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Anti-tumor mechanism of active components from extract of Actinidia rufa root

山梨猕猴桃根提取物抗肿瘤作用的机制研究



全 文 :山梨猕猴桃根提取物抗肿瘤作用的机制研究
林国彪1,钟振国1,张雯艳1,张凤芬1,陈希慧2,黄初升3
(1.广西中医学院,广西 南宁 530001;
2.广西大学 化工学院,广西 南宁 530000;3.广西师范学院,广西 南宁 530000)
[摘要] 目的:探讨山梨猕猴桃根提取物活性成分(单体R6,R8)的抗肿瘤作用机制。方法:采用原位免疫组
化(Tunel)法、瑞氏和姬姆萨混染法、Hoechst33258PI双染色法,随机分为对照组和R6,R8给药组,给药组分别给予
005,005g·L-1药物,观察R6,R8对人胃癌细胞株(SGC7901)肿瘤细胞凋亡的影响;用药72h后,应用流式细胞
分析术(FCM)法观察R6,R8对肿瘤细胞凋亡的影响;应用Comet(彗星)琼脂糖单细胞电泳法,观察R6,R8对肿瘤细
胞DNA损伤的影响,探讨其抗肿瘤作用机制。结果:Tunel法 24,48,72hR6,R8细胞凋亡率分别为(1708±
278)%,(2968±296)%,(5246±381)%;(1475±214)%,(2735±379)%,(4564±524)%,明显高于
对照组(194±155)%,(278±184)%,(118±279)%(P<001),瑞氏和姬姆萨混染法、Hoechst33258PI双
染色法和FCM法均可检测到R6,R8可诱导细胞凋亡,与阴性对照组比较有显著性差异(P<001);彗星琼脂糖单
细胞电泳法显示R6,R8可导致肿瘤细胞的DNA损伤,与阴性对照组比较有显著性差异(P<001)。结论:R6,R8体
外抗SGC7901的作用机制可能通过引起DNA损伤、促进细胞凋亡有关。
[关键词] 山梨猕猴桃根提取物;肿瘤细胞株;细胞凋亡;作用机制
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)16201104
[收稿日期] 20071020
[基金项目] 国家自然科学基金地区联合项目(30160095);广
西高校人才小高地建设创新团队计划
[通讯作者] 钟振国,Tel:15977723602,Email:zhongzg@gx
tcmu.edu.cn
  猕猴桃(猕猴桃科Actinidiaceae猕猴桃属Actin
idialindl植物)根有抗癌作用,尤对胃肠道肿瘤疗效
较佳[1]。山梨猕猴桃A.rufa根提取物的抗肿瘤作用
在前期研究中已证实,已确定其抗肿瘤作用的活性部
位[23],并且该活性部位对人胃癌细胞株(SGC7901)
有细胞毒作用。因此,本研究根据对山梨猕猴桃根醇
提物的正丁醇提取部分分离所得到的抗肿瘤活性成
分R6,R8做进一步研究,以探讨其抗肿瘤的作用机
制。
1 材料
1.1 山梨猕猴桃根提取物
山梨猕猴桃由广西植物研究所猕猴桃分类专家
梁木源教授鉴定,山梨猕猴桃根提取物为乙醇浸膏
的正丁醇溶解部分通过柱色谱分离等方法得单体
(以下称R6,R8),用蒸馏水溶解后无菌过滤备用。
1.2 试剂
FBS(胚胎牛血清)为美国 Hyclone公司产品,
批号0405;RPMI1640培养基为美国 GIBCO公司产
品,批号1120708;Trypsin(胰蛋白酶)由天津市灏洋
生物制品有限责任公司提供,批号200503;Wright’s
stain(瑞氏染色)上海三爱思试剂有限公司,批号
20011026;Giemsa’sstain(姬氏染色)上海试剂三
厂,批号20000324;盐酸(HCl)洛阳市化学试剂厂,
批号020412;Hoechst33258Sigma(广州达新生物技
术开发有限公司,批号 23491454);POD试剂盒
Genmany(广州达新生物技术开发有限公司,批号
1684817);TUNEL试剂盒 Roche(广州达新生物技
术开发有限公司,批号0030103);DAB显色试剂盒
(广州达新生物技术开发有限公司,批号0505);Ul
traSensitiveTMSP试剂盒(福州迈新生物技术开发有
限公司,批号0605)。
1.3 肿瘤细胞株
人胃癌细胞株 SGC7901购自上海细胞生物研
究所细胞库。
1.4 仪器
CO2培养箱型号381(ThermoForma,美国);倒
置显微镜型号 CK40(Olympus,日本);倒置荧光显
微镜型号TE2000-U(Nikon,日本);流式细胞仪型
号Epicsxl(美国 Beckman);稳压稳流电泳仪型号
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DYY-6B(北京市六一仪器厂)。
2 方法
2.1 原位免疫组织化学法检测细胞凋亡[4]
将对数生长期细胞 SGC7901,用胰酶消化为单
个细胞悬液,接种于置有载玻片的培养皿中,培养
24h后,吸尽培养液,分别加入 R6,R8(005g·
L-1),分给药组及阴性对照组,每组有3平行片,培
养不同时段(24,48,72h)后取出载玻片,用多聚甲
醛室温固定,按照试剂盒要求处理,40℃烘干,封
片。在高倍光镜下随机选择视野,观察200个细胞
以上,计数SGC7901细胞凋亡率[5]。重复3次。
凋亡率(%)=凋亡阳性细胞数/总细胞数×100%
2.2 细胞凋亡的形态学检测[6]
2.2.1 Hoechst33258PI染色法 取对数生长期细
胞SGC7901,用胰酶消化为单个细胞悬液。用含
10%小牛血清的 RPMI1640培养基配成细胞悬液,
分装在培养瓶中。在实验组中分别加入 R6,R8,对
照组加入等体积的培养液,置37℃温箱中培养3d。
用胰酶消化为单个细胞悬液,每样取出少量,加入
Hoechst33258和PI染色液,37℃下染色,每样取出
约40μL迅速滴在用双面胶封在载玻片上的小室
内,盖上玻片,在荧光显微镜下紫外光激发,荧光物
镜(×40)观察,随机计数300个细胞,并选取一个
形态典型的视野拍照。重复3次。
2.2.2 瑞氏和姬姆萨混染法 取对数生长期细胞
SGC7901,用含10%小牛血清的 RPMI1640培养基
配成细胞悬液,分装在培养瓶中。在实验组中分别
加入R6,R8,对照组加入等体积的培养液,置含37
℃温箱中培养3d。用胰酶消化为单个细胞悬液,收
集细胞制成悬液后涂片、晾干。以甲醇固定。先用
Wrigh’s染液染色,然后用 Giemsa’s溶液与 Sorens
en磷酸缓冲液混合成工作液,染色。流水冲洗、晾
干,镜检。重复3次。
2.3 细胞凋亡的FCM检测[7]
取对数生长期的细胞 SGC7901作活细胞计数,
  
用含小牛血清的RPMI1640培养基配成细胞悬液,
分装在培养瓶中。在实验组中加入 R6,R8,对照组
加入等体积的培养液,置含CO2的37℃温箱中培养
一定时间。离心收集细胞,PBS冲洗,离心,加入冰
冷的乙醇,混匀,用封口膜封口,4℃过夜。弃去乙
醇,PBS洗2次,用剩余的约0.5mLPBS混匀细胞,
加入RNAaseA,37℃消化。加入 Hoechst33258和
PI,4℃染色,上机。Epicsxl流式细胞计上测定;氩
离子激光器488nm或514nm波长激发;阻断滤片
为620nm长波通滤片。重复3次。
2.4 单细胞琼脂糖凝胶电泳
采用 Bowden[8]等设计的方法稍加修改。取对
数生长期的肿瘤细胞,用含小牛血清的 RPMI1640
培养基配成细胞悬液,分装在培养瓶中。在实验
组中加入样品,对照组加入等体积的培养液,置含
CO2的37℃温箱中培养一定时间。冰浴终止反
应,收集细胞,用冷 PBS洗涤两遍,细胞沉淀用05
mL冰冷的 PBS悬起。吸取正常熔点琼脂糖
(NMPA)200μL均匀涂在于载玻片磨砂面上,于
冰上成胶,再将细胞悬液与低熔点琼脂糖在37℃
条件下按1∶2混匀,迅速涂布于已成胶的底层琼脂
上,再次于冰上成胶。将固定好的细胞凝胶玻片
侵入解旋液中8min,取出用双蒸水冲洗。将玻片
水平放入电泳槽中,电泳 20min,用 EB染色 10
min,在荧光显微镜下观察拍照。
3 结果
3.1 原位组织化学法检测细胞凋亡
结果显示镜下可观察到凋亡细胞,阴性对照组,
细胞细胞膜完整,胞质透明,核膜完整,核大而圆,凋
亡细胞形态学改变,变小变圆,固缩。R6在不同时
间段的凋亡率分别为 1708,2968,5246;R8不同
时间段的凋亡率分别为1475,2735,4564。实验
组细胞凋亡率与阴性对照组比较有显著性差异
(P<001);在24~72h内,凋亡率与培养时间呈正
相关,其中以72h时作用最强,见表1。
表1 R6,R8给药后不同时间段的细胞凋亡率(珋x±s,n=9)
组别
剂量
/g·L-1
凋亡率/%
24h 48h 72h
R6 005 1708±2781) 2968±2961) 5246±3811)
R8 005 1475±2141) 2735±3791) 4564±5241)
阴性对照 - 194±55 278±84 1180±279
  注:与阴性对照组比较1)P<001(表2~4同)
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3.2 细胞凋亡的形态学检测
3.2.1 Hoechst33258PI染色法 结果显示正常细
胞对染料有拒染性,蓝色和红色荧光均较少;凋亡细
胞有膜通透性改变,主要摄取 Hoechst33258染料,
表现为强蓝色荧光,弱红色荧光,死细胞由于有很强
的PI嗜染性并可覆盖Hoechst33258,呈弱蓝色强红
色荧光,凋亡率与阴性对照组相比较有显著性差异
(P<001)。见表2。
表2 R6,R8处理后72h细胞凋亡率(珋x±s,n=9)
组别 剂量/g·L-1 凋亡率/%
R6 005 5332±5901)
R8 005 4360±3531)
阴性对照 - 892±258
3.2.2 瑞氏和姬姆萨混染法 结果显示 R6,R8用
药72h后得细胞凋亡率分别是5426%,4994%;
凋亡率与阴性对照组比较有显著性差异(P<
001),见表3。
表3 R6,R8处理72h后的细胞凋亡率(珋x±s,n=9)
组别 剂量/g·L-1 凋亡率/%
R6 005 5426±4391)
R8 005 4994±4931)
阴性对照 - 900±360
3.2.3 细胞凋亡的 FCM检测 结果显示 R6和 R8
的凋亡率分别为5927和5430;实验组细胞凋亡
率与阴性对照组比较均有显著性差异:R6与阴性对
照组比较P<001,R8与阴性对照组比较 P<001。
从软件分析知道,药后72hR6,R8组出现大量的细
胞凋亡,见表4。
表4 R6,R8药后细胞凋亡率(珋x±s,n=9)
组别 剂量/g·L-1 凋亡率/%
R6 005 5927±3181)
R8 005 5430±5591)
阴性对照 - 1143±356
3.3 单细胞琼脂糖凝胶电泳
结果显示,DNA被 EB染成桔红色,没有发生
DNA断裂的细胞只有 1个圆形的荧光头部;发生
DNA断裂的细胞则表现为断片向阳极方向迁移,形
成一个像彗星样的拖尾。R6,R8给药72h后对SGC
7901细胞的彗星频率分别是554%,5242%,实验
组细胞慧星频率与阴性对照组比较有显著性差异
(P<001),见表5。
4 讨论
本实验用多种方法观察细胞形态学的变化来确
  表5 R6,R8给药72h后对SGC7901细胞的彗星频率
(珋x±s,n=9)
组别 剂量/g·L-1 彗星细胞频率/%
R6 005 5540±2441)
R8 005 5247±3391)
阴性对照 - 82±189
定山梨猕猴桃根有促进肿瘤细胞凋亡的作用。凋亡
过程中核酸内切酶活化,将 DNA切割成寡聚核小
体,产生与DNA断点数目相同的3′2羟基末端,用
末端脱氧核糖核酸酶可以将生物素化的dUTP标记
至3′2羟基末端。该生物素与亲合素辣根过氧化
物酶结合后,再加入显色底物反应,即可在原位生成
有色沉淀,从而可以在显微镜下观察到被着色的凋
亡细胞(Tunel阳性细胞)[9]。实验结果表明在24~
72h内凋亡率与R6,R8作用时间相关,药后72h时
作用较强,与阴性对照组比较其凋亡率有显著性差
异。说明 R6,R8在体外有一定的促进人胃癌
SGC7901细胞凋亡的作用,这一作用可能是其抑制
肿瘤细胞生长的可能机制之一。瑞氏和姬姆萨混染
法实验也证明,R6,R8在体外有一定的促进人胃癌
SGC7901细胞凋亡作用。而 Hoechst33258PI染色
法不但可以检测到凋亡的细胞,还可看到凋亡小体
及死亡的细胞,凋亡率与对照相比较,有显著性差
异,进一步说明R6,R8促进人胃癌 SGC7901细胞凋
亡的作用。
流式细胞仪检测结果表明,给药72h后,有大
量的 SGC7901细胞凋亡,提示 R6,R8作用于
SGC7901细胞,促其凋亡。
彗星试验结果表明,R6,R8可损伤 SGC7901肿
瘤细胞,提示R6,R8促 SGC7901肿瘤细胞凋亡作用
可能与损伤其DNA有关,是其促凋亡的可能机制之
一。R6,R8如何引起 DNA损伤,以及对肿瘤细胞株
深一层次的作用机制,尚有待进一步研究。
[参考文献]
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Antitumormechanismofactivecomponentsfromextractof
Actinidiarufaroot
LINGuobiao1,ZHONGZhenguo1,ZHANGWenyan1,ZHANGFengfen1,CHENXihui2,HUANGChusheng3
(1.GuangxiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Nanning530001,China;
2.ChemistryColegeofGuangxiUniversity,Nanning530001,China;3.GuangxiNormalColege,Nanning530001,China)
[Abstract] Objective:ToobserveefectandmechanismofnButanollysateofalcoholextractsfromActinidiarufaroot(monomer
ofR6,R8).Method:Tunel,Wright'sstainwithGiemsa'sstaindyeing,andHoechst33258PIdoubledyeingassaywereusedtodetect
theapoptosisofSGC7901tumorcelstreatedwithR6,R8.TheSGC7901tumorcelswererandomlydividedintocontrolgroupandtwo
treatmentgroupsadministered0.05g·L-1R6,R8,respectively,for72h).FCMassaywasusedtodetecttheapoptosis.Agaroseelec
trophoresisassaywasusedtodetectDNAstrandbreakoftumorcelsandrevealantitumoractionmechanism.Result:Theapoptosisper
centageofthetumorcelin24h,48h,72hwas(17.08±2.78)%,(29.68±2.96)%,(52.46±3.81)%;(14.75±2.14)%,
(2735±3.79)%,(45.64±5.24)%,respectively,forthetreatmentgroup,significantlyhigherthanthatinthecontrolgroup(1.94±
155)%,(2.78±1.84)%,(11.8±2.79)%(P<0.01)bytunnelassay.Wright'sstainwithGiemsa'sstaindyeingassay,Hoechst
33258PIandFCMdoubledyeingassayshowedsameaction.R6andR8hadtheefectofinducingtheDNAhistogramoftumorcels
(P<001).Conclusion:TheantitumormechanismsmaybeassociatedwithinducingtheinjuryofDNAandstimulatingapoptosis.
[Keywords] activecomponentsextractedfromrootsofActinidiarufa;tumorcelstrain;apoptosis;antitumormechanism
[责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20070810
[基金项目] 重庆市教委基础研究项目(050207)
[通讯作者] 周才琼,Email:zhoucaiqiong@swueducn
印度人参根提取物对免疫低下小鼠免疫功能的影响
周才琼,张 雨
(西南大学 食品科学学院,重庆 400716)
[摘要] 目的:印度人参根提取物(IRRE)对免疫低下小鼠的免疫调节作用。方法:给免疫低下小鼠灌胃印度
人参根提取物5,25,085g·kg-1体重,观察其对免疫低下小鼠免疫功能的影响。结果:印度人参根提取物可减缓
由环磷酰胺引起的生长缓慢和脏器指数下降,对小鼠迟发型变态反应和抗体生成细胞有增强作用,在刀豆球蛋白
A(ConA)刺激的淋巴细胞转化实验中,印度人参根提取物各剂量组显著高于环磷酰胺组(P<005)。各剂量组骨
髓DNA含量、血清一氧化氮(NO)含量显著高于空白组和环磷酰胺组,但磷酸酶活性变化不大。结论:印度人参根
提取物对由环磷酰胺导致的巨噬细胞吞噬功能下降和脾脏损伤有一定恢复能力,能有效保护环磷酰胺所导致的骨
髓抑制作用。
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