全 文 ：·884· 中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第6期2008年6月
血大鼠血清CK和LDH水平明显降低，能够恢复
其血清及心肌组织中SOD、CAT和GSH—Px的活
性，并减少MDA的生成，提示苦参碱可减轻细胞膜
的损伤程度，降低细胞膜通透性，具有膜稳定性作
用，能够通过增强内源性氧自由基清除系统的能力，
进而减轻自由基对心肌组织的过氧化反应及其有害
代谢产物对心肌细胞膜的损害发挥保护缺血心肌的
作用。
通过本实验表明，苦参碱对高胆固醇血症大鼠
缺血性心肌结构与功能具有保护作用，其作用机制
与降低血清TC和／或TG，提高机体抗氧化酶活性
并维持心肌细胞膜稳定性有关。
参考文献：
[1-1韩向东．陈长勋．苦参碱的心血管药理研究进展CJ]．中药新
药与临床药理，2006，(1)：72—75．
Cz]YanLP．ChanSW，ChanAS，eta1．Puerarindecreases
serumtotalcholesterolandenhancesthoracicaorta
endothelialnitricoxidesynthaseexpressionindiet—induced
hypereholesterolemicrats口]．LifeS i，2006．79(4)：324—
330．
[3]KarthikeyanKSaralaB iBR．GauthamanK，S thishKS．
eta1． Cardioprotectiveeffectofthealcoholicextractof
Terminaliaarjunabarkinaninvivomodelofmyocardial
ischemicreperfusioninjuryEJ-I．L以Sci，2003，73(21)：
2727—2739．
[4]JohannB，HartmutB．Simvastatinimprovesleftventricular
functionaftermyocardialinf rctioninhypercholesterolemic
rabbitsbyanti—inflammatoryeffectsEJ]．Cardiovascular
Res，2006，72：438—446．
[5]MaczewskiM， MaczewskaJ．Hypercholesterolemia
exacerbatesventricularremodelingin theratmodelof
myocardialinfarction[J]．JCardiacF ilure，2006，12(5)；
399—405．
[6]DiFilippoC，CuzzocreaS，RossiF，eta1．Oxidatives ress
astheleadingcauseofacutemyocardialinf rctionindiabetics
[J]．CardiovaseDrugRev，2006，24(2)：77-87．
[7]黄彦生，许波实．氧化抗氧化失衡与动脉粥样硬化口]．四川
大学学报；医学版，2007，38(2)I339—341．
甜菜碱对HepG2人肝癌细胞周期及凋亡的影响
季宇彬1’2，高世勇1’2，杨红丹1’2，何立巍1’2
(1．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，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 研究甜菜碱对HepG：人肝癌细胞周期及细胞凋亡的影响。方法MTT法测定甜菜碱对HepGz的细
胞毒作用,PI染色，流式细胞术观察甜菜碱对HepG：人肝癌细胞周期及细胞凋亡的影响。结果甜菜碱对HepGz
细胞的IC5。为0．5mol／L；甜菜碱使HepG2细胞G2／M期比例下降I甜菜碱作用于HepG2细胞24h后，3个不同剂
量组(o．1、0．2、0．4mol／L)诱导细胞凋亡率分别为(7．5士0．9)％、(11．5士1．1)％、(33．9±1．2)％，48h后凋亡率
为(13．4土1．9)％、(20．9±1．4)％、(67．8士1．8)％。结论甜菜碱可抑制人肝癌细胞HepGz的生长，阻滞细胞进入
G：／M期进而诱导细胞凋亡。
关键词：甜菜碱；细胞周期；细胞凋亡
中图分类号：R979．1 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2008)06—0884—03
。
Effectofbetaineo cellcycleandapoptosisfHepG2cells
儿Yu—binl’2，GAOShi—yongh2，YANGHong—danh2，HELi—weil’2
(1．PostdoctoralRese rchStation，InstituteofMa eriaMedica，LifeSciencesandEnvironmentalSciencesResearchCenter，
HarbinUniversityofCommerce，Harbin150076，China；2．EngineeringResearchC nter
ofNatualAnticancerDrugs，MinistryofEducation，Harbin150076，China)
Abstract：ObjectiveTostudytheffectofbetaineo theellcycleandapoptosisfHepGzcells．
MethodsThecytotoxiceffectofbetaineo HepG2cellswasmeasuredusingMTT；Theeff ctofbetaine
onthecellcycleandapoptosisfHepG2cellswasobservedusingPIstainingandflowcytometry．Results
TheIC50valuefortheinhibitionofHepG2cellsbybetainewas0．5mol／L；Betaineloweredthepercentage
ofHepG2cellsinG2／Mphase；Theapoptosisratesforthethreedosagegroupswerefoundtobe(7．5士
O．9)％，(11．5土1．1)％，and(33．9土1．2)％，respectively，24hafterbetainewasappliedtoHepG2cells，
收稿日期：2007—12—20
基金项目：国家自然科学基金项目(30400352)I教育部科学技术研究重点项目(205045)；黑龙江省自然科学基金项目(D200611)I黑
龙江省研究生创新基金项目(YJSCX2006一0077HSD)
作者简介：季宇彬(1956一)，男，博士，教授，博士生导师，多年来一直致力于中药药理、肿瘤药理及分子药理学研究．
万方数据
中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第6期2008年6月·885·
and(13．4士1．9)％，(20．9-4-1．4)％，and(67．8士1．8)％，respectively，48hafteritwasapplied．
ConclusionBetainecouldinhibitthegrowthofHepGzcellsandblocktheirentrytoGz／Mphase，thus
inducingapoptosisfthesecells．
Keywords：betaine；cellcycle；apoptosis
甜菜碱(betaine)是有机胺类生物碱中的一种
季胺型水溶性生物碱，系甘氨酸三甲基衍生物，又名
甘氨酸甜菜碱、三甲基甘氨酸等[1~5]，化学名称为三
甲基铵乙内酯，相对分子质量117．15。研究表明甜
菜碱可抑制LⅢ。白血病细胞、肉瘤37及埃利希瘤等
肿瘤细胞株的有丝分裂，当和维生素C的同分异构
体D一异抗坏血酸联合作用时，这种抑制作用更为显
著[6]。本实验主要研究甜菜碱对人肝癌细胞HepG：
细胞周期及凋亡的影响，以期进一步探讨其抗肿瘤
作用。
1材料
1．1 肿瘤细胞株：人肝癌细胞HepG。(购自美国
ATCC，黑龙江省肿瘤医院肿瘤研究所传代保种)。
1．2 药品与试剂：胎牛血清(Gibco公司)；RPMI一
1640培养基(Gibco公司)；胰酶(Gibco公司)；甜
菜碱(浙江绿成生物技术有限公司，质量分数
95％)；MTT(Sigma公司)；碘化丙啶(PI，Angus
公司)；核糖核酸酶A(RNaseA，北京化学试剂公
司)；TritonX一100(Farco公司)；其余试剂均为国
产分析纯。
1．3仪器：CO：培养箱(美国NBS公司)；奥林巴斯
CKX一41—32倒置显微镜(日本Olympus公司)；超
净工作台(江苏苏净集团有限公司)；纯水仪(美国
Milipore公司)；旋涡混合器(美国BohemiaN．Y
公司)；流式细胞仪(美国Beckman—Coulter公司)。
1．4试剂配制：1×PBS缓冲液：NaCI8g、KCl0．2
g、Na2HPO‘·12H203．63g、KH2P040．2g，加蒸
馏水至1000mL；PI染液：生理盐水32．4mL、PI
2．5mg、RNaseA0．5mg、TritonX--1000．25mg、
枸橼酸钠50mg，加蒸馏水至50mL，于棕色容量瓶
4℃避光贮存。
2方法
2．1 MTT法测定肿瘤细胞的存活率：将对数生长
期的HepG：细胞用胰酶消化后配制成浓度为5×
104／mL的细胞液，接种于96孔板，每孔加100弘L。
设5个甜菜碱剂量组，24h后加入甜菜碱，使其终浓
度分别为0．1、0．2、0．4、0．8、1．6mol／L；阳性对照
组阿霉素的浓度为2×10～、2×10一、2×10～、2×
10～、2×10一mol／L；阴性对照组加相同体积的培
养基，每孔加100弘L，每组设6个平行孔，于37℃、
5％C0：培养箱继续培养72h。弃上清，每孔加100
肛L含0．5mg／mLMTT的无血清培养基，继续培
养4h，弃培养上清，每孔加200pLDMSO溶解，用
微型振荡器振荡混匀，用酶标仪在检测波长570nm
条件下测定吸光度(A)值，以溶剂对照处理的肿瘤
细胞为对照组，计算药物对肿瘤细胞的增殖抑制率，
并计算IC50。
增殖抑制率=(1一实验组A值／对照组A值)×100％
2．2流式细胞仪分析甜菜碱对HepG。人肝癌细胞
周期及凋亡的影响：取对数生长期的人肝癌细胞
HepG。，PBS洗2遍后，0．25％胰蛋白酶液消化，用
含10％胎牛血清的RPMI一1640培养基制备成浓
度为3×105／mL的细胞悬液，于6孔板中每孔接种
1mL。将平板置于37℃、5％CO。培养箱。24h后
加入不同浓度的甜菜碱，使其终浓度分别0．1、0．2、
0．4mol／L；阳性对照组加阿霉素，其终浓度为1×
10_5mol／L；阴性对照组加相同体积的培养液。分别
在给药后24、48h，细胞用胰酶消化，离心收集细
胞，细胞沉淀用70％乙醇悬浮，在4℃冰箱固定
12h以上。固定后的细胞用PBS洗两遍并悬浮，加
入PI染液(终质量浓度为50pg／mL)，37℃避光
温育30min，300目尼龙网滤过后，在流式细胞仪上
计数10000个细胞，测定细胞各期DNA量，分析
细胞周期并测定凋亡率(激发波长488nm，发射波
长630nm)。
3结果
3．1 MTT实验结果：用MTT法检测了甜菜碱对
体外培养的HepG：细胞生长的影响，结果表明阳性
药阿霉素对HepG：细胞株的细胞毒作用显著，其
IC。。为1．5×10～mol／L；甜菜碱对HepG2也具有一
定的细胞毒，IC。。为0．5mol／L。
3．2甜菜碱对HepG：人肝癌细胞细胞周期的影
响：HepG：细胞的细胞周期特点是细胞群分布于细
胞的各个期。表1和2结果可见，甜菜碱作用24、48
h后使G：／M期细胞的比例减少，且呈明显的剂量
依赖性，表明甜菜碱对细胞向G：／M期移行有一定
的抑制作用。
3．3甜菜碱诱导HepG：人肝癌细胞细胞凋亡作
万方数据
·886· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第6期2008年6月
用：甜菜碱对HepG：细胞作用24、48h后经PI染
色，用流式细胞仪测定sub—G。期细胞群的量，结果
见表1和2。甜菜碱可以诱导肿瘤细胞产生凋亡，并
且发现随甜菜碱浓度的升高凋亡率增加，呈一定剂
量依赖性。
裹1 甜菜碱作用24h后对HepGz人肝癌细胞细胞周期
和凋亡率的影响(；士，，一=6)
Table1 Effectofbetaineo cellcycleandapoptosisrate
ofHepG2cellsafter24htreatment(；士s，n=6)
组别
剂量／ 细胞周期分布／％ 弼亡辜／
(mol·L一1)Go／Gl S G2／M ％
与阴性对照组比较：。P’P表2 甜菜碱作用48h后对HepGz人肝癌细胞细胞周期
和凋亡率的影响(工±s，万=6)
Table2 Effectofbetaineo cellcycleandapoptosisrate
ofHepG2cellsafter48htreatment(工士s，厅=6)
组别
剂量／ 细胞周期分布／％ 凋亡辜／
(tool·L一1)Go／Gl S G2／M ，6
与阴性对照组比较：。P’P4讨论
细胞凋亡是指维持机体环境稳定，有多种基因
控制的细胞自主的有序死亡过程，所以也常被称为
细胞程序死亡。它不是病理条件下的一种自我损伤
现象，而是一个主动过程，涉及一系列的基因激活、
表达以及调控等作用，是为更好地适应生存环境而
主动争取的一种死亡过程。但在恶性肿瘤的发生、发
展中则是肿瘤细胞增殖过度、分化异常的结果，而且
与肿瘤细胞凋亡减少有关。因此细胞凋亡调控异常
在恶性肿瘤的演进过程中具有重要意义，肿瘤防治
的关键是抑制细胞的增殖和／或促进细胞的凋亡[7]。
本研究在体外实验中观察到甜菜碱可抑制人肝
癌细胞HepG。的生长。MTT法测得其在体外IC。。
为0．5mol／L。采用流式细胞仪观察了不同浓度甜
菜碱作用于HepG。细胞24、48h后，对其细胞周期
分布的影响。结果表明，甜菜碱使细胞各时相都有所
抑制，同时使G。／M期细胞的比例减少，S期细胞的
比例增加，且呈明显的剂量依赖性，表明甜菜碱对S
期细胞向G。／M期移行有一定的阻断作用。经不同
浓度的甜菜碱作用于HepG。细胞24、48后，测定肿
瘤细胞的凋亡率。HepG：细胞的凋亡率均随甜菜碱
浓度的升高而增多，推测甜菜碱通过改变细胞周期
来诱导凋亡。
综上所述，甜菜碱对人肝癌细胞HepG。具有一
定的抗肿瘤活性，可通过改变细胞周期来诱导肿瘤
细胞的凋亡。有关甜菜碱具体改变细胞周期诱导凋
亡的作用机制，还有待进一步研究证实。
参考文献：
[1]李红，聂泽民．甜菜碱的研究进展[J-I．湖南农业科学，
2005(Z)：33—36．
[23SlowS，LeverM．LeeMB，eta1．Betainenaloguesalter
homocysteinemetabolisminrats口]．IntJ BiochemC ll
Bi01．2004，36(5)：870—880．
[3]UelandPM，HolmP I，HustadS．Betaine：Ak y
modulatorofone—carbonmetabolismandhomocysteinestatus
口]．ClinChemLabMed，2005，43(10)：1069—1075．
[4]SchwahnBC，WendelU，Lussier—CacanS，eta1．Effectsof
betainenamurinemodelofmildcystathionine—-beta—-synthase
deficiency[J]．Metabolism，2004，53(5)：594—599．
[5]傅冬和．高效液相色谱法测定葡萄叶叶甘氨酸甜菜碱、脯氨
酸及葫芦巴碱i-J]．天然产物研究与开发，2007，19(2)z
313-315·
．
[6]FreidelJF，FardonJC，TsuchiyaY．et口，．Invitroeffectof
D—isoascorbicacidandbetainehydratealoneandin
combinationonnormalndmalignantcells[J]．E印Cell
BioZ，1979，47：463—469．
[7]OhataM，KoyamaY．SuzukiT，eta1．Effectsof ea
constituentsoncellcycleprogressionofhumanleukemia
U937cellsrj]．BiomedRes．2005，26(1)：1—7．
万方数据
甜菜碱对HepG2人肝癌细胞周期及凋亡的影响
作者： 季宇彬， 高世勇， 杨红丹， 何立巍， JI Yu-bin， GAO Shi-yong， YANG Hong-dan，
HE Li-wei
作者单位： 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,黑龙江,哈尔滨
,150076;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
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2008,39(6)
被引用次数： 3次

参考文献(7条)
1.李红;聂泽民 甜菜碱的研究进展[期刊论文]-湖南农业科学 2005(02)
2.Slow S;Lever M;Lee M B Betaine analogues alter homocysteine metabolism in rats[外文期刊] 2004(05)
3.Ueland P M;Holm P I;Hustad S Betaine:A key modulator of one-carbon metabolism and homocysteine
status[外文期刊] 2005(10)
4.Schwahn B C;Wendel U;Lussier-Cacan S Effects of betaine in a murine model of mild cystathionine-
beta-synthase deficiency[外文期刊] 2004(05)
5.傅冬和 高效液相色谱法测定葡萄叶叶甘氨酸甜菜碱、脯氨酸及葫芦巴碱[期刊论文]-天然产物研究与开发
2007(02)
6.Freidel J F;Fardon J C;Tsuchiya Y In vitro effect of D-isoascorbic acid and betaine hydrate alone
and in combination on normal and malignant cells 1979
7.Ohata M;Koyama Y;Suzuki T Effects of tea constituents on cell cycle progression of human leukemia
U937 cells[外文期刊] 2005(01)

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