全 文 ：盘花垂头菊中两种新型倍半萜类化合物抑制人肝癌 SMMC-7721细胞生长
张　琪 , 王　勤＊ , 苗瑞东 , 王　芳
(兰州大学生命科学学院 , 甘肃 兰州 730000)
关键词:高含氧的甜没药烯型倍半萜化合物;SMMC-7721 细胞;DNA损伤;细胞凋亡
中图分类号:R282.71;R965　　　文献标识码:A　　　文章编号:0513-4870(2002)12-0993-03
　　1β ,8-二当归酰氧基-2β-己酰氧基-3β , 10-二羟基
-4α-氯-11-甲氧基-没药-7(14)-烯(化合物 1)和 1β , 8-
二当归酰氧基-2β-己酰氧基-3β-羟基-4α-氯-10 ,11-二
氧代-异亚丙基-没药-7(14)-烯(化合物 2)是从盘花
垂头菊(Cremanthodium discoideum Maxim)中提取出
来的[ 1] 高 含氧 的甜 没 药烯 型倍 半 萜(highly
oxygenated bisabolance sesquiterpenes , HOBS)化合物 ,
其结构式分别为:
　　盘花垂头菊是多年生草本植物 ,在我国主要分
布于青藏高原[ 2] ,为传统藏药[ 3, 4] 。两种化合物均属
于倍半萜类化合物 ,该类化合物具有抗细菌 、抗霉
菌 、抗肿瘤 、抗疟疾等生物活性[ 5 , 6] 。但这两种新型
高含氧的甜没药烯型倍半萜类化合物的抗肿瘤活性
尚未见报道 。本文研究化合物对 SMMC-7721 细胞
的细胞毒活性及其对细胞核 DNA 的损伤以及诱导
细胞凋亡的作用 ,为从盘花垂头菊中提取开发新药
提供实验依据。
材 料 与 方 法
药品与试剂　RPMI-1640(Sigma 产品);小牛血
清(FCS ,杭州四季青生物技术公司产品);MTT 、低熔
点琼脂糖 、溴化已锭(Sigma 产品), 琼脂糖(Yito 产
品);其他试剂均为国产分析纯 。
收稿日期:2001-11-27.
基金项目:甘肃省科技攻关项目(GS003-A52-022).
＊通讯作者　Tel:(0931)3328821 , E-mail:wangqin1954@163.net
　　细胞培养 　人肝癌 SMMC-7721 细胞培养于
RPMI-1640培养基中(含青霉素 100 u·mL-1 ,链霉素
100μg·mL-1和 10%灭活小牛血清),在 5%CO2 培
养箱中 37℃传代培养。
MTT比色实验 　将处于对数生长期的 SMMC-
7721细胞5×104·L-1用不同浓度的化合物 1和化合
物 2(10 ,25 , 50 ,75和 100 μg·mL-1)200 μL 处理 ,按
Sladowski
[ 7]的方法处理 ,求取 IC50 。
单细胞电泳定性检测 DNA损伤　消化收集经
不同浓度(2 ,4和8μg·mL-1)化合物1和化合物 2处
理的细胞 ,用 PBS洗3次 ,按Przybojewska[ 8] 的方法处
理 ,在OLympus BH-2荧光显微镜下观察并照相。
流式细胞光度术分析细胞凋亡　消化收集经不
同浓度(2 ,4和 8μg·mL-1)的化合物1和化合物 2处
理 48 h的 SMMC-7721细胞 ,按常规方法[ 9] 处理后用
流式细胞仪(EPICS XL型 ,U.S COULTER.)测定。
统计处理　数据用微软 Microsoft Excel进行统
计处理 。数据均以 x ±s表示。
结 果
1　化合物 1和化合物 2的细胞毒活性
由药物浓度的对数值和抑制率作线形回归 ,求
出两种化合物对 SMMC-7721细胞的 IC50分别为(37
±7)μg·mL-1和(22±9)μg·mL-1 。而阳性对照药
长春新碱的 IC50为(63.2±1.8)μg·mL-1 。
2　单细胞电泳检测 DNA损伤
对照组显示单个未经药物处理的 SMMC-7721
细胞 ,在荧光显微镜下呈圆形亮团 ,见图 1A。细胞
经不同浓度的化合物 1和化合物 2处理后 ,在电场
中 DNA碎片向阳极移动 ,在荧光显微镜下细胞形同
“彗星(comet)” ,很小的彗星头 ,长而大的彗星尾 ,并
随着化合物浓度的增大 ,细胞彗星样尾迹相应增长 ,
见图 B1 ,B2 ,C1 ,C2和 D1 ,D2。
·993·药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2002 , 37(12):993-995
DOI :10.16438/j.0513-4870.2002.12.019
Figure 1　DNA strand breakage using the comet assay and evaluated by fluorescent microscopy (200×)
A:Untreated SMMC-7721 cells;B:SMMC-7721 cells treated with 2 μg·mL-1 compound 1 and compound 2;
C:SMMC-7721 cells treated with 4μg·mL-1 compound 1 and compound 2;D:SMMC-7721 cells treated with 8
μg·mL-1 compound 1 and compound 2
3　流式细胞光度术分析化合物 1和化合物 2诱导
SMMC-7721细胞凋亡的作用
SMMC-7721细胞经不同浓度两种化合物处理
48 h后 ,用流式细胞光度术观察化合物诱导 SMMC-
7721细胞凋亡。结果表明 ,两种化合物均可引起细
胞凋亡 ,且有浓度依赖关系。在浓度为 8 μg·mL-1
时 ,凋亡率达到 38.9%与 36.7%,和对照组相比有
显著差异 。见表 1。
Table 1 　Flow cytometric analysis of apoptosis
induced by compound 1 and compound 2 after 48 h
treatment
Dose μg·mL -1 Apoptotic rate %
Compound 1 Compound 2
Control 1.7 1.7
2 18±0.4＊ 19.3±0.5
4 23.9±1.2 27.5±1.1＊
8 36.7±1.0＊＊ 38.9±0.6＊＊
n=3 , x±s.＊P<0.05 , ＊＊P<0.01 vs control
讨 论
倍半萜类化合物是近几年被广泛研究的抗肿瘤
药物[ 6] ,目前对倍半萜类化合物抗肿瘤方面的研究
多集中于对其细胞毒活性的测定[ 11] ,对抑制肿瘤细
胞生长的研究则不多见。我们研究的甜没药烯型倍
半萜类化合物是一类新型的倍半萜化合物 ,目前仅
发现其具有抗菌活性[ 1] ,我们的实验结果显示这两
种化合物对 SMMC-7721肿瘤细胞的 IC50分别为(37
±7)μg·mL-1和(22±9)μg·mL-1 ,要小于长春新碱
(63.2±1.8)μg·mL-1 ,这表明两种化合物对 SMMC-
7721细胞有明显的细胞毒活性。单细胞电泳结果
显示化合物对细胞 DNA 有明显的损伤作用(图 1)。
DNA损伤是细胞凋亡时表现出的特征[ 11] ,提示两种
化合物对细胞生长的抑制很可能是通过诱导细胞凋
亡实现的 ,流式细胞术测定结果表明两种化合物在
8 μg·mL-1时均可引起细胞凋亡 , 凋亡率分别为
38.9%和 36.7%。本实验可初步说明甜没药烯型倍
半萜化合物是通过断裂 DNA ,诱导肿瘤细胞凋亡而
抑制肿瘤细胞的生长。
致谢:兰州大学有机化学国家重点实验室贾忠建教授
和祝英博士提供受试化合物。
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INHIBITION OF NOVEL HIGHLY OXYGENATED BISABOLANCE
SESQUITERPENE COMPOUNDS FROM CREMANTHODIUM DISCOIDEUM
ON THE GROWTH OF HUMAN HEPATOMA CELL LINE SMMC-7721
ZHANG Qi , WANG Qin , MIAO Rui-dong , WANG Fang
(School of Life Sciences , Lanzhou University , Lanzhou 730000 , China)
ABSTRACT:AIM　To study the anticancer effects of two novel highly oxygenated bisabolance sesquiterpene
compounds from Cremanthodium discoideum Maxim on the human hepatoma cell line SMMC-7721.METHODS　In
vitro , the cytotoxity of compound 1 , 2 was tested by MTT colorimetric assay , and the single-cell gel electrophoresis
(SCGE)assay was used for assessing the DNA damage of SMMC-7721 cells induced by compound 1 , 2.The apoptotic
rate of SMMC-7721 cells was assayed by flow cytometry.RESULTS　The IC50 of SMMC-7721 cells exposed to the two
compounds for 72 h were(37±7)μg·mL-1 and(22±9)μg·mL-1 , respectively.The result of SCGE showed that the
two compounds(2 , 4 and 8μg·mL-1 , 48 h)were able to induce DNA damage in SMMC-7721 cells and showed dose-
dependent effect.Flow cytometric analyses showed that after exposure to the two compounds for 48 h induced the
apoptosis in SMMC-7721 cells.CONCLUSION　The two novel highly oxygenated bisabolance sesquiterpene compounds
showed significant inhibition effect on the growth of SMMC-7721 cells and its mechanism was probably related with the
DNA damage and apoptosis induced by them.
KEYWORDS:highly oxygenated bisabolance sesquiterpenes;SMMC-7721 cell;DNA-damage;apoptosis
·995·药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2002 , 37(12):993-995