全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 1 期 2012 年 1 月

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龙葵碱对乳腺癌 MCF-7 细胞微管系统的影响
季宇彬 1, 2*，刘家源 1, 2，高世勇 1, 2
1. 哈尔滨商业大学 生命科学与环境科学研究中心，黑龙江 哈尔滨 150076
2. 国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心，黑龙江 哈尔滨 150076
摘 要：目的 研究龙葵碱对乳腺癌 MCF-7 细胞微管系统的影响。方法 MTT 法检测龙葵碱对人乳腺癌 MCF-7 细胞增殖
的抑制作用，流式细胞仪分析龙葵碱对 MCF-7 细胞周期的影响以及细胞内 α-微管蛋白及微管相关蛋白（MAP-2）的变化。
结果 龙葵碱对 MCF-7 细胞的 IC50为 22.08 μg/mL，能够将 MCF-7 细胞阻滞于 S 期；能够增加 MCF-7 细胞内 α-微管蛋白和
MAP-2 的量。结论 龙葵碱通过升高 MCF-7 细胞内的微管蛋白及 MAP-2 的表达，将 MCF-7 细胞阻滞于 S 期，从而抑制乳
腺癌 MCF-7 细胞的生长。
关键词：龙葵碱；乳腺癌 MCF-7 细胞；细胞周期；微管蛋白；细胞增殖
中图分类号：R282.710.5 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2012)01 - 0111 - 04
Effects of solanine on microtubules system of human breast cancer MCF-7 cells
JI Yu-bin1, 2, LIU Jia-yuan1, 2, GAO Shi-yong1, 2
1. Research Center of Life Science and Environmental Science, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China
2. Research Center of Natural Anticancer Drugs Engineering, Ministry of Education, Harbin 150076, China
Abstract: Objective To investigate the effects of solanine on microtubular system in MCF-7 cell line. Methods Proliferation
inhibition of MCF-7 cell line was evaluated by MTT assay. Cell cycle of MCF-7 cells was analyzed and the changes of α-tubulin
protein and microtubule-associated protein 2 (MAP-2) protein were detected by flow cytometry. Results The IC50 of MCF-7 cells
was 22.08 μg/mL. Solanine could induce MCF-7 cells arrested in S phaseand increase the levels of α-tubulin and MAP-2 in MCF-7
cell line. Conclusion Solanine could inhibit the MCF-7 cell proliferation by increasing α-tubulin and MAP-2 expression and
inducing MCF-7 cells arrested in S phase.
Key words: solanine; breast cancer MCF-7 cells; cell cycle; tubulin; cell proliferation

龙葵碱（solanine）主要存在于茄科植物马铃薯
Solanum tuberosum L. 块茎及龙葵 S. nigrum L. 全
草中，具有抗肿瘤作用。有研究显示，龙葵碱抗肿
瘤作用与其损伤肿瘤细胞线粒体和调控某些蛋白表
达[1-2]、影响肿瘤细胞膜的流动性、肿瘤细胞膜上的
蛋白水平、肿瘤细胞膜唾液酸水平和肿瘤细胞膜封
闭度有关[3-4]；也与降低某些荷瘤（如 S180 和 H22）
小鼠肿瘤细胞 RNA 和 DNA 的比值有关[5]。本课题
组前期研究显示，龙葵碱通过线粒体途径诱导
HepG2 细胞凋亡[6-8]。此外，龙葵碱对消化系统[9-11]、
循环系统、神经系统[12]、泌尿系统[13]疾病都有一定
的作用。本实验研究龙葵碱对乳腺癌 MCF-7 细胞微
管系统的影响，以探讨龙葵碱抑制肿瘤细胞生长的
作用机制。
1 材料
1.1 药品与试剂
龙葵碱，质量分数 99%，黑龙江省药品检验所
提供；碘化丙啶（PI），Sigma 公司；二甲基亚砜
（DMSO），天津博迪化工股份有限公司；阿霉素，
批号：9QL0141，辉瑞制药有限公司；胰蛋白酶、
RPMI 1640 培养基，Gibco 公司；微管蛋白抗体、
FITC 标记山羊抗小鼠 IgG（H＋L），碧云天生物技
术研究所；微管相关蛋白 2（MAP-2）抗体，武汉
博士德生物工程有限公司；胎牛血清，杭州四季青

收稿日期：2011-09-06
基金项目：国家自然科学基金资助项目（30400591）；教育部博士点基金项目（200802400001）；黑龙江省博士后资助项目（LBHZ09094）；黑
龙江省研究生创新基金项目（YJSCX2011-199HSD）
作者简介：季宇彬（1956—），男，教授，博士（后），博士生导师，研究方向为抗肿瘤药物研究。E-mail: jyb@hrbcu.edu.cn
*通讯作者 季宇彬 E-mail: jyb@hrbcu.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 1 期 2012 年 1 月

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生物工程公司；MTT，Molecular Probe 公司。
1.2 细胞株
人乳腺癌 MCF-7 细胞株，由哈尔滨商业大学生
命科学与环境科学研究中心药物研究所博士后科研
工作站传代保种。
1.3 主要仪器
CO—150 型二氧化碳细胞培养箱，美国 NBS
公司；DL—CJ—1N 型超净工作台，北京东联哈尔
仪器制造有限公司；680 型酶标仪，美国 Bio-Rad
公司；EPICS—XL 型流式细胞仪，美国 Beckman-
Coulter 公司。
2 方法
2.1 细胞培养
MCF-7 人乳腺癌细胞以适量浓度接种于培养
瓶中，加入含 10%胎牛血清的 RPMI 1640 培养基，
置于 37 ℃恒温、5% CO2及饱和湿度的培养箱中培
养，细胞贴壁生长，每 2～3 d 传代 1 次，传代时首
先倒出培养液，PBS 洗 3 次，胰酶消化后，加入新
鲜的培养液吹打均匀，调整细胞浓度至适当，移至
新的培养瓶中，添加培养液至适量。
2.2 MTT 法检测 MCF-7 细胞增殖
取对数生长期的 MCF-7 细胞，调整细胞浓度至
2×104/mL，接种于 96 孔培养板，24 h 后加入龙葵
碱，使终质量浓度分别为 6.25、12.5、25、50、100
μg/mL，阴性对照组仅加入含 RPMI 1640 全培养基，
阳性对照组加入阿霉素（终质量浓度分别为 0.25、1、
4、16、64 μg/mL），每一质量浓度设 6 个平行孔。
培养 72 h 后，每孔加入 MTT 溶液 200 μL，37 ℃
孵育 4 h，弃上清液，加 DMSO 150 μL 溶解后，于
570 nm 测定吸光度（A）值。
2.3 流式细胞术检测 MCF-7 细胞周期
取对数生长期的 MCF-7 细胞，调整细胞浓度至
2×105/mL，接种于 6 孔板中，CO2 培养箱中培养
24 h 后加入龙葵碱，使终质量浓度分别为 2、4、8
μg/mL，阴性对照组加入含 RPMI 1640 全培养基，
阳性对照组加入阿霉素 5 μg/mL。培养 24 h 后，弃
上清液，胰酶消化后于 2 000 r/min 离心 10 min，弃
上清液，用 PBS 洗 1 次，加 70%冰乙醇固定过夜，
2 000 r/min 离心 10 min，弃上清液，加入配制好的
含 RNA 酶的 PI 染液，染色 30 min 后流式细胞仪检
测，计数 1×104 个细胞。
2.4 流式细胞仪检测 MCF-7 细胞 α-微管蛋白表达
取对数生长期的 MCF-7 细胞，以 2×105/mL
接种 6 孔板中，24 h 后加入龙葵碱，使终质量浓度
分别为 1、2、4 μg/mL，作用 24 h 后吸出培养板中
培养液，PBS 洗 3 次，胰酶消化后，4%多聚甲醛室
温固定 30 min，吸出固定液，PBS 洗 3 次后加入含
0.1% TritonX-100 和 l% BSA 的 PBS 封闭液，37 ℃
湿盒孵育 30 min；吸去封闭液，加入 1∶500 稀释
的 α-微管蛋白鼠抗人单克隆抗体，4 ℃湿盒孵育过
夜，吸出一抗工作液，PBS 洗 3 次后加入 1∶200
稀释山羊抗小鼠 IgG-FITC，37 ℃湿盒避光孵育 60
min，吸出二抗工作液，PBS 避光洗 3 次，加 PBS 1 mL
重悬于流式管中，上机检测，计数 1×104个细胞。
2.5 流式细胞仪检测MCF-7细胞MAP-2蛋白表达
细胞封闭完成后，加入 1∶200 稀释的 MAP-2
鼠抗人单克隆抗体，其他方法同“2.4”项。
2.6 数据处理
数据以 ±x s 表示，采用 t 检验对数据进行统计
学分析。
3 结果
3.1 对 MCF-7 细胞增殖的影响
龙葵碱对 MCF-7 细胞的 IC50为 22.08 μg/mL，
阿霉素的 IC50 为 4.87 μg/mL，表明龙葵碱对 MCF-7
人乳腺癌细胞增殖具有较好的抑制作用。结果见
图 1。

图 1 龙葵碱对 MCF-7 细胞增殖的影响 ( 6=± n , sx )
Fig. 1 Effects of solanine on cell proliferation
of MCF-7 cells ( 6=± n , sx )
3.2 对 MCF-7 细胞周期的影响
流式细胞仪分析结果显示，不同质量浓度的龙
葵碱分别作用于 MCF-7 细胞 24 h 后，G0/G1 期的细
胞明显减少，S 期细胞明显增多并与药物质量浓度
呈正相关。结果见表 1。
3.3 对乳腺癌 MCF-7 细胞 α-微管蛋白的影响
3.3.1 对乳腺癌 MCF-7 细胞 α-微管蛋白表达的影响
龙葵碱阿霉素
0 20 40 60 80 100 120
ρ / (μg·mL−1)
抑
制
率
/
%

100
80
60
40
20
0
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 1 期 2012 年 1 月

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表 1 龙葵碱对 MCF-7 细胞周期的影响 ( 3=± n , sx )
Table 1 Effects of solanine on cell cycle of MCF-7 cells ( 3=± n , sx )
细胞周期分布 / % 组 别 ρ / (μg·mL−1)
G0/G1 S G2/M
对照 － 50.20±0.39 28.99±0.56 20.81±0.17
龙葵碱 2 0.83±0.30 63.79±3.02** 36.05±2.79
4 1.23±0.15 65.28±2.10** 33.49±1.98
8 1.11±0.13 75.10±2.58** 23.78±2.65
阿霉素 5 10.66±1.06 52.90±3.47** 36.44±2.71
与对照组比较：**P＜0.01
**P<0.01 vs control group
龙葵碱 1、2、4 μg/mL 作用于 MCF-7 细胞 24 h 后，
α-微管蛋白的表达随药物质量浓度的升高而增加，
见表 2。
3.3.2 对乳腺癌 MCF-7 细胞 MAP-2 蛋白表达的影
响 龙葵碱 1、2、4 μg/mL 作用于 MCF-7 细胞 24 h
后，MAP-2 蛋白的表达随药物质量浓度的升高而增
加，见表 2。

表 2 龙葵碱对MCF-7细胞α-微管蛋白和MAP-2表达的影响
Table 2 Effects of solanine on expression of α-tubulin
and MAP-2 in MCF-7 cells
组 别 ρ / (μg·mL−1) α-微管蛋白 / % MAP-2 / %
对照 － 46.1 29.5
龙葵碱 1 51.4 33.5
2 52.9 38.2
4 71.8 43.3
阿霉素 5 48.6 27.8

4 讨论
龙葵碱对人肝癌有较好的抑制作用[7,14-15]，而有
关龙葵碱对乳腺癌 MCF-7 细胞的研究还较少，作用
机制也不明确。本实验选用乳腺癌 MCF-7 细胞，从
细胞周期及微管蛋白角度研究龙葵碱对乳腺癌增殖
的抑制作用及其机制。
微管存在于所有真核细胞中，是由微管蛋白及
少量微管相关蛋白组成的亚稳定态管状细胞器。作
为细胞骨架的基本成分之一，微管参与许多生物学
过程，对细胞形状的维持、细胞信号转导、细胞分
裂、细胞运动都具有重要意义。α-微管蛋白是微管
结构中最重要的蛋白质之一，而 MAP-2 也已被证
实是维持微管正常结构和稳定微管的重要蛋白质，
无论是正常细胞还是肿瘤细胞都依赖于细胞周期的
正常运行，而有丝分裂进程中微管蛋白和微管相关
蛋白的改变对细胞周期产生影响。大多数以微管为
作用靶点的抗肿瘤药物，如紫杉醇、长春新碱、秋
水仙碱等诱导有丝分裂阻滞，使细胞生长停滞于
G2/M 期，而近年来发现一些化合物，如环状乙基酯
系列衍生物和天然产物 artelastin等亦能使细胞周期
阻滞于 S 期[16-19]。
本实验通过 MTT 法测得龙葵碱对 MCF-7 细胞
的 IC50为 22.08 μg/mL，表明龙葵碱对 MCF-7 细胞
有较好的细胞毒活性；流式细胞仪检测显示，龙葵
碱作用 24 h 后，G0/G1 期细胞百分比明显减少，S
期细胞百分比明显增多并呈一定的质量浓度相关
性，因此推断龙葵碱可能引起 MCF-7 细胞阻滞在 S
期。细胞周期阻滞与细胞周期相关蛋白有密切的关
系，其中 α-微管蛋白和 MAP-2 与 S 期阻滞有一定
的关系，因此采用流式细胞术，经抗体特异性标记
MCF-7 细胞内 α-微管蛋白和 MAP-2，观察龙葵碱
对 MCF-7 细胞这两种相关蛋白的影响，结果表明经
龙葵碱作用后，细胞内 α-微管蛋白和 MAP-2 的量
均增加，表明龙葵碱能够促进 α-微管蛋白和 MAP-2
的合成，进而使细胞内微管系统发生紊乱，最终引
起细胞周期阻滞，发挥其抗肿瘤作用。龙葵碱对乳
腺癌 MCF-7 细胞内微管系统具体的作用机制还需
要进一步深入研究。
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