaochuang2,HUANG Bisheng2,LIU Yanwen2
(1. Grade 2009 postgraduate Seudent of Hubei University of Chinese Medicine,Wuhan 430065;2. Provincial Key Laboratory of
Resiyrce abd Chemistry of Traditional Chinese Medicine ,Hubei University of Chinese Medicine,Wuhan 430065)
Abstracts:Objective To separate and select anti - tumor activity site of Ampelopsis japonica Mak,and explore its machine processed.
Methods The anti - tumor activity of the different extracts and fractions were determined by MTT assay. The effects of active site on the ap-
optosis of HepG2 cells were studied by Hochest /PI staining. Results In the range of 25 - 200 mg /L,all of the ethylether and acetate posi-
tion,fractions P2 and P3,strongly inhibited cell proliferation of HepG2,and the suppression ratio was raised with increasing concentrations of
drug. Conclusion The ethylether and acetate positions are the effective anti - tumor parts from Ampelopsis japonica Mak,Which can kill and
induce apoptosis of HepG2 cells.
Key words:Ampelopsis japonica;anti - tumor activity;MTT;HepG2 cell;apoptosis
中药白蔹为葡萄科蛇葡萄属植物白蔹(Ampelopsis japonica
(Thumb.)Makino)的干燥块根,始载于《神农本草经》。其味
苦、辛,微寒,具有清热解毒、消痈散结、敛疮生肌等功效,用于治
疗痈疽发背,疔疮,瘰疬,烧烫伤等症。现代药理研究表明该药
具有抗菌、免疫调节、抑制毛发生长及抗肿瘤等作用[1 - 5]。有关
白蔹的临床应用及药理活性研究多集中在于抗菌作用方面,而
其抗肿瘤活性目前已逐步引起大家的关注。本研究考察白蔹
提取物各部位对人肝癌细胞株 HepG2 细胞的抑制作用,筛选出
抗肿瘤的活性部位并初步探讨其可能的作用机制,为进一步研
制开发新型抗肿瘤药提供科学依据。
1 材料
1. 1 药物
干燥白蔹,用 70%乙醇加热回流提取 3 次,每次 1. 5 h,提取
液减压浓缩,回收溶剂,得到醇提物浸膏,称重。将浸膏悬浮于水
中,根据极性依次用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分别得
到以上 4个部位及水溶液层共 5个部分,将各溶剂挥干,备用。
将以上萃取得到的乙酸乙酯部位采用硅胶柱色谱分离,用
不同极性溶剂洗脱得到 5 个组分(P1、P2、P3、P4 和 P5) ,备用。
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2012 年 4 月第 14 卷第 2 期
April 2012,Vol. 14,No. 2
湖北中医药大学学报
Journal of Hubei University of Chinese Medicine
1. 2 肿瘤细胞株
实验用人肝癌细胞 HepG2 细胞株(由华中科技大学生命科
学与技术学院提供)。
1. 3 试剂
RPMI - 1640 培养基(美国 Gibco 公司) ;新生牛血清(杭州
四季青公司) ;四甲基二氮唑蓝(MTT,北京拜尔迪生物公司分
装,Amresco 0793) ;二甲基亚砜(DMSO,博大泰克公司) ;0. 25%
胰蛋白酶(美国 Hyclone Lab公司)。
1. 4 仪器
318C型酶标仪(Microplate Reader) ;311 二氧化碳培养箱
(美国 ThermoForma公司) ;SW - CJ - 2G型超净工作台(名牌之
星) ;细胞培养瓶(加拿大 BIOFIL 公司) ;96 孔板(加拿大 BIO-
FIL公司) ;6 孔板(加拿大 BIOFIL 公司) ;倒置显微镜(德国
Leica) ;十万分之一电子天平(德国赛多利斯)。
2 方法
2. 1 MTT法检测细胞增殖抑制率
取对数生长期的 HepG2 细胞,在超净台内制备成 3 × 10
5 个
细胞 /mL的细胞悬液,接种于 96 孔板,每孔 100 μL。实验设对
照组、调零组、不同浓度的药物组,37℃、5% CO2 饱和湿度孵箱
内培养过夜,分别加入含药物或不含药物的培养液 100 μL,分
别培养 24、48、72 h,每孔加入MTT液(5 mg /mL)20 μL,培养 4 h
后,吸去培养液,每孔加入 150 μL二甲基亚砜,置摇床上低速振
荡 10 min,使结晶物充分溶解,最后在酶联免疫检测仪 490 nm
处测量各孔的吸光值 OD值。实验重复 3 次。按下列公式计算
细胞生长抑制率:
抑制率 =(1 -实验组 OD值 /阴性对照组 OD值)× 100%。
2. 2 Hochest /PI双染色荧光显微镜观测细胞凋亡
取对数生长期的细胞接种于 6 孔培养板中,6 - 18 h 后,加
入含 200 mg /L的乙酸乙酯部位,作用 24 h 后小心用 PBS 冲洗
一遍,每孔加入 1 mL PBS,加入 5 μL 的 1 g /L Hochest 33342,
37℃孵育 15 min 后,吸去孔内试剂,用 PBS 冲洗一遍,再加入
0. 1 g /L PI 50 μL,4℃避光反应 30 min,吸去培养液,用 PBS 洗
涤,置于荧光显微镜下,在紫外光下观察细胞的凋亡情况并照
相。实验重复 3 次。其中荧光显微镜下紫外光激发 Hoechst
33342 呈蓝色,蓝光激发 PI成红色。
3 结果
3. 1 不同极性部位对 HepG2 细胞增殖的抑制作用
研究结果显示,在 25 - 200 mg /L 范围内,白蔹乙醚和乙酸
乙酯部位对 HepG2 细胞的增殖有较强的抑制作用,石油醚、正
丁醇及水溶液部分则无明显作用。乙醚部位 24、48 和 72 h 的
IC50分别为 92. 87 、44. 68 和 36. 19 mg /L;乙酸乙酯部位的分别
为 38. 35、31. 64 和 21. 81 mg /L。两部位对 HepG2 细胞增殖抑
制率随着药物浓度的增加而增大,并且呈现明显的时间依赖
性。结果见表 1 - 3,图 1。
表 1 白蔹不同极性部位作用于 HepG2 细胞 24 h试验结果
浓度
(μg /mL)
抑制率(%)
石油醚
部位
乙醚
部位
乙酸乙酯
部位
正丁醇
部位
水部位
6. 25 — 1. 4 12. 3 — —
12. 5 — 5. 1 16. 5 — 8. 0
25 — 10. 4 34. 9 — 8. 0
50 2. 3 28. 1 59. 8 — 4. 6
100 2. 7 53. 7 72. 2 1. 8 3. 9
200 8. 1 69. 3 91. 6 11. 5 6. 1
NC — — — — —
表 2 白蔹不同极性部位作用于 HepG2 细胞 48 h试验结果
浓度
(μg /mL)
抑制率(%)
石油醚
部位
乙醚
部位
乙酸乙酯
部位
正丁醇
部位
水部位
6. 25 — 8. 9 12. 6 — —
12. 5 — 12. 2 19. 1 — —
25 — 28. 8 38. 3 7. 8 6. 5
50 — 50. 2 67. 1 7. 4 3. 7
100 1. 7 76. 9 83. 4 6. 1 8. 2
200 3. 5 89. 6 93. 9 12. 2 6. 0
NC — — — — —
表 3 白蔹不同极性部位作用于 HepG2 细胞 72 h试验结果
浓度
(μg /mL)
抑制率(%)
石油醚
部位
乙醚
部位
乙酸乙酯
部位
正丁醇
部位
水部位
6. 25 — 11. 2 22. 7 — —
12. 5 — 12. 5 28. 1 — —
25 5. 1 26. 1 52. 6 4. 8 3. 3
50 5. 8 65. 5 70. 9 4. 0 3. 7
100 7. 1 87. 4 95. 1 5. 6 —
200 6. 0 92. 9 95. 8 16. 6 3. 2
NC — — — — —
图 1 不同部位对 HepG2 细胞增殖的抑制曲线
3. 2 肿瘤细胞形态学的变化
Hochest /PI双染色可以反应细胞凋亡,细胞内被染成红色
的是死亡细胞,细胞内有浓聚的蓝色荧光而无红色荧光的是凋
亡细胞,细胞内为均匀蓝色荧光的是正常细胞。
由 Hochest 33342荧光染色结果可见正常对照组的细胞着浅
而均一的蓝色荧光,加药组可见被 Hochest 33342 染成不均一的
亮蓝色细胞(图 2) ;由 PI 荧光染色结果可见正常对照组细胞着
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湖北中医药大学学报
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2012 年 4 月第 14 卷第 2 期
April 2012,Vol. 14,No. 2
均一的暗红色荧光,而加药组出现不均一的亮红色荧光(图 3)。
可见乙酸乙酯部位有同时诱导 HepG2细胞凋亡和死亡的作用。
图 2 Hochest 33342 荧光染色结果(× 200,24h)
图 3 PI荧光染色结果(× 200,24h)
3. 3 不同组分对 HepG2 细胞增殖的抑制作用
乙酸乙酯部位采用硅胶柱层析分离得到的 5 个组分中,P2
和 P3 两个组分对 HepG2 细胞增殖具有显著的抑制作用,P3 和
P4 具有一定抑制作用(表 4 - 6)。其中 P2 组分抑制 HepG2 细
胞 24h、48h和 72h 的 IC50分别为 41. 28、27. 54 和 20. 53 mg /L。
P3 组分抑制 HepG2 细胞 24、48 和 72 h 的 IC50分别为 65. 39、
34. 10 和 31. 35 mg /L。
表 4 白蔹不同组分作用于 HepG2 细胞 24 h试验结果
浓度
(μg /mL)
抑制率(%)
P1 P2 P3 P4 P5
25 — 41. 8 26. 4 12. 0 10. 2
50 — 58. 4 44. 6 17. 1 12. 2
100 — 78. 5 68. 8 19. 1 15. 6
200 — 90. 8 71. 9 22. 9 20. 1
NC — — — — —
表 5 白蔹不同组分作用于 HepG2 细胞 48 h试验结果
浓度
(μg /mL)
抑制率(%)
P1 P2 P3 P4 P5
25 — 71. 3 61. 6 11. 9 10. 9
50 — 72. 5 69. 2 13. 8 12. 8
100 — 83. 4 77. 4 20. 7 16. 3
200 — 92. 8 85. 3 24. 3 20. 0
NC — — — — —
表 6 白蔹不同组分作用于 HepG2 细胞 72 h试验结果
浓度
(μg /mL)
抑制率(%)
P1 P2 P3 P4 P5
25 — 84. 3 66. 8 11. 3 14. 1
50 — 87. 8 69. 1 12. 0 15. 2
100 — 90. 2 75. 1 20. 1 18. 0
200 — 96. 1 91. 7 29. 3 21. 0
NC — — — — —
4 讨论
本实验以人肝癌 HepG2 细胞为筛选模型,以体外抗肿瘤
活性为指标,对白蔹醇提物经不同极性溶剂萃取分离得到的多
个部位采用 MTT 法测定了其抗肿瘤活性。结果显示,白蔹抗肿
瘤的活性成分主要集中在乙醚和乙酸乙酯部位,其中乙酸乙酯
部位为白蔹抗肿瘤活性最强部位,而其抗肿瘤的作用机制可能
是诱导肿瘤细胞的凋亡和死亡。再将活性最强的乙酸乙酯部位
经硅胶柱层析分离,得到多个组分,采用 MTT法,筛选出活性最
好的 P2、P3 组分,为进一步分离得到活性单体做准备。
由于中药含有十几种甚至几十种具有生物活性的成分,因此
抗肿瘤作用可能是全面而广泛的,包括抑制肿瘤细胞增殖、诱导
其分化和凋亡、增强宿主免疫功能、减少化疗的不良反应、抑制肿
瘤新生血管的形成、抑制肿瘤的耐药性等多个方面和环节。虽然
目前还有许多中药及其有效成分的抗肿瘤机理尚不完全清晰,但
随着抗肿瘤药物研制过程中难题的解决和相关技术的不断发展,
中药及其有效成分必将能更好地预防和治疗肿瘤。本研究组拟
对白蔹的抗肿瘤药效物质基础及其作用机制进行深入研究,为进
一步将白蔹开发成一个新的抗肿瘤药物提供实验依据。
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(收稿日期:2012-02-27 编辑:郑晓屏)
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