免费文献传递   相关文献

Effects of Ricinus communis Root Extract on proliferation and Apoptosis of HepG2, NCI H460 and SGC 7901 cell

蓖麻根提取物对HepG2、NCI H460和SGC 7901细胞增殖及凋亡作用的影响



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 31(4):564— 568 2011年 7月
DOI:10.3969/j.issn.1000—3142.2011_04.028
蓖麻根提取物对 HepG2、NCI—H460和
SGC一7901细胞增殖及凋亡作用的影响
唐祖年,韦京辰
(桂林医学院 药理教研室,广西 桂林 541004)
摘 要:探讨蓖麻根不同提取物对肝癌 HepG2细胞株、肺癌 NCI—H460细胞株和胃癌 SGC一7901细胞株增殖
及其凋亡的影 响。采用 MTT法检测蓖麻根不 同提取物处理 48h、72h对 HepG2细胞、NCI-H460细胞和
SGC-79Ol细胞增殖的抑制率;Hoechst 33258荧光染料染色法观察 HepG2细胞凋亡,流式细胞术检测 HepG2
细胞周期。结果表明:蓖麻根石油醚提取物对 HepG2细胞、NCI—H460细胞和 SGC一7901细胞增殖有较强抑
制作用 ,48 h的 IC5o分别为 88.6、134.3、138.1 p.g/mL,72 h的IC50分别为 65.6、133.3、136.6/lg/mL;乙酸乙
酯提取物对 HepG2细胞 、NCI-H460细胞和 SGC一7901细胞增殖在 72h有中等强度抑制作用,IC50分别为 9O.
2、138.5、188.2“g/mL;氯仿提取物对 NCI—H460细胞和 SGC-7901细胞增殖抑制作用弱 ,对 HepG2细胞增
殖基本无抑制作用;Hoechst 33258荧光染色显示石油醚提取物 60/~g/mL可使 HepG2细胞出现凋亡细胞 ,流
式细胞术检测显示石油醚提取物 60 vg/mL可将 HepG2细胞阻滞于 S期(与对照组比较 P关键词:蓖麻根提取物;MTT;肿瘤细胞株 ;细胞凋亡
中图分类号:R285.6 文献标识码 :A 文章编号:1000—3142(2011)04—0564—05
Eflfects of Ricinus communis Root Extract
⋯ J ● l
on orolileration ana Apoptosis of HepG2,
NCI_H460 and SGC一7901 cell
TANG Zu-Nian.WEI Jing-Chen
(Department of Pharmacology,Guilin Medical College,Guilin 541004,China)
Abstract:Effects of Ricinus communis root extracts on proliferation and apoptosis in human hepatoma cell lines
HepG2,lung cancer cell lines NCI-H460 and gastric cancer cel lines SGC-7901 were investigated.Cell proliferation
rate of different root extracts on HepG2 cells,NCI-H460 cels and Sere-7901 cells was determined by M,Ivr assay.
The apoptosis of HepG2 cels was observed by fluorescent dye staining with Hoechst 33258.HepG2 cell cycle was
measured by flow cytometry.The results showed that petroleum ether extract of R.communis root had a strong in—
hibitory effect on proliferation of HepG2 cels,NCI-H460 cels and SGC-7901 cells,the IC5o respectively were 88.6,
134.3 and 138.1 g/mL in 48h,the IC5o were respectively 65.6,133.3 and 136.6/~g/mL in 72h.Ethyl acetate ex-
tract also had a moderate inhibitory effect on proliferation of HepG2 cels,NCI—H460 cels and SGc_7901 cels in 72
h,the ICso respectively were 90.2,138.5 and 188.2/~g/mL.Chloroform extract had mild intensity tO the prolifera—
tion of NCI-H460 cels and SGC 790 l cells in the 72 h,but chloroform extract had no inhibition to HepG2 cell prolif—
eration.The Hoechst 33258 fluorescence dyeing demonstrated that petroleum ether extract(60/,g/mL)could make
the HepG2 cell appears apoptosis.Flow cytometry analysis showed that petroleum ether extract(60 g/mL)could
收稿 日期:2011-03—03 修回日期 :2011-05~27
基金项 目:广西教育厅科研基金(2007loMsI3)[supponed by Education Department of Guangxi(200710MSI3)]
作者简介:唐祖年(1952一),男 ,副教授,研究方向为中药药效学和毒理学研究,( mail)tangzunian@yahoo.com.cn o
4期 唐祖年等:蓖麻根提取物对 HepG2、NCI-H460和SC~-7901细胞增殖及凋亡作用的影响 565
arrest HepG2 cels in S phase(compared with control group,P< O.05).
Key words:Ricinus communis;M,rv_r;tumor cel;apoptosis
蓖麻 (Ricinus communis)为大戟科植 物 ,又名
牛篦子草 、红蓖麻 、勒菜 、草麻 。据《本草纲 目》记载
蓖麻子 ,气味甘、辛 、平 ,有小毒。主治水瘢 。以水研
二十枚服之 ,吐恶沫 ,加至三十枚 ,三 日一服 ,瘥 则
止 。蓖麻叶 ,有毒 ,主治脚气不仁 ,蒸捣裹之 ,日二三
易即消。《中药大辞典》记载蓖麻子主治 :消肿拔毒 ,
泻下通滞 ,治痈疽肿毒 ,瘰疠、喉痹 ,疥癞癣疮 ,水肿
腹满 ,大便燥结;蓖麻根 主治 :镇静解痉,祛风散瘀 ,
治破伤风 ,癫痫 ,风湿疼痛 ,跌打疼痛 ,瘰疠 。现代医
学研究证 明蓖麻子含蓖麻碱(ricinine)、蓖麻毒蛋 白
(ricinin)及脂肪酶 。其 中蓖麻毒蛋 白近年文献报道
对小 鼠艾 氏腹水 瘤细胞 、L1210白血病 、BI6黑 痣
瘤 、Lewis肺癌 、大肠癌 、结肠癌等多种癌细 胞有明
显作 用 (Chakravartula Guttaria,2008;邹 立波 ,
2001)。抗癌机制是经受体介导 的内吞方式进入细
胞 ,在细胞 内通过逆分泌途径转运至内质网,在胞浆
内催化核糖体 60S亚基失活 ,从而抑制蛋 白质合成
(邹立波等,2005)。另有研究表明蓖麻子提取物(蓖
麻油和蓖麻蛋 白)对小 鼠有明显的抗生育作用(秦小
娜等,2006)。 目前研究仅 限于蓖麻子 ,对蓖麻根的
研究近年少有报道 ,为进一步了解 蓖麻根 的药理作
用 ,本研究对蓖麻根用系统溶剂提取,MTT法观察
蓖麻根不同提取物对 3种肿瘤细胞增殖 的影 响,荧
光染色观察细胞凋亡 ,流式细胞检测细胞周期变化 。
1 材料与方法
1.1材 料
蓖麻根于 2010年 9月采 自桂林市郊区 ,由桂林
医学院药学 院杜泽香 副教 授鉴定 为 蓖麻 (Ricinus
communis)。
1.2仪器与试剂
倒置显微镜(XSB3/IA,上海);二氧化碳培养箱
(MCO3/15AC,日本三洋公 司);酶标 仪 ELX一800;
96孔细胞 培养板 (Gorning美 国);胰 蛋 白酶 (Am—
resco公 司分装 );新生 牛血清 (GIBCO 公 司,批 号
I ()T7l703680);培 养 基 DMEM (HIGH GLU—
COSE,Hyclone公 司 ,批 号 NVE0272);PBS(福 州
迈新生物技术开发有 限公司 ,批号 10032901);Ho—
echst 33258(南京 凯基 生物 科技 发展 有 限分 司 );
MTT(Amresco公 司分 装 );HepG2细胞 株、NCI—
H460细胞株和 SGC一7901细胞株来源 于武汉 大学
中国典型培养物保藏中心,并由本教研室 自行传代
培养。
1.3样 品处理
蓖麻根 2 kg,粉碎后置 5 000 mL圆底烧瓶 中加
95 乙醇浸没 ,加热冷凝 回流 1.5 h,抽 滤,重复上
述操作 3次 ,合并滤液 ,用旋转蒸发仪浓缩 。浓缩物
加适量蒸馏水溶解 ,置锥形瓶中,分别加石油醚 、氯
仿 、乙酸乙酯萃取 3次 ,旋转蒸发仪浓缩 ,真空隔氧
(加热 45℃)干燥置 4℃冰箱备用。实验前用无血清
培养基配成 4 000、800、160和 32/,g/mL药物原液,
并用 0.22 m微孔过滤器过滤,置 4。C冰箱备用 。
1.4 MTT法检测蓖麻根提取物对 HepG2、NCI-H460
和 SGC一7901细胞增殖的影响
参照唐祖年等(2008)和李娟等(2008)的方法 ,
将对数 生长 期 的 HepG2、NCI—H460和 SGC一7901
细胞接种于培养瓶 ,置 37。C、5 CO 培养 箱内培
养,待细胞融合约 80 时,进行传代培养。将对数
生长期细胞稀释为 5×1O 个/mI ,接种于 96孔板 ,
180/,L/-fL。细胞贴壁后 ,加入含有不 同浓度的蓖麻
根提取物样品 20 L/孔(终浓度 400、80、16和 3.2
/,g/mI )、不 同浓度 的阳性对照 药 5一FU 2O L/孔
(终浓度 100、20、4和 0.8/,g/mI )和无血清培养基
阴性对照,各浓度重复 3孔。培养结束(48、72 h)前
4 h,加入 MTT(5 mg/mL)20 L/孔 ,37 C培养 4
h。培养结束后 ,去上清液,加人 DMSO 150,L/:fL,
于酶标仪 490 nm测定 吸光度值 ,并计算 细胞生长
抑制率,细胞生长抑制率( )==(1实验孔 OD值/
对照孔 oD值)×1O0 9/6。采用 Origin 9.0软件进行
数据统计分析,并计算 IC⋯
1.5 Hoechst 33258染色检测细胞凋亡
按尹俊凯等(2010)和鲍英等(2005)的方法 ,根
据 MTT实验结果 ,选择 终浓度 60/,g/mL蓖麻根
石油醚提取物作为后续 实验药物浓度。将 HepG2
细胞接种于六孔板内过夜 。当 5O ~80%满时,加
人蓖麻根石油醚提取物作用 48 h后 ,吸尽培养液 ,
加入 0.5 mL的固定液 (甲醇 :冰醋酸为 3 :1),固
定 10 min。然后 去 固定 液,用 PBS冲洗 3次,3
min/次,吸尽液体 ,加入 0.5 mL Hoechst 33258染
566 广 西 植 物 31卷
色液(1 mg/mL),晃动数次 ,避光染 色 10 rain,用
PBS冲洗 3次,荧光显微镜下观察并摄影。
1.6流 式细胞 仪分 析细胞周 期
参照方丽等(2009)和王秀莉等(2010)的方法,
将 HeF,G2细胞接种 于六孔板 ,待 细胞生长至 80
融合时 ,对照组加入无血清培养基 ,实验组加入蓖麻
根石油醚提取物(终浓度 30、60、120 t~g/mL),作用
3.2 16 80
剂量 (Pg/mL)
48 h后 ,胰蛋白酶消化收集细胞 ,PBS洗涤后 ,7O
冰乙醇固定 ,一20 C过夜。检测前 PBS冲洗细胞 1
次 ,调整细胞浓度为 10 /mL,加入 含 RnaseA(终浓
度为 0.25 mg/mL)的碘化丙啶(PI)染色液(终浓度
为 5 t~g/mL),室温避光染色 30 min,流式细胞仪
(Bechman Dickson公司)检测,每组重复 3次 ,分析
细胞周期变化。
3.2 16 80 400
剂量(gg/r~_)
图 1 蓖麻根不同提取物处理 48 h(a)和 72 hCb)后对 HepG2细胞株增殖的抑制作用
Fig.1 Effects of Ricinus communis root extracts in HepG2 cels(48 h(a)and 72 h(b),mean+SD, 一3)
100
80
60

曩 40
2O
0
3.2 16 80 400 3 2
剂量(Pg/mL)
16 8O 加 0
剂量(~/ml_)
图 2 蓖麻根不同提取物处理 48 h(a)和 72 h(b)后对 NCI—H460细胞株增殖的抑制作用
Fig.2 Effects of Ricinus communis root extracts in NCI—H460 cells(48 h(a)and 72 h(b),mean-4-SD, 一3)
2 结果
2.1蓖麻根提取物对 HepG2、NCI—H460和 SGC7901
细胞增殖的抑制作用
由图 1~3和表 1可见 ,蓖麻根石油醚提取物对
HepG2细胞增殖的抑制作用较强 ,处理 48 h和 72
h后的 IC5o分别为 88.6 ptg/mL和 65.6 b~g/mL,对
NCI—H460和 SGC-7901细胞增殖有 中等强度抑制
作用 ,处理 48 h和 72 h后 的 Ic 。在 133.3~138.1
t~g/mL之间;乙酸乙酯提取物对三种肿瘤细胞增殖
的抑 制作用其 次,处理 48 h和 72 h后 的 I Cs。在
9O.2~ 501.6 lug/mL之 间;氯仿 提取 物 对 NCI—
H460和 SGC一7901细胞增殖的抑制作用较弱 ,处理
48 h和 72 h后的 IC 。在 230.6~1 801.1~g/mL之
间,对 HepG2细胞增殖基本无抑制作用。
2.2 Hoechst33258染色检测细胞凋亡
蓖麻根石油 醚提取物 60 t~g/mL处理 HepG2
细胞 48 h,在荧光显微镜下 ,经紫外光激发 ,可见典
型的凋亡形态学改变(图 4:b),即核染色质聚集 、核
固缩 、部分核呈新月形 ,而生理盐水对照组细胞核
(图 7阳)成均匀的蓝色荧光。
2.3蓖麻提取物对细胞周期的影响
由表 2可见,蓖麻根石油醚提取物 60 bLg/mL处
理 48 h可使 HepG2细胞停滞于 S期 (P~g/mL和 120~g/mL对细胞周期无明显影响。
∞ ∞ ∞ ∞ 加 0
一 一料亲嚣
∞ ∞ ∞ ∞ 0
(%)瓣磊嚣
∞ ∞ ∞ ∞ O
一一褂磊嚣
4期 唐祖年等 :蓖麻根提取物对 HepG2、NCI—H460和 SGC一7901细胞增殖及凋亡作用的影响 567




3.2 16 80 400
剂量 (,u.g/mL)
10O
8O
懈 6O

量 40
20
0
3 2 16 80 400
剂量(~g/mL)
图 3 蓖麻根不同提取物处理 48 h(a)和 72 h(b)后对 SGC-7901细胞株增殖的抑制作用
Fig.3 Effects of Ricinus communis root extracts in SGC一7901 cells(48 h(a)and 72 h(b),mean± SD,72— 3)
表 1 蓖 麻根 不 同取 物对 HepG2、NCI-H460和
SGC一7901细胞增殖抑制的 ICso
Table 1 IC50 values of Ricinus communis root extracts
in HepG2,NCI—H460 and SGC一7901 cells(/~g/mI )
项 目
Item
H eDG2
细 胞
48 h 72h
NCI—H460
细 胞
48 h 72h
SGC一7901
细 胞
48 h 72h
3 讨论
本研究表明,蓖麻根 三种不同溶媒提取物对 3
种肿瘤细胞株的增殖有不 同程度抑制作用,且具有
一 定 的量一效关 系。其 中石油醚提取物对 HepG2
细胞增殖 的抑制作用较强 ,处理 48 h和 72 h后 的
IC50分别 为 88.6/,g/mL和 65.6/~g/mI ,对 NCI—
H460细胞和 SGC一7901细胞增殖亦有 中等强度抑
制作用 ,处理 48 h和 72 h后的 I 。在 133.3~138.1
图 4 蓖麻根石油醚提取物 60/~g/mL处理 HepG2细胞 48 h,Hoechst 33258染色结果(×200)
Fig.4 Effects of petroleum ether extracts of Ricinus communis root in HepG2
cells by Hoechst 33258 fluorescence dyeing(48 h,60/~g/mI )
a.阴性对照组 ;b.蓖麻根石油醚提取物组
a.Control group;b.Petroleum ether extracts of Ricinus communis root group
表 2 不 同浓 度蓖 麻根石 油醚 提取 物对 HepG2细胞 株 细胞周 期 的变化
TaBle 2 HepG2 cel cycle in petroleum ether extracts of Ricinus CO~TY)?lA71is root
at different concentrations( ,mean± SD,”一3)
与对照组 比较 Compared with control, P<0.05。
∞ ∞ ∞ ∞ 加 0
568 广 西 植 物 31卷
Ⅱg/mL之间;乙酸乙酯提取物对 3种肿瘤细胞增殖
的抑制 作用其 次,处 理 48 h和 72 h后 的 ICso在
90.2~ 501.6 pg/mL之 间;氯仿 提取 物 对 NCI—
H460细胞和 SGC一7901细胞增殖 的抑制作用较差,
对 HepG2细 胞 增 殖 基 本 无 抑 制 作 用 。Hoechst
33258染 色 表 明,石 油 醚 提 取 物 60~tg/mL 对
HepG2细胞具有明显诱导细胞凋亡作用 ,出现细胞
凋亡特征 。流式细胞仪检测细胞周期表 明,石油醚
提取物 60/,g/mL可使 HepG2细胞停滞于 S期,与
对照组比较 P<0.05。细胞凋亡是一种非常复杂的
生理和病理过程 ,是受控于基 因指导的主动性细胞
自我消亡过程,是细胞固有的功能。其形态特征包
括细胞固缩 、染色质凝聚、边集至核膜下以及凋亡小
体形成(Tamm等,2001)。现在普遍认为,无论药物
的靶点何在 ,多种化疗药物最终主要通过诱导肿瘤
细胞凋亡或坏死而达到治疗 目的。蓖麻根提取物体
外抗肿瘤作用可能是通过诱导细胞凋亡和使细胞停
滞于 S期而实现 ,为蓖麻 的进一步研究与开发利用
提供了实验基础。
参考文献 :
王秀莉,赵世萍.2010.秋水仙素诱导细胞周期停滞[J].生物
学通报 ,45(8):51—52
邹立波.2001.蓖麻毒素与肿瘤治疗EJ].国外 医学临床生物化
学与检验学分册,26(6):290—29l
Bao Y(鲍英),Xia L(夏璐),Jiang H(姜华),et a1.2005.Efects
of coix seed extract on apoptosis and utrastructure of human
pancreatic cancer cels(薏苡仁提取液对人胰腺癌细胞凋亡和
超微结构 的影 响)[J].Chin J Gastroentero(胃肠病 学),10
(2):75— 78
Chakravartula SV,Guttarla N.2008.Biochemical properties of ri—
cin in immature castor seed[J].Nat Prod Res,22(7):600
Fang L(方丽),Zhou J(周进).2009.Influnce of curcumin on the
apoptosis and cell cycle distribution of HepG2 cels(姜黄素对人
肝癌细胞株 HepG2凋亡和细胞周期 的影响)[J].J Sichuan
IVied-,(四川I医学),30(4):458—459
“J(李娟),Chen KL(陈科力 ),Xu JC(徐嘉成 ).2008.Anti-
tumor activities in vitro of extracts from Selaginella labordei(细
叶卷柏提取物的体外抗肿瘤活性)[J].Guihaia(广西植物),
28(5):690— 693
Qin XN(秦 小 娜),Gan MZ(甘 明哲),Gao P(高 平).2006.
Effects of castor bean extract on antifertility in mice(蓖麻提取
物对鼠抗生育作用的实验的研究)[J]_Sichuan J Zool(四川
动物),25(1):176 178
TaIilm I。Schriever F,Dorken B 2001.Apoptosis:implications of
basic re-search for clinical oncology[J].Lancet Onco.z。2(1):33
Tang ZN(唐祖年),Gong SJ(龚受基),Dai ZK(戴支凯)),et a1.
2008.Preliminary study on acute toxicity and efects of different
extracts of Pach izus erosus Urban seed on KB cel(凉薯种
子提取物急性毒性和对 KB细胞抑制作用 的初步研究)[J].J
Food Sci(食品科学),29(7):435—437
Yin JK(尹俊凯),Liao JX(廖建兴 ).2010.Effects of Corydalis
saxicola bunting total alkaloids on Tca8113 cel proliferation and
apoptosis(岩黄连总碱对 Tca8113细胞增殖和凋亡作用的影
响)口].J Oral Maxill ofAcial Surgery(口腔 颌面外科 杂
志),20(4):245—248
Zou LB(邹立波),Zhan JB(詹金彪).2005.Purification and anti-
cancer activity of ricin(蓖麻毒素的提取及其抗肿瘤作用研究)
[J].J Zh~iang Univ:Med Sci Edi(浙 江大 学学报 ·医学
版),34(3):217—219
(上接第 553页 Continue from page 553)
Zhang ZF(张 正付 ),Bian BL(边 宝 林),Yang J(杨健 ),et a1.
2004.Studies on chemical constitutents in roots of Jasminum
sambac(茉莉根化学成分 的研究)[J].China J Chin Mat Med
(中国中药杂志),29(3):237—239
Zhou zH(周志宏),Yang CR(杨崇仁).2000.Chemical constitu—
ens of crude green tea,the material Pu-er in Yunnan(云南普洱
茶原料晒青毛茶 的化学成分)[J].Acta Bot Yunnan(云南植
物研究),22(3):343—350
Zhang J,Wang Y,Zhang XQ,et a1.2009.Chemical constituents
from the leaves of Lophatherurn gracile[J].Chin J Nat Med,7
(6):428— 431
Zou JG(邹 济高 ),Jin RL(金 蓉 鸾),He HX(何 宏贤 ).2000.
Chemical constituents of Ampelopsisjaponica(自蔹化学成分研
究)[J].Chin IVied Mat(中药材),23(2):92