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禹州漏芦含药血清对人多发性骨髓瘤细胞株U266凋亡影响的研究



全 文 :中国药物与临床 2013年 5月第 13卷第 5期 Chinese Remedies & Clinics,May 2013,Vol.13,No.5
多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)又称浆细胞骨髓
瘤,是浆细胞恶性克隆性增生,出现以广泛溶骨病变和(或)
骨质疏松为特征的恶性肿瘤[1]。MM老年人多见,但中青年也
可发病[2],瘤细胞增殖比例低(通常<1.5%)、多药耐药,且治
疗反应较差,最终因耐药而复发。迄今,MM作为一种不可治
愈的恶性肿瘤正严重地危害着人们的身体健康,因此,寻找
新的植物来源的药物治疗 MM显得非常必要。
禹州漏芦 (Radix Echinopsis) 为菊科植物蓝刺头
Echinops latifolius Tausch 或华东蓝刺头 Echinops grijisii
Hance的干燥根,主产于我国华北及华东地区。禹州漏芦味
苦、性寒,归胃经,具有清热解毒、排脓止血、消痈下乳的功
效,用于治疗乳痈肿痛,痈疽发背,瘰疬疮毒,乳汁不通,湿痹
拘挛。现代药理学研究表明,禹州漏芦中噻吩类化合物具有
体外抗肿瘤活性。但是禹州漏芦提取物作用于 MM的研究目
前尚无报道。本实验通过血清药理学的方法观察禹州漏芦
95%乙醇提取物对 U266细胞株的诱导凋亡的作用,观察含
药血清作用后细胞凋亡的形态及凋亡率,探讨其与浓度及时
间的依赖性及诱导凋亡的机制,为 MM的治疗寻找一种有效
低毒的中草药制剂,有助于新药的开发和应用。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
人 MM细胞株 U266 由石家庄白求恩国际和平医院提
供,胎牛血清为北京元亨公司产品,RPMI 1640培养基购自
美国 Gibco BRL 公司,Hoechst33258购自 Sigma公司,Annex-
inV/碘化丙啶(PI)双染试剂盒购自欣博盛公司,抗荧光淬灭
封片液购自碧云天公司,激光扫描共焦显微镜为 Olympus FV
1000,流式细胞仪为 Cytomics FC 500。
1.2 药物制备
禹州漏芦干燥根购自安徽亳州,经山西省中药研究院药
理实验室检验证实为禹州漏芦后,取干燥根 5 kg粉碎,用
95%的乙醇(5 kg×8倍量)热提 3次,每次 3 h,回收乙醇,合
并、抽滤、减压、浓缩,控制生成含生药量 4,2,1 g/ml 3种浓
度梯度的粗提液,4 ℃冰箱储存备用。
1.3 含药血清的制备
禹州漏芦含药血清对人多发性骨髓瘤细胞株
U266凋亡影响的研究
吕 红 马艳萍 康 影 常明星 雷鹏云
DOI:10.11655/zgywylc2013.05.013
作者单位:030001 太原,山西医科大学研究生学院(吕红、康影、
常明星、雷鹏云);山西医科大学第二医院血液科(马艳萍)
通信作者:马艳萍,Email:myanp18@163.com
导通路来抑制或加快细胞凋亡。本研究通过测定 bax和 bcl-2
蛋白和 mRNA的量的变化来反映脂联素对高糖环境下肾小
管细胞的保护作用。
实验结果显示:肾小管上皮细胞在高糖环境下的凋亡率
明显上升,且 bax mRNA表达增多,bcl-2 mRNA表达下降,说
明高糖可通过诱导 bax和抑制 bcl-2的表达,导致肾小管上
皮细胞凋亡、损伤,从而导致肾功能的损害,并且这种损伤于
24 h之内便开始形成,且呈时间依赖性。而在加入浓度为
2.5 μg/ml脂联素的干预组中,细胞凋亡率明显下降,但仍然
略高于对照组的正常血糖环境下的凋亡率,且 bax和 bcl-2
的 mRNA表达分别较高糖组下降和上升,同时 bax/bcl-2显
著减低,有研究证明 bax/bcl-2比率可以作为反映细胞凋亡程
度的指标,并且这种保护作用是通过 bax和 bcl-2的凋亡调
控系统来完成的:当 bax表达增多,bax-bax二聚体大量形成,
启动凋亡程序,细胞增殖减少凋亡增多;当 Bcl-2蛋白表达量
上升,bax表达减少,越来越多的 bax二聚体分开,与 bcl-2形
成比 bax-bax更稳定 bax-bcl-2 异源二聚体,从而 “中和”了
bax-bax 诱导凋亡的作用,并促进细胞的增殖。说明脂联素可
以通过抑制细胞的凋亡对肾小管上皮细胞起到保护作用,但
不可完全抵消高糖环境对其造成的损害,随着细胞在高糖环
境中生存的延长,脂联素的保护作用逐渐减弱甚至消失,可
能由于脂联素受体敏感性下降或者是细胞功能严重受损导
致。
综上所述,高糖环境可通过上调 bax和下调 bcl-2的表
达促使肾小管上皮细胞凋亡,导致肾小管上皮损伤和肾小管
功能丧失,是糖尿病肾病发生发展的重要参与因素。但脂联
素可下调 bax以及上调 bcl-2的表达,使 bax/bcl-2降低,从而
达到在高糖环境下对肾小管细胞的保护作用,为糖尿病肾病
的治疗提供了新的思路。
参 考 文 献
[1] Vallon V,Thomson SC. Renal function in diabetic disease mod-
els: the tubular system in the pathophysiology of the diabetic
kidney. Annu Rev Physiol,2012,17(74):351-375.
[2] Scherer PE,Williams S,Foglinano M,et al. A novel serum pro-
tein similar to C1q, produced exclusively in adipocytes. J Biol
Chem,1995,270(45):26746-26749.
(收稿日期:2013-01-25)
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中国药物与临床 2013年 5月第 13卷第 5期 Chinese Remedies & Clinics,May 2013,Vol.13,No.5
取健康大鼠 48只,雄性,体质量 200~240 g,随机分成空
白血清组 12只,高、中、低浓度含药血清组各 12只。含药血
清组每日分别给予禹州漏芦粗提液 4、2、1 g/ml 浓度 4 ml/d
灌胃,每日 1次,空白血清组每日给予等量 0.9%氯化钠注射
液灌胃(灌药前禁食 12 h,不禁水),于给药第 6天,最后 1次
灌胃后 1 h腹主动脉无菌采血,室温下 3000 r/min离心 10
min,无菌分离血清,经 56 ℃、30 min灭活处理,同组混合,分
装小瓶,置-20 ℃冰箱保存备用(2个月内使用)。
1.4 试验方法
1.4.1 细胞培养:人 MM细胞株 U266培养于含 10%胎牛血
清及青霉素、链霉素(100 U/ml)的 RPMI1640 培养液,置 37
℃、体积分数为 5% CO2细胞培养箱中传代培养。每 2 d换
液,取对数生长期的细胞进行以下实验。
1.4.2 分组及给药量:①空白对照组:培养液为 10%胎牛血
清及青霉素、链霉素(100 U/ml)的 RPMI1640培养液;②10%
正常大鼠血清组:培养液中加入了 10%正常大鼠血清;③
10%高浓度大鼠血清组:培养液中加入了 10%高浓度大鼠血
清;④10%中浓度大鼠血清组:培养液中加入了 10%中浓度
大鼠血清;⑤10%低浓度大鼠血清组:培养液中加入了 10%
低浓度大鼠血清。
1.4.3 激光扫描共焦显微镜观察凋亡细胞形态:取对数生长
期的 U266细胞制备 2×106细胞悬液,加入不同浓度的禹州
漏芦含药血清(控制含药血清浓度在 10%),对照组中加入含
10%胎牛血清的 RPMI 1640,置 37 ℃、体积分数为 5%CO2细
胞培养箱中培养 48 h后,收集细胞用冷的 Buffer A洗涤细胞
2次(1000 r/min,5 min),加入 1 ml的 4%甲醛溶液,4 ℃固定
细胞过夜,离心去固定液,Buffer A洗 2次;弃上清,Buffer A
重悬细胞,取上述细胞悬液 50 μl涂片,自然晾干,滴加 100
μl Hoechst 33258工作液室温染色 30 min,水冲晾干;激光扫
描共聚焦显微镜下观察发蓝色荧光的细胞核 (激发波长在
350 nm左右,发射波长在 460 nm左右),每组细胞观察 5个
视野,每个视野下计数 10个细胞数,估算细胞凋亡比例。
1.4.4 流式细胞术检测细胞凋亡率:U266细胞以 1×106个/ml
接种 6孔培养板,分别加入不同浓度禹州漏芦含药血清,对
照组加入等量培养液,分别在 24、48 h后收获细胞,收集细
胞,4 ℃预冷磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤 2次(1000 r/min离心,
7 min)弃上清。将细胞重悬于结合缓冲液,使其浓度为(2~5)
×105/ml,取 195 μl细胞悬液加入 5 μl Annexin V-异硫氰酸荧
光素(FITC),轻轻混匀后间隔 3 min,再加入 10 μl浓度为 20
μg/ml的 PI,混匀后于室温避光孵育 10 min,加 300 μl结合
缓冲液,轻轻混匀,上流式细胞仪检测,分析细胞凋亡比例。
1.5 统计学处理
采用 SPSS 13.0软件,计量资料用 x±s表示,各组计量资
料进行方差分析,以 P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 激光扫描共焦显微镜下观察细胞凋亡形态:不同浓度禹
州漏芦含药血清处理 U266细胞 48 h后,经 4%多聚甲醛、
hoechst 33258处理后,激光扫描共焦显微镜下观察空白对照
组及正常大鼠血清组细胞核形态基本一致,细胞膜完整,细
胞核呈圆形,密度均匀一致。低、中、高浓度含药血清组细胞
表现出凋亡特征:细胞核皱缩,染色质浓缩边集,个别细胞出
现极不规则的花瓣状或星形细胞核,有的呈新月状贴于细胞
膜周边,且随浓度增高细胞核凋亡形态明显,中浓度组和高
浓度组出现凋亡小体。
2.2 流式细胞仪检测禹州漏芦含药血清诱导 U266细胞凋
亡:Annexin V-FITC/PI双染标记细胞后流式细胞仪检测凋亡
结果经方差分析可知(表 1),不同浓度禹州漏芦含药血清作
用 24、48 h 后,U266 细胞凋亡率不相同 (F=131.131,P<
0.001),即随着禹州漏芦含药血清浓度的增加细胞凋亡率逐
渐增加,空白对照组和正常大鼠血清对照组差异无统计学意
义;而且随着作用时间的延长细胞凋亡比例增高,作用 48 h
细胞凋亡率高于 24 h,差异有统计学意义 (F=130.537,P<
0.05)。
3 讨 论
MM细胞能分泌大量的单株免疫球蛋白,会产生具有细
胞毒性的错误折叠蛋白,在肿瘤细胞中,无论是靶向蛋白酶
体通路还是聚集体通路都可导致大量的泛素化蛋白在细胞
累积,从而引起细胞凋亡。MM细胞为了生存,需要有效的蛋
白降解系统来清除这些多余的蛋白。聚集体和蛋白酶体通路
是负责降解细胞毒性错误折叠蛋白。组蛋白去乙酰化酶(hi-
stone decetylase,HDAC)促进骨髓瘤产生的错误折叠的蛋白
通过聚集体通路降解,因此降低 HDAC的活性可以抑制错误
折叠的蛋白通过聚集体通路降解,发挥抗骨髓瘤作用。
既往研究表明,多个 HDAC 带有含半胱氨酸的区域,
HDAC6在其 C端有一段富含半胱氨酸和组氨酸的区域,半
胱氨酸的 S-亚硝基化可导致 HDAC活性下降。禹州漏芦提取
物中的噻吩环可被体内精氨酸代谢产生的一氧化氮(NO)转
变为低相对分子质量巯基亚硝基化化合物,进而向组蛋白去
乙酰化酶提供 NO基团,从而使 HDAC被亚硝基化而活性下
降。因此我们推断禹州漏芦可以通过亚硝基化作用降低
HDAC的活性,发挥抗骨髓瘤作用。
本实验研究结果表明:禹州漏芦含药血清对 MM细胞
U266具有诱导凋亡的作用,免疫荧光染色结合激光共聚焦
扫描显微镜观察禹州漏芦含药血清作用后细胞核可见明显
的形态异常,中浓度和高浓度含药血清作用 48 h后可见凋亡
小体,流式细胞术检测凋亡率结果表明禹州漏芦含药血清诱
表 1 禹州漏芦含药血清作用 24 48 h细胞凋亡率(%)比较(x±s)
组别 样本数 24 h 48 h
空白对照组 3 0.9a±1.2 3.1±1.1
正常血清组 3 1.3a±0.4 2.8±0.7
低剂量组 3 6.4b±1.7 12.2±1.18
中剂量组 3 12.0c±3.3 18.9±2.3
高剂量组 3 19.3d±3.4 44.2±4.4
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中国药物与临床 2013年 5月第 13卷第 5期 Chinese Remedies & Clinics,May 2013,Vol.13,No.5
本研究通过免疫组织化学检测大肠癌中二氢嘧啶脱氢
酶(DPD)的表达情况,结合体外药敏试验,探讨 DPD表达水
平与 5-氟尿嘧啶(5-FU)化疗敏感性的相关性,从中分析药物
代谢相关酶的表达情况,为临床开展耐药指标筛查,指导大
肠癌个体化疗提供理论依据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
收集 2010年 9月至 2012年 3月忻州市人民医院住院
手术切除的大肠癌 56例,所有患者术前均未接受过化、放
疗。男性 36例,女性 20例,年龄 30~81岁,中位年龄 57岁;
管状腺癌 36例(高分化 16例,中分化 12例,低分化 8例),
乳头状腺癌 8例,黏液腺癌 12例;低级别 36例,高级别 20
例;其中 34例无淋巴结转移,22例有淋巴结转移;Duke′s A
期 11例,B期 23例,C期 19例,D期 3例。每例新鲜标本分
为两部分,一部分用于药敏试验;另一部分石蜡切片用于免
疫组织化学染色检查相关基因的表达情况。同时取距癌组织
5 cm以上的远切端正常组织作为对照,经常规苏木素-伊红
(HE)染色确定有转移的 22例淋巴结连续切片用于免疫组织
化学染色检查相关基因的表达情况。
1.2 方法
1.2.1 肿瘤细胞培养:无菌条件下取手术根治切除的新鲜大
肠癌组织约 1 g,直径 1 cm3大小放入含 10%胎牛血清的达
氏修正依氏培养基(DMEM)培养液的小瓶内,立即于超净工
作台中制备单细胞悬液,并将单细胞悬液种于 96孔培养板
中(180 μl/孔),设空白对照组(培养液+化疗药液)、细胞对照
组(肿瘤细胞+培养液)、实验组(肿瘤细胞+化疗药液),实验
组药物分低、中、高 3个浓度 6个复孔,每孔加药 10 μl,细胞
对照组各孔不加化疗药物。试验药物 5-FU以 0.9%氯化钠注
射液配制成人体内国际用血浆峰浓度 22.5 μg/ml,4 倍 PPC
90 μg/ml,10倍 PPC 225 μg/ml 3种浓度为试验浓度。将 96
孔培养板在 5%CO2、37 ℃培养箱中培养 48 h,每孔加入噻唑
蓝(MTT)应用液孵育 4 h 后,加二甲基亚砜(DMSO)终止反
应,摇匀,用酶标仪测定每孔吸光度(A)值(测定波长 490
nm)。
1.2.2 免疫组织化学染色方法:新鲜标本常规 10%中性甲醛
固定、石蜡包埋、连续切片,采用 PV6000通用型二步法,二氨
基联苯胺(DAB)显色进行 DPD相关抗原的免疫组织化学染
色,磷酸盐缓冲液(PBS)代替一抗作为阴性对照,鼠抗人 DPD
单克隆抗体购自北京中杉金桥生物技术有限公司。
1.3 结果判断
分别计算出对照组与实验组的 A值均数,按如下公式可
计算出被测化疗药物对肿瘤细胞的抑制率,公式:抑制率=
[(对照组平均 A值-实验组平均 A值)/(对照组平均 A值-
空白对照组平均 A值)]×100%。按照实体瘤体外敏感标准抑
制率≥30%定为敏感,<30%定为耐药。
免疫组织化学结果判定:参照 Fromowitz等综合计分法,
由阳性着色细胞所占百分数与细胞着色强度二者结合起来
计算。阳性细胞百分数为 10个视野阳性细胞的平均数占这
10个视野中细胞数的百分比:<5%计 0分;5%~25%计 1分;
26%~50%计 2分;51%~75%计 3分;>75%计 4分。细胞着色
强度:不着色计 0分;淡黄色计 1分;棕黄色计 2分;棕褐色
计 3分。二者积分相加:0~1分为阴性,≥2分为阳性。
1.4 统计学处理
利用 SPSS 13.0 软件进行统计学处理,药物对不同临床
病理组的抑制率比较、不同临床组的基因表达比较、不同表
达组的抑制率比较采用 χ2检验,药物对细胞生长的抑制率与
癌细胞中基因表达的相关性应用 Spearman相关分析,P<0.05
为差异有统计学意义。
2 结 果
二氢嘧啶脱氢酶在大肠癌的表达及其与 5-氟尿嘧啶
化疗敏感性的研究
司志英 王长征 靳 英
DOI:10.11655/zgywylc2013.05.014
作者单位:034000 忻州职业技术学院医学系检验教研室 (司志
英、王长征);忻州市人民医院病理科(靳英)
导作用具有时间及浓度依赖性,高浓度组细胞培养 48 h后凋
亡率显著高于同一时间段其他组细胞。本实验初步探讨禹州
漏芦含药血清诱导人多发性骨髓瘤 U266 细胞株凋亡的作
用,为临床应用禹州漏芦治疗多发性骨髓瘤提供理论依据。
但禹州漏芦是否是通过阻断聚集体通路实现抗骨髓瘤作用?
对其他骨髓瘤细胞株及耐药细胞株是否具有抑制增长作用?
我们将进一步对禹州漏芦含药血清诱导骨髓瘤细胞凋亡的
机制进行实验研究。
参 考 文 献
[1] 韦中玲,汪兴洪.NF-κB在多发性骨髓瘤的研究进展.医学研究
杂志,2007,36(11):98-101.
[2] 杨佳,杨波,黄燕,等.多发性骨髓瘤形态学分型与临床特点及
预后分析.中国药物与临床杂志,2012,12(3):313-315.
(收稿日期:2012-12-28)
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