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Effect of red clover total isoflavones on cell proliferation and apoptosis of human breast cancer cell line MCF-7

红三叶总异黄酮对人乳腺癌MCF-7细胞增殖和凋亡的影响



全 文 :·232· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月
红三叶总异黄酮对人乳腺癌MCF一7细胞增殖和凋亡的影响
尹春萍1,樊龙昌2,何俊文2,刘妙娜1,王月琴1,张滋洋2
(1.华中科技大学同济医学院药学院,湖北武汉430030;2.华中科技大学同济医学院附属同济医院
泌尿外科,湖北武汉430030)
摘 要:目的 研究红三叶总异黄酮对人乳腺癌MCF一7细胞的生长抑制和凋亡的诱导作用。方法在体外细胞培
养下,采用不同质量浓度红三叶异黄酮和5-Fu处理MCF一7细胞,MTT法测定红三叶总异黄酮抑制MCF一7细胞
增殖的量一效关系;TUNEL法、流式细胞术分析其细胞凋亡率和周期分布。结果红三叶总异黄酮对MCF-7细胞
增殖的抑制作用随药物质量浓度提高和作用时间延长而更加明显,而在低质量浓度时却出现轻微促细胞增殖现
象。TUNEL法、流式细胞术分析结果表明,红三叶总异黄酮能诱导MCF一7细胞凋亡,阻滞细胞于Gz/M期,降低
细胞增殖指数,且这种作用也存在剂量一效应关系。结论 红三叶总异黄酮可抑制MCF一7细胞增殖并诱导其凋亡,
具有抗肿瘤作用。
关键词:红三叶总异黄酮;乳腺癌;MCF一7;细胞凋亡
中图分类号:R286.91 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)02—0232—03
Effectofredclovertotalisoflavonesoncellproliferationandap ptosis
ofhumanbreastcancerc llineMCF一7
YINChun—pin91,FANLong—chan92,HEJun—wen2,LIUMiao—nal,WANGYue—qinl,ZHANGZi—yan92
(1.DepartmentofPharmacy,TongjiMedicalCo lege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,
Wuhan430030,China;2.DepartmentofUrology,TongjiH spital,TongjiMedicalCollege,
HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430030,China)
Abstract:ObjectiveTostudyth ffectofredclovertotalisoflavonesonproliferationandapoptosis
ofhumanbreastcancercellineMCF一7andthemolecularmechanismoftheaction.MethodsProli—
ferationofMCF一7cellspre—andpost—treatmentwithredclovertotaIisoflavonesand5一Fuwasdetermined
byMTTassay.TheinductionofapoptosisandthechangeofcellcycleinMCF-7cellstreatedwithred
clovertotalisoflavoneswereinvestigatedbyTUNELandFlowcytometry.ResultsMTTAssayshowed
thattheproliferationofMCF一7cellsinvitrowasinhibitedbyredclovertotalisoflavonesintime—dependent
andconcentration—dependentmann rs.Butitco ldpromotetheproliferationinlowconcentration(<:25.0
pg/mL).TUNELandflowcytometryshowedthatheapoptosisandnhibitionofMCF一7cellsinG2/M
phasew reinducedaftert eatedwithredclovertotalisoflavones.ConclusionThetotalisoflavonesfrom
redcloverhavetheffectofanti—tumorfortheycouldinhibittheproliferationandinducethecellapoptosis
ofMCF一7cells.
Keywords:redclovertotalisoflavones;breastcancer;MCF一7cell;apoptosis
红三叶(英文名redclover),又名红花车轴草
TrifoliumpratenseL.、红荷兰翘摇,为豆科车轴属
植物,其主要活性成分为异黄酮类化合物,具有雌激
素样作用和抗肿瘤效应,除对激素相关肿瘤发挥抗
癌作用外,还可抑制体外培养的胃癌、肝癌及肺癌细
胞株的生长n’2]。虽然有关的研究已取得较深入的进
展和认识,但迄今为止其抗癌成分和机制仍未阐明。
本实验通过MTT法、原位细胞凋亡检测、流式细胞
术等方法,研究红三叶总异黄酮对体外培养的人乳
腺癌MCF一7细胞的增殖抑制和诱导凋亡作用,并
探讨其作用机制。
1材料与方法
1.1 实验材料:红三叶总异黄酮(有效部位)由湖
北省医药工业研究院孙代华研究员馈赠,其中含总
异黄酮58%;5一Fu(5一氟尿嘧啶,天津金耀氨基酸有
限公司,批号0508161)。人乳腺癌MCF一7细胞引自
同济医院基础外科实验室。RPMI一1640及胰酶为
Gibco公司生产;胎牛血清购于兰州市民海生物制
收稿日期:200608—08
作者简介:尹春萍(1965一),女,湖北武汉人,副教授,硕士生导师,长期从事生药学、中药药理学教学及科研工作,发表论文20余篇,获
多项省、厅级科研课题,先后赴日本、美国留学。Tel:(027)83692733E—mail:cpyin888@163.corn
万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月·233·
品公司;MTT、二甲基亚砜(DMSO)均购自美国
Sigma公司;细胞凋亡检测试剂盒购自武汉博士德
生物工程有限公司;碘化丙啶(propidiumiodide,
PI)购自武汉凌飞科技有限公司。
1.2对MCF一7细胞体外增殖的影响:采用MTT
比色法,取对数生长期MCF一7细胞接种于96孔培
养板,每孔5×103个细胞,培养24h后,加入红三叶
总异黄酮溶液,使终质量浓度分别为6.25、12.5、
25.0、50.0、100、200/-g/mL,每个质量浓度设4个
平行孔,另设溶剂对照组、5-Fu(5.0、10.0pg/mL)
组,分别检测各组24、48、72、96h时细胞增殖情况。
即加药后继续培养相应时间,加入5mg/mLMTT,
再培养4h后倒掉板中的培养液,各孔加150弘L
DMSO,轻轻振动后,用酶标仪(波长570nm)测定
各孑L的吸光度(A)值,以上实验重复5次。取每组
4个孔总计20孔A的平均值作为各组的A值,按
下式计算细胞存活率及增殖抑制率。
存活率一A药物/A对照×100%
增殖抑制率一(1一A药物/A对照)×100%
1.3 原位凋亡细胞检测(TUNEL染色):取对数
生长期细胞常规消化,以含红三叶总异黄酮100
pg/mL培养基、细胞以2×104/mL的密度接种于6
孔板中,制备细胞爬片,培养48、96h,用丙酮溶液
[丙酮一无水乙醇(1:1)]固定。按照细胞凋亡检测
试剂盒的说明操作,用二氨基联苯胺法(DAB)显
色,苏木精复染,梯度乙醇脱水,二甲苯透明,树胶封
固。光镜下观察见细胞核中有棕色颗粒者为阳性细
胞,即凋亡细胞。在高倍镜(×200)下随机选择细
胞分布均匀的5个视野,计数l000个细胞,计算阳
性细胞的百分率,即凋亡指数。
1.4流式细胞仪检测凋亡细胞:用含红三叶总异黄
酮100弘g/mL培养基培养MCF一7细胞48、72、96
h后,0.25%胰蛋白酶消化成细胞悬液,收集于离
心管中离心,弃上清液。用磷酸盐缓冲溶液(PBS)
反复洗涤、离心。加入75%乙醇,4℃固定过夜。加
200肛LRNA酶溶液(5mg/mL),37、C作用30
min后,冰浴终止。细胞悬液加等体积的PI(50弘g/
mL)避光染色,4℃放置30min。将样品放人流式
细胞仪的样品室,以激发波长488nm测定细胞周
期。每组设4个平行孔,实验重复3次,取12孔平均
值统计凋亡率和细胞周期。
1.5统计方法:采用t检验,用软件SPSS11.5处理。
2结果
2.1 红三叶总异黄酮对MCF一7细胞体外增殖影
响的量一效关系:MTT结果显示,低质量浓度红三
叶总异黄酮(<25.0tlg/mL)对MCF一7细胞表现
轻微促细胞增殖作用,高质量浓度时表现为抑制作
用,且随着质量浓度的升高呈明显的量一效关系(见
表1、2)。
表1红三叶总异黄酮对MCF一7细胞存活率的影响
(;±s,开一20)
Table1 EffectofredclovertotalisoflavonesonMCF一7
cellssurvivalr te(;±s,n一20)
组别
p/ 存活率/%
(陌·mL一1)24h 48h 72h 96h
与对照组比较:’P<0.05一P。P表2红三叶总异黄酮作用72h对MCF一7细胞增殖的影响
(;±S,n一20)
Table2 Effectofredclovertotalisoflavonesonproli—
ferationOfMCF一7cellstreatedfor72h
(xis,n一20)
与对照组比较:一P+。P2.2原位凋亡细胞检测:光镜(×200)下观察可
见,红三叶总异黄酮作用48、96h后,细胞凋亡指数
明显高于溶剂对照组。红三叶总异黄酮作用48、96
h组细胞凋亡率分别为(8.49±1.07)%、(13.28±
2.07)%,而溶剂对照组的凋亡指数分别为(2.82±
1.34)%、(3.02±1.26)%。差异有统计学意义(P<
0.05),见表3。
2.3 流式细胞仪分析结果:流式细胞仪分析显示,
100/-g/mL红三叶总异黄酮作用于MCF一7细胞
48、96h,细胞凋亡率显著高于溶剂对照组(P<
0.05),见表3。红三叶总异黄酮作用72h,MCF一7
细胞产生明显的亚G。期峰。同溶剂对照组比较,G:/
M期细胞百分比增加,G。/G。期细胞百分比下降,S
期细胞两者比例相近,细胞滞留于G。/M期。处理
万方数据
·234· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月
组凋亡细胞占9.32%。见表4。
表3红三叶总异黄酮对MCF一7细胞凋亡率的影响
Table3 Effectofredclovertotalisoflavones
onapoptosisfMCF一7cells
与对照组比较:+P”P表4红三叶总异黄酮(作用72h)对MCF一7细胞
周期分布的影响
Table4 Effectofredclovertotalisoflavones(treated
for72h)oncellcyclesofMCF一7cells
与对照组比较:。P’P3讨论
红三叶为优良饲料和牧草,含有植物雌激素,其
有效成分为异黄酮类[i’2],具有弱雌激素作用、抗氧
化作用、抗癌作用等,国外民间应用其花、种子、植株
及根部制膏、浸膏、糊剂、煎剂和泡茶饮用,能有效地
预防和治疗动脉硬化、冠心病、妇女更年期综合征、
骨质疏松、乳腺癌、前列腺癌、肥胖症等疾病[3~6]。近
来的研究发现,异黄酮类对肿瘤细胞的影响是多途
径、多机制的,除具有雌激素样作用外,另一条重要
的途径是影响细胞周期,通过诱导细胞凋亡抑制细
胞增殖。
MCF一7细胞为雌激素受体阳性(ER+)细胞
株之一。本实验结果提示,低质量浓度红三叶总异黄
酮(<25.0弘g/mI。)对MCF一7细胞表现出轻微促
增殖作用,高质量浓度时表现为抑制作用,且随着质
量浓度的升高呈明显的量一效关系。与NakagawaH
等∞峙艮道一致,分析可能的原因是,红三叶总异黄酮
的不同成分有雌激素活性或抗雌激素作用,在低、高
剂量时,与ERa、ER/3有不同的亲和力,通过不同的
胞内信号途径,刺激或抑制雌激素依赖性乳腺癌细胞
株MCF一7增殖。而高剂量时,因其中活性成分的化
学结构与雌二醇相似,可与胞内的雌激素受体结合,
启动TGF—t?1信号转导途径,上调P53、P21等抑癌
蛋白的合成,下调C—myc的转录;上调Bax蛋白、下
调Bcl—XL蛋白及激活caspase一3,使肿瘤细胞凋亡。
细胞凋亡是细胞的一种自杀过程,肿瘤无限制
增生的恶性生物学特征与肿瘤细胞凋亡减少有关,
增加肿瘤细胞凋亡是一种有效治疗肿瘤的手段[7’8]。
本实验通过TUNEL法,光镜下可见,随药量增大,
抑制作用增强,细胞凋亡也逐渐明显。流式细胞仪分
析显示,红三叶总异黄酮组MCF一7细胞滞留于G:/
M期,出现明显的亚G。期峰[凋亡细胞占(9.32±
0.42)%]。上述实验结果表明,红三叶总异黄酮对
MCF~7细胞生长有抑制作用,其机制与诱导癌细胞
凋亡、阻滞细胞周期进程有关。
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万方数据
红三叶总异黄酮对人乳腺癌MCF-7细胞增殖和凋亡的影响
作者: 尹春萍, 樊龙昌, 何俊文, 刘妙娜, 王月琴, 张滋洋, YIN Chun-ping, FAN Long-
chang, HE Jun-wen, LIU Miao-na, WANG Yue-qin, ZHANG Zi-yang
作者单位: 尹春萍,刘妙娜,王月琴,YIN Chun-ping,LIU Miao-na,WANG Yue-qin(华中科技大学同济医学
院,药学院,湖北,武汉,430030), 樊龙昌,何俊文,张滋洋,FAN Long-chang,HE Jun-
wen,ZHANG Zi-yang(华中科技大学同济医学院附属同济医院泌尿外科,湖北,武汉,430030)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(2)
被引用次数: 6次

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