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南蛇藤总萜提取物对肝癌7721细胞侵袭转移能力的影响



全 文 :南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞侵袭转移能力的影响
杨庆伟1 ,刘延庆1 3 ,刘  丽1 ,刘为为1 ,侯  莹1 ,戴小军2
(11 扬州大学医学院 ,江苏 扬州  225001 ; 21 扬州中医院 ,江苏 扬州  221008)
摘  要 :目的  研究南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞侵袭和黏附能力的影响。方法  南蛇藤总萜提取物作用
肝癌 7721 细胞后 ,M TT 法及细胞黏附法检测细胞毒作用及对黏附能力的影响 ;流式细胞仪检测基质金属蛋白
酶22 (MMP22) 表达的变化 ; EL ISA 法检测血管内皮生长因子 (V EGF) 分泌量的变化。结果  10、20、40、80μg/
mL 南蛇藤总萜提取物作用肝癌 7721 细胞后 ,其生长抑制率分别为 (8162 ±0187) %、(13142 ±1107) %、(27164 ±
2113) %、(47116 ±3108) % ,呈剂量依赖性。南蛇藤总萜提取物可以抑制肝癌 7721 细胞与人脐静脉内皮细胞和基
底膜成分 Matrigel 的侵袭、黏附能力 ,能明显下调 MMP22 和 V EGF 的表达 ,且呈一定的量效关系。结论  南蛇藤
总萜提取物可以抑制肝癌 7721 细胞增殖 ,降低细胞的侵袭、黏附能力 ,其机制可能与下调 V EGF 和 MMP22 的表
达有关。
关键词 :南蛇藤 ; 肝癌 7721 细胞 ; 细胞黏附 ; 血管内皮生长因子 (V EGF) ; 基质金属蛋白酶22 (MMP22)
中图分类号 :R286191    文献标识码 :A    文章编号 :0253 2670 (2009) 0320434204
  南蛇藤 Cel ast rus orbicul at us Thunb. 为卫矛
科南蛇藤属植物[1 ] ,主要含有β2二氢沉香呋喃倍半
萜生物碱 ,此外还有三萜类、黄酮类、甾体类及鞣质
等多种成分。研究证明[ 2 ] ,南蛇藤中某些有效成分
有很好的抗肿瘤活性 ,可以诱导多种肿瘤细胞株凋
亡 ,并且对小鼠肉瘤 ( S180 ) 和肝癌 ( Hep s) 都有很
好的抑制作用。本研究观察南蛇藤总萜提取物对肝
癌 7721 细胞侵袭和黏附能力的影响 ,通过流式细
胞仪和 EL ISA 法分别检测南蛇藤总萜提取物对基
质金 属 蛋 白 酶22 ( mat ric metellop roteinase22 ,
MMP22) 和血管内皮生长因子 (vascular endot he2
tial growt h factor , V EGF) 的影响 ,探讨南蛇藤总
萜提取物抑制肝癌 7721 细胞侵袭转移的可能
机制。
1  材料
111  细胞株 :人肝癌 7721 细胞株和人脐静脉内皮
细胞由扬州大学医学院中西医结合研究所提供。
112  药物 :南蛇藤饮片购于广东省中医院 ,经中国
药科大学中药资源研究室秦民坚教授鉴定为卫矛科
南蛇藤属植物南蛇藤 Cel ast rus orbicul at us Thunb.
的藤茎。南蛇藤藤茎切断 ,粉碎成粉 ,烘干 ,95 % 乙
醇加热回流提取 3 次 ,回收溶剂得到浸膏 ,拌入硅藻
土 ,真空低温抽干 ,再用醋酸乙酯热水浴加热回流 ,
滤过 ,回收得到醋酸乙酯浸膏 (含总萜类化合物
6813 %) ,提取物得率约 2 %。DMSO 助溶 ,其体积
分数小于 0105 % ,以无血清培养基配成实验所需要
浓度工作液 ,常压滤过除菌。
113  主要试剂及仪器 : RPMI 1640 培养基购自
Gbico 公司 ,小牛血清购自杭州四季青公司 , M T T
粉剂购自 Sigma 公司 ,鼠抗人 MMP22 购自北京中
杉公司 ,异硫氰酸荧光素 ( FITC) 标记羊抗鼠 IGg
购自碧云天生物公司 ,Mat rigel 购自 BD 公司 ,人血
管内皮细胞生长因子 (V EGF) EL ISA 试剂盒购自
武汉博士德生物公司 ;倒置相差显微镜 ( OL YM2
PU S ,日本) , CO2 恒温孵箱 ( REVCO ,美国) ,酶标
仪 (Labsystems Dragon ,芬兰) ,流式细胞仪 ( FAC2
SAria ,美国 BD 公司) 。
2  方法
211  M T T 法测定南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721
细胞的细胞毒作用 :肝癌 7721 细胞以 8 ×103个/ 孔
接种于 96 孔培养板中 ,然后加入南蛇藤总萜提取
物工作液 ,使其终质量浓度分别为 10、20、40、80
μg/ mL ,对照组用等体积的培养液替代。在 37 ℃、
5 % CO2的孵箱中培养 24 h 后 ,每孔加入 5 mg/ mL
M T T 工作液 20μL ,再孵育 4 h ,去上清 ,加入 DM2
SO 150μL/ 孔 ,微波振荡器振荡 10 min 后 ,使结晶
物充分溶解[3 ] 。选择 490 nm 波长 ,在酶标仪上测
定每孔吸光度 ( A ) 值 ,每组重复 6 孔 ,试验重复 3
次 ,计算细胞生长抑制率。
抑制率 = (1 - 药物组 A 值/ 对照组 A 值) ×100 %
·434· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 3 期 2009 年 3 月
3 收稿日期 :2008206205
基金项目 :国家中医药管理局普通课题 (04205ZP35)
作者简介 :杨庆伟 (1980 —) ,男 ,甘肃庆阳人 ,硕士研究生 ,主要从事抗肿瘤血管生成及其机制的研究。
Tel : (0514) 87996213  E2mail : yangqingwei2001 @126. com3 通讯作者 刘延庆 E2mail : lyq @xzit . edu. cn
212  肝癌 7721 细胞同质黏附试验 :将对数生长期
的肝癌 7721 细胞传代至 96 孔培养板中 ,细胞生长
至融合。待测细胞为经南蛇藤总萜提取物 (215、5、
10、20μg/ mL ) 作用 24 h 的肝癌 7721 细胞 ,每孔
加入 8 ×104 个待测细胞 100μL ,对照组只加培养
基 ,每组重复 6 孔。培养箱中孵育 2 h 后倾去细胞
上清 ,PBS 洗 2 遍 ,洗去未黏附细胞。每孔加入 5
mg/ mL M T T 50μL ,继续培养 4 h 后弃去上清 ,每
孔加入 DMSO 100μL ,微波振荡器振荡 10 min 后 ,
于酶标仪 490 nm 处测定 A 值。
213  肝癌 7721 细胞与细胞外基质黏附试验 :取 96
孔培养板 ,每孔中加入无血清 RPMI 1640 稀释的
Mat rigel 胶液 25μL ,37 ℃过夜干燥后 , PBS 洗 1
次 ,室温干燥 1 h ,各孔中加入 2 % 牛血清白蛋白
(BSA) 20μL ,37 ℃封闭 1 h ,PBS 洗 3 次 ,每孔加
入 100μL 含有 8 ×104个经南蛇藤总萜提取物作用
24 h 的肝癌 7721 细胞[4 ] (分组同 212 项) 。37 ℃、
5 % CO2培养箱中孵育 2 h 后 , PBS 洗去未黏附细
胞 ,M T T 法检测同上 ,计算细胞黏附抑制率。
细胞黏附抑制率 = (1 - 药物组 A 值/ 对照组 A 值) ×
100 %
214  肝癌 7721 细胞与血管内皮细胞黏附试验 :将
处于对数生长期的人脐静脉内皮细胞 ,以每孔 4 ×
104个接种于 96 孔板 ,37 ℃、5 % CO2培养 24 h 后 ,
细胞融合成单层 ,每孔中加入 100μL 含有 8 ×104
个预先经南蛇藤总萜提取物作用 24 h 的肝癌 7721
细胞 (分组同 212 项) 。37 ℃、5 % CO2培养箱中再
孵育 2 h 后 ,用 PBS 洗去未黏附细胞 ,每孔加入 100
μL 0125 % 虎红 ,室温作用 10 min 后 ,洗去游离虎
红 ,每孔加入 PBS2乙醇 (1 ∶1) 200μL ,作用 1 h
后 ,于酶标仪 490 nm 处测定 A 值。细胞黏附抑制
率计算方法同 213 项。
215  流式细胞仪检测 MMP22 表达的变化 :肝癌
7721 细胞以 4 ×105 个/ mL 接种于 50 mL 细胞瓶
中 ,24 h 后加入按倍数比例稀释后的南蛇藤总萜提
取物终质量浓度为 215、5、10、20μg/ mL ,对照组用
等体积 RPMI 1640 替代药物。孵育 24 h 后 ,收集
细胞 ,调其浓度为 1 ×106个/ mL ,取 100μL 的细胞
悬液放入 115 mL EP 管中 ,然后加入含有 1 % 多聚
甲醛的 PBS 固定 10 min ,去上清 ,加入含有 011 %
Triton X —100 的 PBS ,室温放置 15 min ,PBS 洗 2
遍 ,加入 1 ∶50 稀释的鼠抗人 MMP22 单抗 50μL ,
室温下放置 30 min ,PBS 洗 2 遍 ,弃上清 ,加入 1 ∶
300 稀释的羊抗鼠 FITC2lg G 50μL ,室温下避光静
置 30 min ,PBS 洗 2 遍 ,最后加入 1 mL PBS ,上流
式细胞仪检测。以未加一抗的作为对照组。计算
MMP22 荧光指数 ( FI = 检测管细胞平均荧光强度/
对照管细胞平均荧光强度) 。对照管表达 FI = 1 ,如
FI > 110 为阴性表达 ,FI < 110 为阳性表达。
216  EL ISA 法检测表达的变化 :取对数生长期肝
癌 7721 细胞 ,以每孔 3 ×106 个接种于细胞瓶中 ,
37 ℃、5 % CO2培养 24 h 后 ,加入等体积南蛇藤总
萜提取物 (终质量浓度分别为 215、5、10、20 μg/
mL) ,继续培养 48 h 后 ,吸取细胞培养上清于 EP
管中 ,离心去细胞碎片和杂质后 , - 80 ℃冰箱保存
备用。上清液中 V EGF 蛋白浓度测定按照 V EGF
检测试剂盒进行 ,于酶标仪 450 nm 处测 A 值 ,根据
标准品的 A 值求出标准曲线方程 ,并计算出细胞上
清中 V EGF 浓度。
217  统计学处理 :采用 SPSS 1010 统计软件分析 ,
数据用 x ±s 表示 ,组间比较用 t 检验。
3  结果
311  南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞的细胞
毒作用 :M T T 结果显示 ,当药物质量浓度为 10、20、
40、80μg/ mL 时 ,南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721
细胞生长的抑制率分别为 ( 8162 ±0187 ) %、
(13142 ±1107 ) %、( 27164 ±2113 ) %、( 47116 ±
3108) % ,随着药物质量浓度不断增加 ,其对细胞增
殖的抑制率在逐渐升高 ,呈剂量依赖性 ,与对照组相
比具有显著性差异 ( P < 0101) 。当药物质量浓度为
20μg/ mL ,对细胞抑制率小于 15 % ,经过实验观
察 ,可以认为在此条件下无明显的细胞毒作用 ,故选
择 215、5、10、20μg/ mL 的南蛇藤总萜提取物作为
细胞黏附试验质量浓度。
312  南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞间同质
黏附的影响 :结果显示 ,当药物质量浓度为 215、5
μg/ mL 时 ,其 A 值分别为 11214 ±01046、11318 ±
01042 ,与对照组 (01918 ±01050) 比较存在显著性
差异 ( P < 0105) ,可以认为低质量浓度的南蛇藤总
萜提取物可以促进肝癌 7721 细胞间的同质黏附。
313  南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞与细胞
外基质黏附的影响 :结果显示 ,南蛇藤总萜提取物能
明显抑制肝癌 7721 细胞侵袭基底膜成分 Matrigel 的
能力。当药物质量浓度为 215、5、10、20μg/ mL 时 ,其
黏附抑制率分别为 15194 %、26150 %、35177 %、
44172 % ,与药物剂量呈正相关 ,结果见表 1。
314  南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞与血管
内皮细胞黏附能力的影响 :南蛇藤总萜提取物能明
·534·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 3 期 2009 年 3 月
表 1  南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞与细胞外基质
和人血管内皮细胞黏附能力的影响 ( x ±s , n = 6)
Table 1  Effect of total terpenes extracted from C. orbicu2
latus on adhesion ability of hepatoma 7721 cells
to extracellular matrix and human vascular
endotheliocytes ( x ±s , n = 6)
组  别
ρ/
(μg ·mL - 1 )
细胞外基质
A 值 黏附抑制率/ %
血管内皮细胞
A 值 黏附抑制率/ %
对照   - 11230 ±01055 0 11195 ±01072 0
南蛇藤总萜   215 11034 ±01120 3 15194 11071 ±01047 3 10138
 提取物 5 01904 ±01062 3 3 26150 01991 ±01014 3 3 17105
10 01794 ±01039 3 3 35177 01829 ±01021 3 3 30162
20 01680 ±01056 3 44172 01679 ±01032 3 3 43116
  与对照组比较 : 3 P < 0105  3 3 P < 0101
  3 P < 01 05  3 3 P < 01 01 vs cont rol group
显抑制肝癌 7721 细胞与血管内皮细胞的黏附能
力 ,当药物质量浓度为 215、5、10、20μg/ mL 时 ,其
黏附抑制率分别为 10138 %、17105 %、30162 %、
43116 % (表 1) 。
315  南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞 MMP22
表达的影响 :流式细胞仪结果分析表明 ,南蛇藤总萜
提取物能够下调肝癌 7721 细胞 MMP22 蛋白的表
达 ,与对照组相比 ,存在差异性 ( P < 0105) 。当药物
质量浓度为 215、5、10、20μg/ mL 时 , FI 值分别为
0192、0179、0172、0165 ,可见当药物质量浓度在不断
增加时 ,其 FI 值也在逐步下降 ,与药物剂量呈一定
的相关性 (表 2) 。
316  南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞 V EGF
分泌的影响 : EL ISA 结果显示 ,南蛇藤总萜提取物
作用于肝癌 7721 细胞 48 h 后 ,能够明显降低细胞
上清中 V EGF 的量 ,与对照组相比 ,存在显著性差
异 ( P < 0105) 。随着药物质量浓度成倍数增加 ,
V EGF 的量也在逐步的减少 ,与药物的剂量存在一
定的量效关系。当药物质量浓度为 20μg/ mL 时 ,
V EGF 的量最少可达到 33618 p g/ mL (表 2) 。
表 2  南蛇藤总萜提取物对肝癌 7721 细胞 MMP22 蛋白
表达和 VEGF 水平的影响 ( x ±s , n = 6)
Table 2  Effect of total terpenes extracted from C. orbicu2
latus on protein expression of MMP22 and VEGF
level in hepotoma 7721 cells ( x ±s , n = 6)
组 别 ρ/ (μg ·mL - 1) MMP22 ( FI 值) V EGF/ (pg ·mL - 1)
对照   - 11 00 ±01 00 5711 6 ± 917
南蛇藤总萜   215 01 92 ±01 03 3 3 5431 2 ±1511 3
 提取物 5 01 79 ±01 09 3 4371 6 ±1114 3 3
10 01 72 ±01 02 3 3 3821 1 ± 912 3 3
20 01 65 ±01 03 3 3 3361 8 ±1319 3 3
  与对照组比较 : 3 P < 0105  3 3 P < 0101
  3 P < 01 05  3 3 P < 01 01 vs cont rol group
4  讨论
  近年来国内外研究表明 ,南蛇藤的有效成分可
以通过细胞毒作用、诱导细胞凋亡、抑制肿瘤血管生
成等多种机制发挥抗肿瘤作用 ,对胃腺癌 SGC2
7901、宫颈癌 HeLa、乳腺癌 MCF27 和结肠癌
HCT28 等多种肿瘤细胞均有抑制作用。细胞黏附
贯穿于肿瘤转移的整个过程 ,对肿瘤的转移发挥着
重要作用。恶性肿瘤细胞同质黏附性降低 ,瘤细胞
从母体瘤上脱落下来 ,异质黏附是肿瘤细胞侵袭周
围组织和侵入及穿出血管所必需的 ,然后通过血道、
淋巴道和直接蔓延等方式向远端转移[5 ] 。自身黏附
性降低是肿瘤细胞从母体瘤脱离的重要条件 ,异质
黏附性增高是肿瘤转移的重要因素。
本实验采用 10~80μg/ mL 的南蛇藤总萜提取
物作用肝癌 7721 细胞 24 h。结果表明 ,随着南蛇
藤总萜提取物质量浓度的不断升高 ,对细胞生长的
抑制作用也在逐步增强。而给予小剂量的药物作用
肝癌 7721 细胞时 ,结果发现其可以抑制肝癌 7721
细胞异质黏附 ,并对同质黏附也有很好的促进作用。
Matrigel 含有的层黏素是基膜和细胞外基质的主要
成分 ,经南蛇藤总萜提取物作用后的肝癌 7721 细
胞 ,随着药物质量浓度的不断增加 ,其对 Mat rigel
黏附抑制率也在逐步升高 ,有明显的剂量依赖性。
肿瘤细胞与血管内皮细胞锚定黏附是肿瘤器官转移
的关键环节。肿瘤细胞与血管内皮细胞结合后 ,在
细胞因子等作用下肿瘤和血管内皮细胞被激活 ,促
进黏附分子在二者细胞表面表达 ,细胞间结合的更
加紧密。在后续调节因子 (基质金属蛋白酶和趋化
因子) 及整合素介导的信号转导途径作用下可促使
内皮细胞收缩 ,肿瘤细胞运动或者跨静脉壁穿出[6 ] 。
不同质量浓度的低剂量南蛇藤总萜提取物可以抑制
肝癌 7721 细胞与血管内皮细胞黏附 ,当 20μg/ mL
时 ,其最大黏附抑制率为 43116 %。研究表明[7 ] ,无
论是在体内还是体外 ,血管内皮因子 V EGF、白介
素28 ( IL28) 与基质金属蛋白酶若被明显抑制后 ,可
减少肿瘤组织中新生血管的形成 ,减少肿瘤侵袭和
转移的发生。南蛇藤总萜提取物可以降低肝癌
7721 细胞上清中 V EGF 的量和下调肝癌 7721 细
胞 MMP22 的表达 ,这可能是南蛇藤总萜提取物作
用肝癌细胞后 ,影响到调控肿瘤侵袭转移相关基因
的转录 , 进一步影响到肿瘤转移相关细胞因子
V EGF 和蛋白 MMP22 的合成。
本研究证实了南蛇藤总萜提取物可以抑制肝癌
7721 细胞的增殖 ,促进肝癌 7721 细胞间同质黏附 ,
·634· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 3 期 2009 年 3 月
抑制异质黏附 ,能够降低肝癌 7721 细胞侵袭转移
的能力 ,这可能与下调 V EGF 和 MMP22 的表达有
关 ,但其具体机制仍需进一步研究。
参考文献 :
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用的实验研究 [J ]1 中国中药杂志 , 2006 , 31 ( 18) : 15142
15161
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菱角提取物诱导 HL260 细胞凋亡的机制探讨
赵文静 ,牛凤兰 3
(吉林大学公共卫生学院 ,吉林 长春  130021)
摘  要 :目的  探讨菱角提取物对人早幼粒细胞性白血病细胞株 HL260 细胞增殖和凋亡的影响及凋亡的分子机
制。方法  采用 M T T 法检测菱角提取物对 HL260 细胞的增殖抑制作用 ;吖啶橙染色和 DNA 琼脂糖凝胶电泳检
测细胞凋亡 ;流式细胞仪检测细胞凋亡率及线粒体膜电位的变化 ;比色法测定 Caspase23、9 蛋白活性。结果  菱角
提取物能抑制 HL260 细胞的增殖 ,其作用呈明显的时间和剂量依赖性。菱角提取物可诱导 HL260 细胞凋亡并显
示一定的剂量依赖关系。与对照组比较 ,菱角提取物可明显降低 HL260 细胞线粒体膜电位 ,上调 Caspase23、9 蛋
白活性。结论  菱角提取物可抑制 HL260 细胞的增殖 ,其机制与降低线粒体膜电位、激活 Caspase23、9 蛋白继而
诱导 HL260 细胞凋亡有关。
关键词 :菱角 ; HL260 细胞 ; 凋亡 ; 线粒体膜电位
中图分类号 :R73317    文献标识码 :A    文章编号 :0253 2670 (2009) 0320437204
  菱角又称菱、菱实。近年来对菱角的抗肿瘤成
分进行了广泛的研究 ,主要包括多糖、挥发油、酚类
等成分 ,从菱角提取物中分离出抗肿瘤活性成分 3 ,
4 , 52三羟基苯甲酸二聚体[1 ] 。菱角提取物对人早
幼粒细胞性白血病细胞株 HL260 的抑制作用未见
报道 ,为此本实验以 HL260 细胞为研究对象 ,采用
M T T 比色法、DNA 琼脂糖凝胶电泳、流式细胞术
等方法 ,通过观察菱角提取物对 HL260 细胞凋亡、
线粒体膜电位、Caspase23、9 蛋白活性影响 ,初步探
讨菱角提取物诱导 HL260 细胞凋亡的线粒体途径 ,
为进一步研究菱角在抗肿瘤方面的功效提供一定的
理论基础。
1  材料与方法
111  材料 : RPMI 1640 培养基购于 Gibaco 公司 ;
四甲基偶氮唑盐 (M T T) 、罗丹明 123 ( Rh123) 为
Sigma 公司产品 ;Caspase23、9 分光光度法检测试剂
盒购自南京凯基生物有限公司 ;其他化学试剂均为
国产分析纯 ;M K3 型酶标仪 (Labsystem , Helsink ,
芬兰) ; C K—18 倒置荧光显微镜 ( Olymp us , 日
本) ; Epics 流式细胞仪 (Beckman , 美国) 。新鲜菱
角采集于吉林省大安县 ,经吉林农业大学樊绍钵教
授鉴定为东北菱 T ra p a m anshurica Fler . 。
112  药物提取 :菱角晒干 ,取 500 g 菱皮 ,以 8 倍量
水煎煮 3 h ,定性滤纸滤过 ,保存滤液 ,残渣再重复
煎煮 2 次 ,定性滤纸滤过。将 3 次所得滤液合并 ,减
压滤过 ,浓缩至 600~700 mL ,加 95 % 乙醇 ,调整
·734·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 3 期 2009 年 3 月
3 收稿日期 :2008205205
基金项目 :长春市科技攻关项目 (2006319)3 通讯作者 牛凤兰 (1951 —) ,女 ,吉林省长春市人 ,教授 ,博士生导师 ,研究方向为药食同用植物与健康研究。
E2mail : jluniu @yahoo. com. cn