全 文 :·226· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 2 期 2015 年 1 月
• 药理与临床 •
厚朴酚与和厚朴酚抗鼻咽癌作用机制研究
秦 洁 1,李晓庆 2, 3#,赵春娟 2, 3,漆正宇 1,陈 静 1,余振东 1,聂国辉 4*
1. 北京大学深圳医院 广东省男性生殖与遗传重点实验室,广东 深圳 518036
2. 北京大学深圳医院 检验科,广东 深圳 518036
3. 汕头大学医学院,广东 汕头 515000
4. 北京大学深圳医院 耳鼻咽喉头颈外科,广东 深圳 518036
摘 要:目的 探讨厚朴中小分子化合物厚朴酚与和厚朴酚对鼻咽癌细胞增殖、迁移、侵袭的影响。方法 分别采用 MTT
比色法、细胞划痕实验、Transwell 实验,观察厚朴酚与和厚朴酚对鼻咽癌细胞 HONE1 增殖、迁移、侵袭的影响。结果 厚
朴酚与和厚朴酚对鼻咽癌细胞 HONE1 有较显著的抑制增殖、迁移和侵袭效应,而且这种效应呈显著的剂量依赖性。结论 厚
朴酚与和厚朴酚能够抑制鼻咽癌肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭,厚朴酚与和厚朴酚是具有开发潜力的抗癌小分子化合物。
关键词:厚朴酚;和厚朴酚;鼻咽癌;增殖;迁移;侵袭
中图分类号:R739.63 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)02 - 0226 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.02.014
Machnism of anti-nasopharyngeal carcinoma effect of magnolol and honokiol
QIN Jie1, LI Xiao-qing2, 3, ZHAO Chun-juan2, 3, QI Zheng-yu1, CHEN Jing1, YU Zhen-dong1, NIE Guo-hui4
1. Key Laboratory of Male Reproductive and Genetic of Guangdong Province, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen
518036, China
2. Department of Clinical Laboratory, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen 518036, China
3. ShanTou University Medical College, Shantou 515000, China
4. Otorhinolaryngology and Head and Neck Surgery, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen 518036, China
Abstract: Objective To investigate the mechanism of small molecules (magnolol and honokiol) in Magnolia officinalis in the
proliferation, migration, and invasion of nasopharyngeal carcinoma cells. Methods The effects of magnolol and honokiol on proliferation,
migration, and invasion of nasopharyngeal carcinoma cells HONE1 were observed using MTT assay, cell scratch assay, and Transwell
assay. Results The proliferation, migration, and invasion of nasopharyngeal carcinoma cell HONE1 were significantly restrained by
magnolol and honokiol and this effect was prominently dose-dependent. Conclusion Magnolol and honokiol could inhibit the
proliferation, migration, and invasion of nasopharyngeal carcinoma cells, and are small molecules with development potential of anticancer.
Key words: magnolol; honokiol; nasopharyngeal carcinoma; proliferation; migration; invasion
近年来,从中药中和已有的化合物库中寻找活
性成分作为小分子靶向性药物,已成为抗肿瘤药物
的研究方向。肿瘤细胞中普遍存在信号转导通路的
失调,研发抑制这些通路中关键基因“Driver”的
分子靶向药物或者多靶点的药物,将是肿瘤靶向治
疗的重要发展方向。
研究表明,和厚朴酚能够以时间及剂量依赖性
方式诱导乳腺癌、恶性黑色素瘤、肺癌、结肠癌、
胃癌等肿瘤细胞的凋亡以及抑制肿瘤细胞增殖[1-4]。
另外,和厚朴酚在抗肿瘤治疗中毒副作用低,在有
效的治疗浓度下,正常细胞如成纤维细胞、淋巴细
胞对其有很好的耐受性[5],表明和厚朴酚是一种具
有开发潜力的抗癌小分子。在鼻咽癌的早期诊断、
早期治疗及相关研究中,有关厚朴酚与和厚朴酚抑
收稿日期:2014-06-05
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81100471,81270748);深圳市科技计划项目(201302042,201302043);深圳市科技研发资金基础
研究计划资助项目(JCYJ20130402114702127,JCYJ20120827150357364)
*通信作者 聂国辉,男,博士,教授,硕士生导师。Tel: (0755)8392333-6666 E-mail: nghui@21cn.com
#共同第一作者
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制鼻咽癌肿瘤细胞增殖、促进凋亡、抑制新生血管
生成的研究等鲜有报道。本研究拟探讨厚朴中小分
子化合物厚朴酚与和厚朴酚对鼻咽癌细胞增殖、侵
袭、迁移及凋亡的影响,并探讨其可能的作用机制,
以期为厚朴酚与和厚朴酚抗肿瘤活性开发提供实
验依据和理论基础。
1 材料
鼻咽癌细胞株 HONE1、HK1、CNE1、CNE2、
5-8F 均购自中国科学院细胞库,对照细胞人鼻咽上
皮细胞 NP460 由北京大学香港科技大学医学中心
万峻博士惠赠。基础培养基 H-DMEM、胎牛血清
( FBS )、 左旋谷氨酰胺、青霉素和链霉素
(Gibco-BRL),0.25%胰酶(Gibco)。厚朴酚、和厚
朴酚(质量分数均为 99%)由广州中医药大学李康
博士惠赠。MTT(Sigma-Aldrich),Matrigel 基质胶
(BD Bioscience),Transwell 小室(聚碳脂膜微孔直
径 8 μm,Costar)。
2 方法
2.1 鼻咽癌细胞株 HONE1、HK1、CNE1、CNE2、
5-8F 及对照细胞人鼻咽上皮细胞 NP460 培养
肿瘤细胞于培养皿中培养,完全培养基包括
90%基础培养基 H-DMEM、10% FBS、1 mmol/L 左
旋谷氨酰胺、1%双抗(100 U/mL 青霉素和 100 mg/L
链霉素)。37 ℃、5% CO2 饱和湿度培养箱内培养,
取对数生长期细胞用于实验。
2.2 细胞增殖实验[6]
将 1×103 个肿瘤细胞 HONE1 接种于 96 孔板
中,每孔 200 μL,24 h 后分别加入不同质量浓度
(2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 μg/mL)的厚朴
酚与和厚朴酚,同时设对照组(正常细胞加培养
基),每组设 6 个复孔,于加药后 48 h 采用 MTT 法
测定 490 nm 波长处吸光度(A)值。
2.3 细胞迁移实验[7]
接种约 8.0×105 个肿瘤细胞 HONE1 于 6 孔板
中,细胞汇合度至 90%时,用 200 μL 枪头在单细
胞层上划痕,分别加入不同质量浓度(5、10、15
μg/mL)的厚朴酚与和厚朴酚,同时设置对照组(正
常细胞加培养基),分别于划痕后 0、24、48、72 h
观察细胞迁移情况,并拍照。
2.4 细胞侵袭实验[8]
按照说明书将 Matrigel 基质胶与无血清培养基
以 1∶3 稀释混匀预铺在 Transwell 小室(上室)内
至凝固后,分别将 5×104个 HONE1 或 NP460 的无
血清细胞悬液(参照 Transwell 小室说明书)接种
至 Transwell 小室内,并放置于 24 孔板小室(下室)
内含有 7.5 μg/mL 厚朴酚的 10%胎牛血清完全培养
基中。37 ℃、5% CO2 培养 18 h 后,用棉签擦去基
质胶和上室内细胞,结晶紫染色固定后,在显微镜
下(×100)拍照计数。
3 结果
3.1 鼻咽癌细胞株培养体系的建立
本实验建立了人鼻咽癌细胞株 HONE1、HK1、
CNE1、CNE2、5-8F及对照细胞人鼻咽上皮细胞NP460
细胞稳定的培养、扩增体系,各细胞形态见图 1。
图 1 5 株鼻咽癌细胞系及对照细胞系 NP460 的形态学特征
Fig. 1 Morphologic characters of five nasopharyngeal carcinoma
cell lines and control NP460 cell line
3.2 对鼻咽癌细胞系 HONE1 细胞增殖抑制作用
采用 MTT 法测定不同质量浓度的厚朴酚、和
厚朴酚对 HONE1 细胞的增殖抑制率。结果表明,
厚朴酚、和厚朴酚均对 HONE1 的增殖有抑制作用,
并且这种抑制作用呈明显的量效关系,厚朴酚、和
厚朴酚作用HONE1细胞48 h的 IC50值分别为4.56、
7.98 μg/mL,具体抑制率见表 1。
3.3 对鼻咽癌细胞形态及迁移的影响
分别采用不同质量浓度的厚朴酚、和厚朴酚对
鼻咽癌细胞系 HONE1 进行处理,通过倒置相差显
微镜观察到,未经药物处理的细胞贴壁良好,细胞
轮廓清晰,细胞连接紧密,处理细胞 48 h 后,肿瘤
HK1 HONE1
5-8F
CNE1 CNE2
NP460
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细胞显示出不同程度变小、变圆,至培养 72 h 后,
细胞折光率减弱,细胞崩解,细胞质浓缩,凝固等,
细胞凋亡显著较对照组明显。进一步进行细胞划痕
实验,可观察到添加厚朴酚或和厚朴酚 24 h 后,处
理组 HONE1 细胞迁移受到明显抑制,并呈剂量依
赖性,结果见图 2。
表 1 厚朴酚与和厚朴酚对 HONE1 细胞增殖的抑制作用 ( ± = 6x s , n )
Table 1 Inhibition of magnolol and honokiol on proliferation of nasopharyngeal carcinoma cell line HONE1 ( ± = 6x s , n )
组别 ρ/(μg·mL−1) A 值 抑制率/% 组别 ρ/(μg·mL−1) A 值 抑制率/%
对照 — 0.28±0.03 — 对照 — 0.24±0.01 —
厚朴酚 2.5 0.22±0.04 2.89 和厚朴酚 2.5 0.19±0.02 20.92
5.0 0.18±0.03 20.12 5.0 0.13±0.02 78.81
7.5 0.12±0.01 43.17 7.5 0.09±0.01 90.22
10.0 0.07±0.05 75.66 10.0 0.07±0.01 98.06
12.5 0.02±0.01 88.09 12.5 0.01±0.01 100.00
15.0 0.00±0.03 99.02 15.0 0.00±0.03 100.00
对照 厚朴酚 5 μg·mL−1 厚朴酚 10 μg·mL−1 厚朴酚 15 μg·mL−1
对照 和厚朴酚 5 μg·mL−1 和厚朴酚 10 μg·mL−1 和厚朴酚 15 μg·mL−1
图 2 厚朴酚与和厚朴酚对鼻咽癌细胞系 HONE1 迁移的影响 (24 h)
Fig. 2 Effect of magnolol and honokiol on migration of nasopharyngeal carcinoma cell line HONE1 (24 h)
3.4 对鼻咽癌细胞侵袭的影响
进一步采用铺有 Matrigel 基质胶的 COSTAR
Transwell 小室检测了厚朴酚对鼻咽癌细胞 HONE1
和人鼻咽上皮细胞 NP460 侵袭能力的影响。实验结
果表明,厚朴酚能显著抑制鼻咽癌细胞 HONE1 的
侵袭,而对 NP460 细胞的抑制作用不显著(图 3)。
4 讨论
鼻咽癌是我国南方及东南亚地区一种常见的
恶性肿瘤,尤以广东省珠江三角洲一带多见,发病
率较欧美等其他国家高 25~30 倍[9-10],故有“广东
瘤”之称[11-13]。目前研究发现,鼻咽癌的发病与爱
波斯坦-巴尔病毒(Epstein. Barr virus,EBV)感染、
遗传因素以及环境因素密切相关。尽管以调强放射
治疗技术为主的放化疗综合治疗使得鼻咽癌的局
控率有明显提高,但鼻咽癌起病隐匿、转移早、易
复发,5 年生存率仍维持在 70%左右[14-20],鼻咽癌
的发病人群以 40~50 岁的青壮年多见,一旦发病
对社会、经济和家庭造成较大影响。因此,全面解
析鼻咽癌的病因及其癌变的分子机制对于鼻咽癌
的早期发现和患者生存率的提高具有重要意义。
厚朴为木兰科植物厚朴 Magnolia offieinalis
Rehd. et Wils、凹叶厚朴 Magnolia offieinalis Rehd. et
Wils. var. biloba Rehd. et Wils 的干燥树皮、根皮以
及枝皮。厚朴是一味具有广泛药效作用的中药,在
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 2 期 2015 年 1 月 ·229·
对照 厚朴酚 对照 厚朴酚
图 3 厚朴酚对鼻咽癌细胞 HONE1 侵袭的影响
Fig. 3 Effect of magnolol on invasion of nasopharyngeal carcinoma cell line HONE1
国内外用于多种疾病的治疗。和厚朴酚是从厚朴的
根、茎、叶中提取的一种小分子的天然产物,属于带
有烯丙基的联苯酚类化合物,是厚朴的主要活性成
分,其具有多种药理作用,其中抗肿瘤作用是其重要
作用之一,可以通过诱导肿瘤细胞凋亡,促进肿瘤细
胞分化,抑制肿瘤新生血管生长,抑制肿瘤转移,抑
制细胞增殖等效应发挥抗肿瘤作用,其抗肿瘤效应具
有多靶点、多效应、毒副作用低的特点[21-22],在抗肿
瘤治疗中受到越来越多的关注[23]。
近年来,分子肿瘤学、分子药理学的发展使肿
瘤本质正在逐步阐明[24]。恶性肿瘤的侵袭和转移是
其治疗失败的原因之一,抑制肿瘤的侵袭与转移是
目前肿瘤治疗研究的热点[25]。目前,中医药配合现
代医学技术在预防和治疗肿瘤的许多方面能取长
补短。本研究考察厚朴中 2 种酚类小分子化合物对
鼻咽癌细胞增殖、迁移、侵袭的影响,结果表明厚
朴酚与和厚朴酚能明显抑制鼻咽癌细胞系增殖、迁
移和侵袭,而且这种作用效应呈显著的剂量依赖
性,提示这类小分子化合物可能对鼻咽癌发生、发
展具有重要调控作用。厚朴酚与和厚朴酚属同分异
构体,本实验中,将 2 种化合物以相同质量浓度分
别作用于鼻咽癌细胞系,从实验结果分析,它们对
鼻咽癌细胞系细胞形态及迁移、细胞生长抑制以及
细胞侵袭均有显著效应,初步说明它们抗癌效价和
抗癌作用是相似的。2 种化合物在鼻咽癌中的信号
通路以及小鼠模型血清中内源性代谢物的变化,需
要进一步的鉴定和筛选。
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