全 文 :解放军医学院学报 Acad J Chinese PLA Med Sch Aug 2013,34(8) http://jyjxxyxb.paperopen.com 865
木果楝内酯抑制人乳腺癌脑转移细胞增殖活性的研究
李 明 1,刘 霞 2,郭书翰 2,董 玫 2,杜正伦 1,高鹏志 1,宋铁鹰 1,史清文 2
1 石家庄市第一医院, 河北石家庄 050011; 2 河北医科大学基础医学院法医学系,河北省法医学重点实验室,
河北石家庄 050017
摘要:目的 研究 3 种木果楝内酯化合物 (Xylocarpin H,Xylogranatin C 和 Xylomexicanin A) 抑制人乳腺癌脑转移细胞增殖的
作用及分子机制。方法 3 种木果楝内酯化合物分别处理人乳腺癌脑转移 (KT) 细胞,MTT 比色法检测其对 KT 细胞增殖活
性的抑制作用 ;采用 Western blot 技术检测细胞凋亡相关蛋白的表达变化。结果 MTT 比色法显示 Xylogranatin C 对 KT 细胞
增殖有较强的抑制作用,呈浓度依赖性 ;Western blot 结果显示 Xylogranatin C 处理的 KT 细胞 p53、Bax 和 Caspase-3 蛋白
表达增强,与对照组比较有统计学意义。结论 木果楝内酯化合物 Xylogranatin C 具有较强的抑制人乳腺癌脑转移细胞增殖
的作用,机制与诱导肿瘤细胞凋亡相关。
关键词:木果楝 ;木果楝内酯 ;乳腺癌 ;脑转移 ;细胞增殖
中图分类号:R 284.1 ;R 736.8 文献标志码:A 文章编号:2095-5227(2013)08-0865-04 DOI:10.3969/j.issn.2095-5227.2013.08.024
网络出版时间:2013-06-27 10:03 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20130627.1003.001.html
Role of xylolactones in inhibiting proliferation of brain metastatic human breast cancer cells
LI Ming1, LIU Xia2, GUO Shu-han2, DONG Mei2, DU Zheng-lun1, GAO Peng-zhi1, SONG Tie-ying1, SHI Qing-wen2
1Shijiazhuang First Hospital, Shijiazhuang 050011, Hebei Province, China; 2Department of Forensic Medicine, Hebei Medical
University, Hebei Key Laboratory of Forensic Medicine, Shijiazhuang 050017, Hebei Province, China
Corresponding author: SONG Tie-ying. Email: songtiey@163.com; SHI Qing-wen. Email: shiqing-w@163.com
Abstract: Objective To study the role of xylocarpin H, xylogranatin C and xylomexicanin A in inhibiting proliferation of brain
metastatic human breast cancer cells (KT cells) and their molecular mechanisms. Methods KT cells were treated with xylocarpins
H, C and A. Inhibitory effects of xylocarpins H, C and A on proliferation of KT cells were detected by MTT assay. Apoptosis-related
protein expression level in KT cells was measured by Western blot. Results MTT assay showed that xylogranatin C inhibited the
proliferation of KT cells in a dose-dependent manner. Western blot displayed that the expression levels of p53, Bax and caspase-3
were significantly higher in xylogranatin C-treated KT cells than in controls (P<0.01, P<0.05). Conclusion Xylogranatin C can
effectively inhibit the proliferation of KT cells by inducing their apoptosis.
Key words: xylocarpus granatum; xylolactone; breast cancer; brain metastasis; cell proliferation
近年来随着医疗技术水平的提高,原位乳腺
癌患者生存期明显延长,但当乳腺癌发生远处转
移时严重影响了患者的预后,尤其脑转移患者预
后最差 [1],且据统计,脑转移发生率呈增加趋势 [2]。
由于目前医学界尚缺乏特效药物降低肿瘤转移率、
延长患者生存期,因此开发可有效抑制肿瘤转移、
不良反应小、价格低廉的天然植物药物一直是当前
医药学界研究的热点。楝科植物木果楝 (xylocarpus
granatum) 是一种生长在热带沿海地带的红树林植
物,在我国主要生长于海南地区,民间用其树皮
治疗赤痢,种仁用作滋补品 [3-4]。已有学者发现木
果楝中的植物化合物成分具有抗宫颈癌及肺癌作
用 [5]。本研究首次检测了三种木果楝内酯抑制人
乳腺癌脑转移 (KT) 细胞增殖的效应,通过检测凋
亡相关蛋白 p53、Bax 和 Caspase-3 蛋白表达变化,
探讨木果楝内酯抑制人乳腺癌脑转移细胞增殖的
分子机制。
材料和方法
1 主要材料 三种木果楝内酯化合物 Xylogranatin
C[6]、Xylocarpin H[7] 和 Xylomexicanin A[8] 由 河 北 医
科大学药学院天然药物化学教研室从木果楝种子
中纯化提供,经 1H-NMR 检查,纯度在 99%以上
( 图 1) ;KT 细胞由日本千叶大学医学部第二生物化
学教室提供,细胞培养用 RPMI 1640 培养基 ( 美国,
GIBCO) ;噻唑蓝 (MTT,美国 Sigma 公司,M-2128) ;
顺铂 (Cisplatin,美国 Sigma,034k3693) ;鼠抗 Bax
多克隆抗体 (sc-7480)、鼠抗 p53 多克隆抗体 (sc-
1615-R) 以及二抗 (sc-2056,sc-2054) 均为 SANTA
收稿日期:2013-05-23
基金项目:河北省卫生厅指导性课题 (20110550)
作者简介:李明,男,硕士,主治医师。研究方向 :乳腺肿瘤研究
与防治。Email: lm97111295@163.com
通信作者:宋铁鹰,男,硕士,主任医师。Email: songtiey@163.com ;
史清文,男,博士,教授。Email: shiqing-w@163.com
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CRUZ BIOTECHNOLOGY 产 品 ;兔 抗 Caspases-3
多克隆抗体 (2305-PC-020 ;Trevigen,MD,USA),
caspase 抑制剂 Z-VAD-FMK(Promega,USA)。
图 1 木果楝内酯化合物Xylogranatin C (1)、 Xylocarpin H (2)和
Xylomexicanin A (3)的结构
Fig. 1 Chemical structures of xylogranatins C (1), H (2) and A (3)
2 MTT 法检测木果楝内酯化合物抑制 KT 细胞增
殖活性 取对数生长期 KT 细胞,0.125% 胰酶消
化,接种于 96 孔培养板,每孔含 1×104 个细胞。
实验分组为 :溶剂对照组 ( 含终浓度 0.1% DMSO)、
5- 氟尿嘧啶 (5-FU)、顺铂及木果楝内酯化合物
Xylogranatin C、Xylocarpin H 和 Xylomexicanin A。后
5 组中药物终浓度分别设为 1 μmol/L、10 μmol/L
和 100 μmol/L ;上述实验各组药物均用终浓度
0.1% DMSO 溶解。每组均设 3 个复孔,置于饱和
湿度、37 ℃和 5% CO2 培养箱中培养 48 h,于培
养结束前 4 h,各培养孔加入 5 mg/ml 四甲基偶氮
唑蓝 (MTT)10 μl,酶联免疫检测仪测定各孔吸光
度值 (OD 值 ),计算细胞生存率,细胞生存率 (%)=
实验组 OD 值 / 对照组 OD 值 ×100%。实验数据
用 Origin 7.0 软件进行处理,受试药物对细胞增殖
活性的浓度 - 效应曲线用 Hill 数学模型拟合,计
算药物的 IC50 值。
3 Western blot 检测凋亡相关蛋白的表达变化
将 KT 细胞接种于培养皿中,待细胞生长融合至
60%~70%,分别加入终浓度为 10 μmol/L 的 5- 氟
尿嘧啶、顺铂和 Xylogranatin C 的含 0.1% DMSO 的
1640 培养基,溶剂对照组加入终浓度为 0.1% DMSO
的 1640 培 养 基, 培 养 细 胞 24 h, 用 PBS 洗 涤 细
胞后,胰酶消化细胞,离心收集细胞,加入蛋白
裂解液,冰浴下超声波处理 5 min,15 000 r/min 离
心 15 min,取上清液,BCA 法测定蛋白浓度,100 ℃
加热 3 min 使蛋白质变性,取 50 μg 蛋白在 SDS-
PAGE 电泳下分离,分离胶为 12%,浓缩胶为 5%。
根据预染的蛋白 Marker 指示,小心割取目标蛋白
所在的区带,电转移至硝酸纤维膜,用 5% 脱脂奶
粉于室温下摇动封闭 1 h。Caspases-3 兔多克隆抗
体 (1∶800)、Bax 鼠多克隆抗体 (1∶1 000)、p53 鼠
多克隆抗体 (1∶1 000) 稀释液封闭 4 ° 过夜,1×TBS
洗膜 15 min,3 次,二抗稀释液 ( 抗鼠 1 ∶ 20 000,抗
兔 1 ∶ 20 000) 孵育 20 min,再次洗膜后加入 ECL
试剂,反应 5 min,用 X 线片曝光 1~10 min 后,显影。
4 Caspase 抑制剂在木果楝内酯化合物抑制人 KT
细胞增殖中作用 MTT 方法同前,96 孔培养板,
每孔含 1×104 个细胞,实验分组为 :溶剂对照组、
终浓度分别为 1 μmol/L、10 μmol/L 和 100 μmol/L
的 Xylogranatin C 组,20 μmol/L 的 Caspase 抑制剂
Z-VAD-FMK 与 1 μmol/L、10 μmol/L 和 100 μmol/L
Xylogranatin C 共同孵育组,细胞生存率计算方法
同前,比较给予 Z-VAD-FMK 前后 KT 细胞的生存
率变化。
5 统计学处理 数据用 -x±s 表示 ;两组间数据用
t 检验,多组间数据用单因素方差分析。应用 SAS
6.12 统计软件进行统计学分析。
结 果
1 三种木果楝内酯化合物对 KT 细胞增殖抑制作用
MTT 结果显示 :与溶剂对照组 ( 生长率为 100%) 相
比,顺铂对 KT 细胞的增殖显示了较强的抑制活性,
IC50 为 6.61 μmol/L ;Xylogranatin C 对 KT 细 胞 的
增殖亦显示了较强的抑制作用,IC50 为 5.09 μmol/L,
并呈现剂量依赖性 ;且 10 μmol/L Xylogranatin C
与顺铂相比具有相同的抑制作用,两者相比无统
计 学 差 异 (P > 0.05) ;5-FU 以 及 Xylocarpin H 和
Xylomexicanin A 对 KT 增殖显示较弱或不显示抑制
活性。见图 2。
图 2 三种木果楝内酯化合物对KT细胞增殖的抑制作用
Fig. 2 Inhibitory effects of xylogranatins C, H and A on proliferation
of KT cells
2 Xylogranatin C 对 KT 细胞 p53、Bax 和 Caspaes-3
的上调作用 Weston 结果显示 :Xylogranatin C 作
用 KT 细胞后,可上调细胞内 p53、Bax 和 Caspaes
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-3 蛋白的表达,与溶剂对照组相比,有统计学差
异 (P < 0.05) ;顺铂作用 KT 细胞后,显著上调细
胞内的 Bax 和 Caspaes-3 蛋白表达,与溶剂对照组
相比较,有统计学差异 (P < 0.01) ;Xylogranatin C
组与顺铂组比较,Bax 和 Caspaes-3 的蛋白表达低
于顺铂组,且有统计学差异 (P < 0.01)。见图 3。
图 3 Xylogranatin C(10 μmol/L)对KT细胞增殖作用的分子机制
Fig. 3 Molecular mechanism of xylogranatin C (10 μmol/L)
underlying proliferation of KT cells
3 Caspase 抑制剂减弱了 Xylogranatin C 的细胞毒
性作用 使用 1μmol/L、10μmol/L 和 100 μmol/L
的 Xylogranatin C 处理 KT 细胞,KT 细胞生存率分
别为 71.97%、39.91% 和 11.15% ;使用 20 μmol/L
的 Caspase 抑制剂 Z-VAD-FMK 与 1μmol/L、10μmol/L
和 100 μmol/L Xylogra-natin C 共 同 孵 育 KT 细 胞
后, 细 胞 生 存 率 分 别 上 升 为 82.78%、46.27% 和
30.99%。见图 4。
图 4 Z-VAD-FMK减弱Xylogranatin C对KT细胞增殖的作用
Fig. 4 Role of Z-VAD-FMK in reversing the inhibitory effect of
xylogranatin C on KT cells
讨 论
乳腺癌患者预后与其是否发生转移密切相关,
一旦发生远端转移,如脑转移、肝脏转移、骨转
移等预后较差,生存期明显下降,增加了临床治
疗的困难 [9]。此外,以腋窝淋巴结转移为首发症状
的隐性乳腺癌的发生呈增加趋势 [10],目前针对乳
腺癌,除手术切除原发灶外,化疗、内分泌治疗及
分子靶向治疗相结合在乳腺癌远位转移中的应用受
到越来越多的关注 [11-12],但寻找高效低毒、价格
低廉的抑制肿瘤转移的天然植物药物仍是目前医药
学界一直研究的热点,具有一定的临床应用前景。
本实验室前期实验结果证实从楝科植物木果楝种
子中提纯的木果楝内酯 Xylogranatin C 化合物具有较
强抑制人肺肿瘤细胞增殖活性的能力 [13],其是否
具有抑制乳腺癌肿瘤细胞的增殖作用尚未研究。
本实验首次选用从楝科植物木果楝种子中纯
化的三种木果楝内酯 Xylocarpin H、Xylogranatin C
和 Xylomexicanin A 为实验对象,观察了三种木果
楝内酯对人乳腺癌脑转移细胞增殖的抑制活性,
实验结果显示 Xylogranatin C 对 KT 细胞增殖显示
较强的抑制活性,且与顺铂作用相当,而 5-FU 对
KT 细胞增殖的抑制作用不明显。
在探究药物抗肿瘤细胞的机制方面,能否引起
肿瘤细胞凋亡已成为评价抗癌药物的一项重要指
标 [14]。目前已知多条途径诱导细胞凋亡,Caspase
属于半胱氨酸蛋白酶家族,在细胞凋亡调节网络
中起关键作用,Caspase 3 被认为是 Caspase 级联反
应中最关键的效应蛋白酶 ;Bax 是另一种促进凋亡
因子,Bcl-2/Bax 镶嵌在线粒体膜上,调控凋亡诱
导蛋白的释放和线粒体功能 ;此外,p53 对诱导和
执行细胞死亡起重要作用 [15],p53 非转录依赖性凋
亡调控功能依赖于 p53 蛋白与 Bcl-2 蛋白超家族成
员 (Bak,Bax,Bcl-2) 间的相互作用。因此本实验观
察了与细胞凋亡相关蛋白因子 p53、Bax、Caspase-3
的蛋白表达变化。实验研究发现,Xylogranatin C
可明显诱导 KT 细胞内的 p53、Bax 和 Caspase-3 蛋
白表达上调,表明 Xylogranatin C 通过诱导 KT 细胞
凋亡抑制了肿瘤细胞增殖。使用 Caspase 抑制剂
Z-VAD-FMK 可以减弱 Xylogranatin C 的细胞毒性作
用,提示 Xylogranatin C 可能通过激活 Caspase 通
路诱导 KT 细胞凋亡发挥抗肿瘤细胞增殖的作用。
本实验初步研究了木果楝内酯化合物抑制人
乳腺癌脑转移细胞增殖的分子机制,限于体外实
验的局限性,Xylogranatin C 是否能够应用于整体
实验抑制肿瘤增殖,以及其抗肿瘤细胞增殖的分
子机制还需要进一步研究和完善。
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弥漫性脂肪纤维瘤病 1例诊治
山院飞 1,2,张瑞明 3,赵胤铭 1
1 空军航空医学研究所附属医院 普外科,北京 100089 ;2 内蒙古医科大学,呼和浩特 010059 ;
3 内蒙古医科大学附属医院 普外科,呼和浩特 010059
关键词:脂肪纤维瘤病 ;诊断 ;治疗
中图分类号:R 739.92 文献标志码:B 文章编号:2095-5227(2013)08-0868-02 DOI:10.3969/j.issn.2095-5227.2013.08.025
网络出版时间:2013-05-20 08:28 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20130520.0828.001.html
脂肪纤维瘤病是一种罕见的软组织交界性肿瘤,术后
易复发,但不转移,因少见易造成误诊。本病国内外报道
较少,其临床表现为无痛性、生长缓慢肿块 [1-2]。本文报告
1 例颈背部弥漫性脂肪纤维瘤病患者的诊治。
1 病例资料 患者女,47 岁,2005 年因颈、背部肿物 ( 约
10 cm×10 cm) 就诊于当地医院,考虑为脂肪瘤,遂行手术
切除。2008 年患者颈背部肿物复发,就诊于我院。超声及
CT 检查提示: 颈、背部脂肪样组织堆积。查体: 颈部、肩
背部可触及 20 cm×15 cm,10 cm×8 cm 大小肿物,边缘较
光滑,质软、不易推动,与周围组织界限不清,有轻度压痛。
2008年6月24日在全麻下行颈部、肩背部肿物切除术。术
中见肿物呈不规则脂肪颗粒团结构,质软偏韧,色黄其间夹
杂白色纤维状组织,界不清,无明显包膜。大小约20 cm×
15 cm×12 cm,10 cm×8 cm×6 cm。术后病理诊断为纤维
脂肪瘤。2012 年 5 月,患者颈背部肿物复发再次来我院就
诊,查体: 颈前双侧明显肿胀,颈部、肩背部可触及弥漫性
增生物,大小约 20 cm×60 cm,边缘较光滑,质软、不易
推动,与周围组织界限不清,有轻度压痛。5 月 15 日在局麻
下行活检术。病理镜下见: 肿物由纤维组织和大量成熟脂
肪组织构成,纤维束将脂肪分隔成小叶状,脂肪细胞和梭
形成纤维细胞均无显著异形性,无核分裂 ( 见图 1)。免疫组
化结果: 肿瘤组织中纤维组织和脂肪组织波形蛋白 Vimentin
阳性,脂肪细胞 S100 蛋白阳性,平滑肌肌动蛋白 SMA 阴性。
病理诊断为脂肪纤维瘤病(弥漫性)。患者肿物呈弥漫性,暂
图 1 患者脂肪纤维瘤病组织病理切片 (HE 10×10)
无完整扩大性切除条件,且术后复发率高,经与患者商议,
暂予以观察。
2 讨论 脂肪纤维瘤病 (lipofibromatosis) 是一种发生于儿童
的组织学表现独特的纤维脂肪性肿瘤,过去称婴儿非韧带
样型纤维瘤病,好发于四肢末端 [3],偶可见于背部 [4]、躯干、
眼眶 [5] 等,男童多见,男女比例>2∶1[6]。该病复发率高,
但不发生恶变和转移,无家族史。典型病例表现为皮下组织
收稿日期:2013-03-11
作者简介:山院飞,主治医师 , 内蒙古医科大学 2011 级硕士研究生。
专业方向 :普通外科学研究。Email: 45189956@qq.com
通信作者:张瑞明,主任医师。Email: zrm005@sohu.com
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