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三叶青乙酸乙酯提取物诱导人结肠癌HT-29细胞凋亡



全 文 :三叶青乙酸乙酯提取物诱导人结肠癌 HT-29细胞凋亡
刘跃银 1,夏 红 2*
(1.郴州市第二人民医院,湖南 郴州 423000; 2.南华大学肿瘤研究所, 湖南 衡阳 421001)
【摘要】 目的: 评价三叶青乙酸乙酯提取物 (ethyl-acetate fraction of extracts from Tetrastigma hemsleyanum
Diels et. Gilg , EAFT)诱导人结肠癌 HT-29细胞凋亡作用。方法:体外培养 HT-29细胞。FITC标记 annexinⅤ/PI
染色流式细胞术分析细胞凋亡率。 ELISA法测定细胞组蛋白/DNA碎片。 Western Blotting分析细胞 Bax蛋白和细
胞色素 C的表达。 结果:EAFT以浓度依赖方式诱导 annexinⅤ染色阳性细胞百分率和组蛋白/DNA碎片增加(P<
0.01)。 10.0 mg/L EAFT分别作用 HeLa细胞 6 h、12 h和 24 h,细胞色素 C 和 Bax蛋白表达上调。 结论:EAFT具有
诱导人结肠癌 HT-29细胞凋亡作用,其作用机制与激活线粒体途径有关。
【关键词】 结肠癌;三叶青;三叶青乙酸乙酯提取物;细胞凋亡
【中图分类号】R735. 2 【文献标识码】A 【文章编号】1673-016x(2010)04-0022-03
收稿日期:2010-06-18
作者简介: 刘跃银 (1978-), 男, 湖南郴州人, 主管中药师, 主要从事医院临床药学研究。 Tel: 86-13975531030,Email:
1328675482@qq.com.
*通讯作者:夏红(1976-), 女,湖南益阳人,实验师,主要从事肿瘤药理学研究。 E-mail:xiahong998@yahoo.com.cn.
Induction of Apoptosis by Ethyl-acetate Fraction of Extracts from Tetrastigma
Hemsleyanum Diels et. Gilg in Human Colon Cancer HT-29 Cells
LIU Yue-Yin1, XIA Hong2
(1. The Second Peoples Hospital of Chenzhou, Chenzhou 423000, China;
2. Institute of Cancer Research of University of South China, Hengyang 421001, China)
[Abstract] Objective To evaluate the effects of ethyl -acetate fraction of extracts from Tetrastigma
hemsleyanum Diels et. Gilg (EAFT) on the apoptotic cell death in human colon cancer HT-29 cell line. Methods
Human colon cancer HT-29 cells were cultured in vitro. Flow cytometry after FITC labeled annexin V staining was
used to determine the percentage of apoptotic cells. Histone/DNA fragments were determined using ELISA assay.
Western Blotting was used to analyze the expresson of Bax and cyto C protein in HT-29 cells. Results EAFT
significantly induced increase of the percentage of apoptotic cells(P<0.05), and increased leakage of the histone/DNA
fragments in HT-29 cell line (P<0.05), in a concentration-dependent manner. The upregulation of the expression
level of Bax and cyto c protein in HT-29 cells treated with EAFT at 10mg/L for 6, 12, 24 h(P<0.05), as assessment by
Western blotting. Conclusion EAFT can effectively induce apoptosis of human colon cancer HT-29 cells, and its
mechanism is involved in activation of mitochondrial apoptotic pathway.
[Key words] colon cancer; Tetrastigma hemsleyanum Diels et. Gilg; ethyl-acetate fraction of extracts from
Tetrastigma hemsleyanum Diels et. Gilg; apoptosis
三叶青为葡萄科崖爬藤属植物, 学名为三叶崖
爬藤( Tetrastigma Hemsleyanum Diels et1Gilg)。 主要
分布于浙江、江西、福建、台湾、湖北、湖南、广东、广
西、四川、贵州、云南等省区[1]。 三叶青的块根或全草
均可入药, 具有清热解毒、祛风化痰、活血止痛的功
效,用于治疗高热惊厥、肺炎、哮喘、肝炎、风湿、月经
湖南师范大学学报(医学版)
J Hunan Normal Univ(Med Sci)
2010,7(4)
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不调、咽痛、瘰疬等症,具有很好的疗效[2]。 药物药理
学研究表明三叶青提取物有抗病毒作用和明显的消
炎镇痛[3]以及抗肿瘤作用[4]。 程伟等[5]在研究三叶青抗
肿瘤活性机制时发现:三叶青提取物诱导肺癌 A549
细胞 DNA 发生核小体间断裂,DNA 琼脂糖凝胶电
泳呈现梯状条带。 本文的研究目的是观察三叶青
乙酸乙酯提取物 (ethyl-acetate fraction of extracts
from Tetrastigma hemsleyanum Diels et. Gilg , EAFT)
诱导人结肠癌 HT-29细胞凋亡作用,并初步探讨其
作用分子机制。
1 材料与方法
1.1 受试物与试剂
三叶青购自湖南医药有限公司(中国长沙)。三叶
青提取物参照文献[6]描述的方法,采用乙酸乙酯提取
法获得。 紫杉醇(TAX),北京四环医药科技股份有限
公司生产,规格:30mg/5mL/支,批号:080830。 RPMI-
1640培养基 (Invitrogen 公司)、 小牛血清(Invitrogen
公司)、AnnexinⅤ-FITC/PI双染试剂盒 (碧云天公司)
细胞死亡 ELISA 检测试剂盒(罗氏公司)和小鼠抗人
Bax和细胞色素 C抗体((Santa Cruz Biotechnology 公
司))购自湖南科泰生物技术有限公司(中国长沙)。
1.2 细胞与细胞培养
人结肠癌 HT-29 细胞购于中国典型培养物保
藏中心 (中国武汉市), 用含 10%小牛血清的 RPMI-
1640培养基, 加 100 U/mL 青霉素,100 U /mL 链霉
素, 置于 37℃,5%CO2及饱和湿度培养箱中培养,取
对数生长期细胞用于实验。
1.3 FITC标记 Annexin-V/PI双染流式细胞术分析
取经药物或溶媒处理的 HT-29细胞 1×106,1000g
离心 5min,弃上清,加入 195μL Annexin V-FITC结合
液(1×)和 5μL Annexin V-FITC,室温(20~25℃)避光孵
育 10 min。 然后,1000g 离心 5min, 弃上清, 加入
190μL Annexin V-FITC结合液(1×)和 10μL碘化丙啶
染色液,混匀,立即用 EPICS XL 流式细胞仪 (美国
COULTER公司) 检测 Annexin V-FITC 阳性(早期凋
亡)和 Annexin V-FITC/PI 双染阳性(晚期凋亡)细胞
百分率。
1.4 组蛋白/DNA碎片的含量测定
参照细胞死亡 ELISA检测试剂盒 (罗氏公司)说
明书描述的步骤操作, 用 EXL-800 酶联免疫检测
仪, 以 405nm波长测定吸光度(A)值。
1.5 免疫印迹分析
参照文献[7]描述的方法,目的条带经薄层扫描仪
(日本产,型号 CS-930)扫描,Alphazmager2200 软件
测定印迹区带的光密度值。以 Bax/β-actin和 Cyto C/
β-actin 的比值分别代表 Bax 或 Cyto C 蛋白表达水
平,以 DMSO组为 1.00。
1.6 统计学分析
实验数据以 mean±s 表示, 应用 SPSS15.0 统计
软件进行单因素方差分析(One-way ANOVA)。 方差
具有齐性, 用 LSD法进行多样本均数之间的两两比
较;方差不齐,采用 Dunnet T3 法进行多样本均数之
间的两两比较。 P<0.05认为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 EAFT对 HT-29细胞凋亡率的影响
图 1 可见:EAFT 诱导 HT-29 细胞系 Annexin
V-FITC 阳性(早期凋亡)和 Annexin V-FITC/PI 双染
阳性(晚期凋亡)细胞百分率增高,呈浓度依赖性(P<
0.01)。
A
B
Annexin Ⅴ-FITC/PI 双染 FCM 分析细胞凋亡
率。 A:3此独立实验中 1次实验的典型图像。 B:3次
实验的 mean±s;与溶媒组比较,**P<0.01;与溶媒组比
较,***P<0.001;与 0.1mg/LEAFT处理组比较,##P<0.01;
与 0.1mg/LEAFT处理组比较,###P<0.001。
2.2 EAFT对 HT-29细胞组蛋白/DNA 碎片的影响
图 2 示:EAFT 以浓度依赖方式增加 HT-29 细
胞组蛋白/DNA碎片(P<0.05)。
三叶青乙酸乙酯提取物诱导人结肠癌 HT-29细胞凋亡 刘跃银等 23
ELISA法检测细胞组蛋白/DNA碎片水平。 3次
实验的 mean±s;与溶媒组比较,*P<0.05;与溶媒组比
较 ,***P<0.001; 与 #0.1mg/LEAFT 处理组比较 ,###P<
0.05;与 0.1mg/LEAFT处理组比较,P<0.001。
2.3 EAFT对 HT-29细胞 Bax表达的影响
Western Blotting 分析表明:EAFT(10 mg/L)上调
HT-29细胞 Bax蛋白表达水平, 呈时间依赖性 (P<
0.01)。
Western Blot分析全细胞提取物 Bax表达水平。
图示 3 次实验中 1 次实验的典型图像, 相对密度
(Relative density)为 3次实验的 mean±s; 与溶媒组比
较, ***P<0.01;与溶媒组比较,**P<0.001。
2.4 EAFT对 HT-29细胞 Cyto C表达的影响
Western Blotting 分析证实:10 mg/L EAFT 以时
间依赖方式增加 HT-29 细胞 Cyto C 蛋白表达 (P<
0.05)。
Western Blot 分析细胞提取物 Cyto c 蛋白表达
水平。 图示 1次实验的典型图像,相对密度(Relative
density) 为 3 次实验的 mean±s; 与溶媒组比较,**P<
0.05;与溶媒组比较,*P<0.01。
3 讨论
众所周知, 细胞凋亡早期具有一个重要的特征
即位于细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸外翻至细胞膜外
侧。磷脂酰丝氨酸能特异结合膜磷脂蛋白Ⅴ(annexin
Ⅴ)。 因此,流式细胞仪检测的单纯 AnnexinⅤ-FITC
染色阳性细胞为早期凋亡细胞。 细胞凋亡的晚期,细
胞膜的通透性增高,DNA染料即 PI能进入细胞使细
胞 DNA发出荧光。因此,AnnexinⅤ-FITC/PI双染色
阳性的细胞为晚期凋亡细胞。 同时,在细胞凋亡的晚
期发生细胞基因 DNA断裂,形成组蛋白/DNA碎片,
因此,细胞组蛋白/DNA碎片水平增高能反映晚期凋
亡细胞增加。 本文的研究结果首先证明,EAFT具有
诱导人结肠癌 HT-29细胞凋亡作用;其主要证据有:
1) EAFT 以浓度依赖方式增加 Annexin Ⅴ-FITC 染
色和 (或)Annexin Ⅴ-FITC/PI 双染色阳性的 HT-29
细胞数目;2) EAFT增高 HT-29细胞组蛋白/DNA碎
片水平。
线粒体在细胞凋亡机制中的作用越来越引起人
们的重视。一方面由于线粒体膜间隙的细胞色素 C释
放至胞质后触发 caspase级联,导致细胞死亡;另一方
面, 线粒体外膜上的 Bcl-2蛋白家族调控细胞色素 C
自线粒体释放,凋亡过程中细胞色素 C通过线粒体外
膜释放,在 ATP/dATP 参与下,在胞质中与 Apaf-1 结
合形成寡聚体,Apaf-1通过其氨基端和 procaspase-9
的功能前区相互作用,导致caspase-9激活,并进一步
激活下游的 caspase 级联反应[8]。而 Bcl-2蛋白家族是
通过释放细胞色素 C执行凋亡指令[9]。本文的Western
Blotting 分析结果显示,EAFT 以时间依赖方式上调
HT-29 细胞 Bax 和 cyto C 蛋白表达水平。 说明,
EAFT 可能通过激活线粒体凋亡诱导途径导致结肠
癌 HT-29细胞凋亡。
综上所述,我们的结果证实:中国特有植物三叶
青的乙酸乙酯提取物 (EAFT) 能有效诱导人结肠癌
HT-29细胞凋亡, 其作用机制涉及激活线粒体凋亡
诱导途径。 提升了 EAFT作为人结肠癌候选药物的
可能性。
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(上接第 24页)
RICU内实施有创机械通气所必需, 但它使上呼吸
道加温、加湿及纤毛清除尘埃和微生物的生理保护
作用消失,使细菌容易侵入下呼吸道;②鼻胃管或鼻
肠管插入, 造成食管下端贲门括约肌收缩功能受到
影响,易发生胃内容物返流,导致胃肠道定植菌移位
侵入下呼吸道;③呼吸机管道回路及湿化装置污染,
冷凝水返流, 将致病菌引入而发生 VAP; ④开放式
RICU环境以及医务人员手的污染,在诊疗、护理操
作过程中工作量过大以及无菌操作不严格,导致交
叉感染。 RICU患者一般原发病危重、 应激反应严
重、意识障碍、免疫力低下及侵入性操作较多,是造
成院内感染尤其是 VAP高发的另一主要原因。机械
通气前往往经验性使用多种广谱抗生素, 导致致病
菌对常用抗生素普遍多重耐药, 不仅增加了患者的
经济负担,而且直接影响患者的治疗和预后[12]。 为减
少 VAP 的发生率,要注意以下防治措施 [13~15]:①手
术、护理严格依照无菌操作,呼吸机接头、管道及湿
化用的蒸馏水及湿化瓶每天消毒更换、 室内空气每
天 2次紫外线消毒,每次 1h。 ②减少机械通气时间
及适应个体的保护性机械通气,减少气压伤,也是减
少 VAP 的有效措施。 ③VAP 依痰培养及药敏试验
调整抗生素,早期应联合使用抗生素,同时预防并发
二重感染。④加强营养支持,并调节机体内平衡也具
有防止或减少 VAP的发生。⑤尽早拔除各种留置导
管,采取适当体位,减少误吸危险,及时翻身拍背吸
痰、体位引流加强。
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