全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 12 期 2011 年 12 月

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莱菔硫烷诱导人肝癌 HepG2 细胞凋亡与 Fas/FasL 途径的相关性研究
季宇彬 1, 2*，张志坚 1, 2，邹 翔 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 研究莱菔硫烷对人肝癌 HepG2 细胞 Fas、FasL、Bid 蛋白表达的影响，探讨其诱导 HepG2 细胞凋亡过程中
Fas/FasL 途径的作用。方法 Caspase-8 试剂盒检测莱菔硫烷对 HepG2 细胞 Caspase-8 活性的影响；流式细胞仪检测莱菔硫
烷对 HepG2 细胞中 Fas、FasL、Bid 蛋白表达的影响。结果 莱菔硫烷 10、20、40 μmol/L 作用于 HepG2 细胞 48 h，可显著
升高 HepG2 细胞 Caspase-8 活性（P＜0.01）；可使 HepG2 细胞 Fas、FasL 蛋白的表达显著升高（P＜0.01）；莱菔硫烷 20、
40 μmol/L 时，可显著提高 Bid 蛋白的表达（P＜0.01），上述作用均呈剂量相关性。结论 激活 Fas/FasL 途径可能是莱菔硫
烷诱导人肝癌 HepG2 细胞凋亡的重要机制之一。
关键词：莱菔硫烷；人肝癌细胞 HepG2；细胞凋亡；Fas/FasL 途径；抗肿瘤
中图分类号：R282.710.5 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)12 - 2489 - 03
Correlation between sulforaphane-induced human liver cancer HepG2 cell
apoptosis and Fas/FasL pathway
JI Yu-bin1, 2, ZHANG Zhi-jian1, 2, ZOU Xiang1, 2
1. Research Center on Life Sciences and Environmental Sciences, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China
2. Engineering Research Center of Natural Antitumor Drugs, Ministry of Education, Harbin 150076, China
Abstract: Objective To study the effect of sulforaphane on Fas, FasL, and Bid protein expression in HepG2 cells, and to explore the
effect of Fas/FasL pathway on sulforaphane-induced apoptosis in HepG2 cells. Methods The effect of sulforaphane on Caspase-8
activity in HepG2 cells was detected by Caspase-8 Activity Assay Kit. Flow cytometer was used to analysis of Fas, FasL, and Bid
protein expression in HepG2 cells. Results After treated by sulforaphane for 48 h, the Caspase-8 activity was effectively increased
(P<0.01). At the doses of 10, 20 and 40 μmol/L, the effect of sulforaphane could significantly increase the Fas and FasL protein
expression in HepG2 cells in a dose dependent manner, while at the doses of 20 and 40 μmol/L, sulforaphane could increase the Bid
protein expression. Conclusion Activating the Fas/FasL pathway may be one of the role mechanism of sulforaphane inducing the
apoptosis of HepG2 cells.
Key words: sulforaphane; human liver cancer HepG2 cells; apoptosis; Fas/FasL pathway; antitumor

肿瘤的发生、发展是一个多因素、多阶段、长
期相互作用的过程，而细胞凋亡对于维持细胞增殖
和死亡的平衡、机体的发育和生命平衡具有非常重
要的意义。一旦众多有害因素起作用，便会破坏细胞
凋亡的调控过程，引起肿瘤的发生和发展，因此细胞
凋亡与肿瘤关系密切。莱菔硫烷为十字花科植物中含
有的一种异硫氰酸盐类成分，在西兰花 Brassica
oleracea var. italica Plenck 中的量最高[1]，是蔬菜中防
癌和抗癌效果最好的天然活性物质之一[2]，尤其对肺
癌[3]、乳腺癌[4]、胃癌[5]、结肠癌[6]、前列腺癌[7]、
肝癌[8]等有很好的防治作用。有研究显示，莱菔硫
烷通过诱导肿瘤细胞凋亡在肿瘤发生的多个阶段发
挥抗肿瘤作用，可通过线粒体信号转导途径诱导
HepG2 细胞凋亡[9]，是一种潜在的抗癌药物[10]。本
实验主要研究莱菔硫烷对 HepG2 细胞 Fas、FasL、
Bid 蛋白表达的影响，以探讨死亡受体通路是否参
与了莱菔硫烷诱导的 HepG2 细胞凋亡的过程，为其
进一步开发成为抗肿瘤药物提供理论依据。

收稿日期：2011-06-25
基金项目：国家自然科学基金资助项目（30300284）；黑龙江省自然科学基金重大项目（ZJY03-04；D200802）
作者简介：季宇彬（1956—），男，博士，教授，博士生导师，研究方向为抗肿瘤药物。Tel/Fax: (0451)84866922 E-mail: jyb@hrbcu.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 12 期 2011 年 12 月

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1 材料
1.1 药品与试剂
莱菔硫烷，质量分数为 98.3%，美国 Alexis 公
司，批号 L23736；阿霉素，规格 10 mg，美国 Pfizer
公司，批号 9QL0141；二甲基亚砜（DMSO）、胰蛋
白酶，美国 Sigma 公司；RPMI 1640 培养基干粉，
美国 Gibco 公司；Caspase-8 活性检测试剂盒、FITC
标记山羊抗兔二抗，碧云天生物技术研究所；兔抗
人 Fas、FasL，北京中杉金桥生物技术有限公司；
兔抗人 Bid，北京博奥森生物技术有限公司；牛血
清白蛋白（BSA），杭州四季青生物工程公司；多聚
甲醛，北京化学试剂公司。
1.2 仪器
DL—CJ—1N 医用型超净工作台（北京东联哈
尔仪器公司），CO—150 型 CO2 培养箱（美国 NBS
公司），Adventurer 万分之一电子天平（Ohaus 公司），
倒置显微镜（日本 Olympus 公司），GILSON 移液
器（法国 Gilson 公司），96 孔培养板（Orange
Scientific）；Wellscan MK3 型酶标仪（美国 Bio-Rad
公司），EPICS-XL 型流式细胞仪、高速低温离心机
（美国 Beckman-Coulter 公司）。
1.3 细胞
人肝癌 HepG2 细胞株，由哈尔滨商业大学生命
科学与环境科学研究中心传代保种。
2 方法
2.1 细胞培养及给药
人肝癌细胞株 HepG2 常规方法复苏后，置于含
有 10%胎牛血清的 RPMI 1640 培养液中，在 37 ℃、
5% CO2、相对湿度 95%条件下置培养箱培养，每 2～
3 天用 0.25%胰酶消化传代。取对数生长期细胞，
设莱菔硫烷（终浓度分别为 10、20、40 μmol/L）给
药组、阿霉素（终浓度为 0.5 μmol/L）阳性对照组、
阴性对照组（加相同体积的 RPMI 1640 培养液），
给药后继续培养 48 h，收集细胞。
2.2 对 HepG2 细胞 Caspase-8 活性的影响
取“2.1”项下经过药物处理的 HepG2 细胞，于
4 ℃、600×g 离心 5 min，弃上清后 PBS 洗涤 1 次。
每 2×106细胞加入 100 μL 裂解液，重悬沉淀，冰浴
裂解 15 min，于 4 ℃、16 000～20 000×g 离心 10～
15 min。将上清液移至冰浴预冷的离心管中，取
Caspase-8 活性检测试剂盒中检测缓冲液 70 μL，加
入待测样品20 μL，加入10 μL Ac-IETD-pNA后混匀，
37 ℃孵育过夜，测定 405 nm 处吸光度（A405）值。
2.3 对 HepG2 细胞 Fas、FasL 和 Bid 蛋白表达的
影响
取“2.1”项下经过药物处理的细胞至离心管中，
2 000 r/min 离心 10 min，弃上清，用 4%多聚甲醛
室温固定 30 min，2 000 r/min 离心 10 min，弃上清，
加入含 0.1% Triton X-100 的 PBS 透化细胞 10 min，
2 000 r/min 离心 10 min，弃上清，加入含 5% BSA
的 PBS 封闭 30 min，2 000 r/min 离心 10 min，弃上
清，用 PBS 洗涤 1 次，加入适当稀释的一抗室温孵
育 2 h，2 000 r/min 离心 10 min，弃上清，用 PBS
洗涤 1 次，加入适当稀释的荧光标记二抗，室温避
光孵育 1 h，2 000 r/min 离心 10 min，弃上清，用
PBS 将细胞重悬于流式管中，300 目尼龙网滤过，
流式细胞仪检测 Fas、FasL 和 Bid 蛋白的表达。
2.4 统计学处理
采用 SPSS 15.0 统计学软件进行数据处理，数
据统计采用方差分析，结果以 ±x s 表示。
3 结果
3.1 对 HepG2 细胞 Caspase-8 活性的影响
与阴性对照组比较，莱菔硫烷 10、20、40 μmol/L
作用 HepG2 细胞 48 h 后，细胞 Caspase-8 活性均显
著升高（P＜0.01），并呈一定剂量相关性。见表 1。
表 1 莱菔硫烷对 HepG2 细胞 Caspase-8 活性的影响
( 3=± n , sx )
Table 1 Effect of sulforaphane on Caspase-8 activity
of HepG2 cells ( 3=± n , sx )
组 别 C / (μmol·L−1) A405 Caspase-8 活性/%
对照 － 0.049±0.004 －
莱菔硫烷 10 0.137±0.004** 182.56
20 0.155±0.007** 218.25
40 0.167±0.005** 246.81
阿霉素 0.5 0.088±0.003** 81.68
与对照组比较：*P＜0.05 **P＜0.01，下同
*P<0.05 **P<0.01 vs control group, same as below
3.2 对 HepG2 细胞 Fas 和 FasL 蛋白表达的影响
莱菔硫烷 10、20、40 μmol/L 作用 HepG2 细胞
48 h 后，Fas、FasL 蛋白表达增加，并呈现一定的
浓度相关性，与对照组比较差异显著（P＜0.01）。
结果见表 2。
3.3 对 HepG2 细胞 Bid 蛋白表达的影响
莱菔硫烷 10、20、40 μmol/L 作用 HepG2 细胞
48 h 后，Bid 蛋白表达增加，且呈一定的浓度相关
性，20、40 μmol/L 组与对照组相比差异显著（P＜
0.01）。结果见表 2。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 12 期 2011 年 12 月

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表 2 莱菔硫烷对 HepG2 细胞 Fas、FasL、Bid 蛋白表达的影响 ( 3=± n , sx )
Table 2 Effects of sulforaphane on protein expression of Fas, FasL, and Bid in HepG2 cells ( 3=± n , sx )
组 别 C / (μmol·L−1) Fas/% FasL/% Bid/%
对照 － 37.10±1.04 47.93±1.34 30.70±1.18
莱菔硫烷 10 44.90±1.67** 70.30±0.46** 32.77±0.40
20 76.47±0.87** 82.40±0.70** 73.73±0.71**
40 95.60±0.46** 83.30±1.06** 90.50±0.10**
阿霉素 0.5 95.07±0.40** 93.97±0.50** 79.57±0.23**

4 讨论
由于细胞凋亡失衡是肿瘤形成与发展的重要原
因，因此诱导肿瘤细胞凋亡是消除肿瘤细胞的一个
有效途径。细胞凋亡是一个多基因参与的复杂调控
过程，主要有外源性和内源性两个调节途径，其中
涉及线粒体、内质网、死亡受体以及近年来发现的
丝裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein
kinase，MAPK）等多条细胞信号转导通路相关因子
的调节。莱菔硫烷除具有突出的化学预防作用外[11]，
还有较强的抗肿瘤作用，其抗肿瘤作用贯穿于肿瘤
发生、发展的各个阶段，其机制主要与阻滞细胞周
期、诱导肿瘤细胞凋亡以及抑制肿瘤转移等有关，
是一种潜在的肿瘤治疗药物。
以往研究结果表明，莱菔硫烷对人肝癌 HepG2
细胞具有较强的抑制作用，其通过下调 bcl-2 基因
表达、上调 bax 基因表达，而诱导线粒体通透性转
变孔道的开放，促进线粒体内细胞色素 C 向胞浆释
放，再通过下游一系列级联反应最终完成经由线粒
体途径诱导细胞凋亡的过程。本实验结果表明，莱
菔硫烷作用 HepG2 细胞 48 h 后，细胞内 Fas、FasL
的表达均升高，且呈一定剂量相关性，Caspase-8 活
性也显著增强，因此推断莱菔硫烷可能通过上调
Fas、FasL 蛋白表达，激活 Caspase-8，并直接激活
下游效应因子 Caspase-3，引起 HepG2 细胞凋亡。
此外，莱菔硫烷还可升高 HepG2 细胞内 Bid 的表达
水平，说明其在激活 Fas/FasL 途径诱导 HepG2 细胞
凋亡过程中，还可能通过活化的 Caspase-8 切割 Bid，
使Bid 片断 tBid 与Bcl-2 蛋白结合而抑制其抗凋亡活
性，进而间接激活线粒体凋亡途径而引起 HepG2 细
胞凋亡。结果表明，激活 Fas/FasL 途径可能是莱菔
硫烷诱导 HepG2 细胞凋亡的重要机制之一。
参考文献
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