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[摘要]目的 通过丹参酮Ⅰ(TanshinoneⅠ)对人肝癌细胞(HepG2)的体外实验,研究丹参酮Ⅰ抗肿瘤作用及作用机制。 方法 HepG2细胞培养液中加入不同浓度的丹参酮Ⅰ,培养72h,观察HepG2细胞的增殖率;倒置显微镜观察HepG2细胞的形态变化;流动血细胞计数(FCM)检测HepG2细胞周期及凋亡率;免疫细胞化学检测HepG2细胞的增殖凋亡调控相关基因bax、bcl.2的蛋白表达。 结果 丹参酮Ⅰ抑制HepG2细胞生长,阻滞HepG2细胞周期于G 0 .G 1 期并诱导细胞凋亡;丹参酮Ⅰ通过下调bcl.2基因表达(P1 材料与方法
1.1 材料
丹参酮Ⅰ(TanshinoneⅠ)购于中国药品生物制品检定所;HepG2细胞由韩国高丽大学肿瘤研究所提供;DMEM细胞培养液,胎牛血清,抗生素,胰蛋白酶(GIB Co);SP免疫组化试剂盒,小鼠抗人bcl.2、bax单克隆抗体(Santa Cruz Co);流式细胞仪和细胞计数仪(Coulter Co);CO2恒温细胞培养箱(Quene Co);Olympus倒置显微镜。
1.2 HepG2细胞培养
HepG2细胞培养于DMEM培养液(含100U·ml -1 青霉素、100μg·ml -1 链霉素、10%小牛血清),置于37℃、5%CO 2 的恒温培养箱中,每3d换液传代。
1.3 丹参酮Ⅰ对HepG2细胞生长的影响
对数生长期HepG2细胞,接种于直径35mm的培养皿中,细胞浓度约为6.5×10 3 个·ml -1 。随机分为用药组和对照组,用药组分别加入用二甲亚砜溶解的丹参酮Ⅰ(含0.02%二甲亚砜)0.5μg·ml -1 、1μg·ml -1 、1.5μg·ml -1 ,对照组加入0.02%二甲亚砜,每个浓度3个重复培养皿。培养72h,每24h用细胞计数仪检测癌细胞数。设对照组癌细胞增殖率为100%,用下面公式计算各用药组癌细胞增殖率:增殖率(%)=[(用药组各时段癌细胞数-用药组开始癌细胞数).(对照组各时段癌细胞数-对照组开始癌细胞数)]×100。
1.4 癌细胞形态学观察
倒置显微镜下动态观察培养皿中HepG2细胞用药前后的变化。
1.5 流动血细胞计数(FCM)检测细胞周期
收集对照组和加丹参酮Ⅰ1μg·ml -1 的用药组培养24、48、72h的HepG2细胞,PBS洗涤后,4℃下用75%酒精固定12h以上;离心除去酒精,PBS洗涤,加入10mg·ml -1 RNA酶溶液150μl,37℃水浴30min,加入碘化丙啶(PI),300目尼龙网过滤后4℃下放置15min,用FCM测定细胞周期各时相细胞的百分比及细胞凋亡率。
1.6 免疫细胞化学检测增殖凋亡调控相关基因bax、bcl.2的蛋白表达
分别收集对照组和加丹参酮Ⅰ1μg·ml -1 的用药组培养48h的HepG2细胞,用S.P法进行染色。小鼠bax单克隆抗体按1∶200稀释,bcl.2单克隆抗体按1∶50稀释,阴性对照以PBS代替抗体。结果判断:细胞染色呈棕黄色为阳性,随机计数100个细胞,测定每一指标的标记指数(labeling index,LI),重复3次,取均值。LI=阳性细胞数.计数细胞总数×100%。
1.7 统计学方法
所有数据资料用SPSS统计软件分析处理,实验数据采用ˉx±s表示,各组间比较用t检验。
2 结果
2.1 丹参酮Ⅰ对HepG2细胞生长的影响
用药组与对照组相比HepG2细胞数和增殖率减少,均呈浓度和时间依赖性(图1、表1)。
图1 HepG2细胞生长曲线(略)
表1 丹参酮Ⅰ对HepG2细胞增殖率的影响(略)
2.2 癌细胞形态学观察
在倒置显微镜下见用药组癌细胞数明显减少,细胞变小,折光性差;而对照组的癌细胞形态上无明显改变,生长良好。
2.3 丹参酮Ⅰ对HepG2细胞周期和凋亡率的影响
用药组与对照组比较,细胞周期阻滞在G 0 .G 1 期,并出现细胞凋亡,细胞凋亡率随处理时间和用药浓度增加而上升(表2)。
表2 丹参酮Ⅰ对HepG2细胞周期及凋亡的影响(略)
2.4 丹参酮Ⅰ对bax、bcl.2蛋白表达的影响
处理48h后,与对照组相比baxLI增加(t=5.66,P3 讨论
本研究对HepG2细胞体外实验结果表明,丹参酮Ⅰ能抑制HepG2细胞的增殖。通过观察HepG2细胞的形态,观察到癌细胞生长被抑制。HepG2细胞周期测定结果显示,与对照组相比用丹参酮Ⅰ处理组G 0 .G1 期和细胞凋亡百分率随处理时间和用药浓度增加而上升,这表明丹参酮Ⅰ能阻滞G 1 期细胞向S期移行,使G1 期细胞数量增多。因此我们推测,当细胞周期被阻滞于G1 期时,在药物的作用下,部分HepG2细胞发生凋亡。bax和bcl.2是一对凋亡相关调控基因, bax主要通过与其家族bcl.2形成二聚体而发生作用。
当bcl.2表达较高时,bcl.2和bax形成异源二聚体而抑制凋亡;当bax表达较高时,bax之间形成同源二聚体而促进凋亡[5] 。本实验结果表明,丹参酮Ⅰ作用于HepG2细胞后bcl.2基因表达减弱,bax基因表达增强,说明其可下调bcl.2、上调bax表达,这可能是丹参酮Ⅰ诱导HepG2细胞凋亡的机制之一。从癌细胞体外实验中可得出丹参酮Ⅰ具有抗肿瘤活性,其作用机制之一是诱导细胞凋亡。
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[作者简介] 郑国灿(1963-),男,吉林吉林人,主治医师,医学博士。
(东南大学附属中大医院普通外科,江苏南京 210009;高丽大学肿瘤研究所,汉城韩国 136.701)
http://www.100md.com/html/paper/1671-7562/2004/05/07.htm
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