毛浩萍,牛子長(zhǎng),王興業(yè),邱燕榮
(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院,天津 300193;2天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,天津 300193)
補(bǔ)骨脂酚對(duì)人腎上腺皮質(zhì)癌H295R細(xì)胞中睪酮和雌二醇分泌的影響*
毛浩萍1,牛子長(zhǎng)2,王興業(yè)1,邱燕榮1
(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院,天津 300193;2天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,天津 300193)
[目的]研究補(bǔ)骨脂酚對(duì)人腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞(H295R)睪酮及雌二醇分泌的影響。[方法]實(shí)驗(yàn)分為空白對(duì)照組及補(bǔ)骨脂酚不同濃度組,分別使用CCK-8法及酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA法)檢測(cè)補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞活力、睪酮和雌二醇分泌的影響;同時(shí)采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法(Real-time PCR)檢測(cè)補(bǔ)骨脂酚對(duì)睪酮和雌二醇合成酶CYP17A1和CYP19A1 mRNA表達(dá)的影響。[結(jié)果]補(bǔ)骨脂酚對(duì)睪酮合成酶CYP17A1 mRNA無顯著影響,但能上調(diào)雌二醇合成酶CYP19A1 mRNA含量,具有減少睪酮分泌增加雌二醇分泌的作用。[結(jié)論]補(bǔ)骨脂酚促進(jìn)H295R細(xì)胞中雌激素的產(chǎn)生。
補(bǔ)骨脂酚;腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞;睪酮;雌二醇
補(bǔ)骨脂為補(bǔ)陽(yáng)類中藥,具有補(bǔ)腎助陽(yáng),固精縮尿,暖脾止瀉,納氣平喘的功效。中醫(yī)臨床主要用于腎陽(yáng)不足,命門火衰,腰膝冷痛,脾腎陽(yáng)虛,泄瀉及腎不納氣的虛喘等癥的治療?,F(xiàn)代化學(xué)成分研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)骨脂含有多種活性成分,包括香豆素類、黃酮類、單萜酚類及尿嘧啶、豆甾醇類化合物等[1-3]。補(bǔ)骨脂酚是補(bǔ)骨脂中一個(gè)含量較高的單萜酚類化合物,補(bǔ)骨脂酚在補(bǔ)骨脂中含量較高,約為1%~7%。研究顯示補(bǔ)骨脂酚具有抗氧化應(yīng)激、抗炎、抗腫瘤及肝保護(hù)等作用[4-7]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)骨脂酚具有植物雌激素樣作用,能劑量依賴性激活雌激素受體α(ERα)和雌激素受體β(ERβ),且對(duì)ERβ表現(xiàn)出很強(qiáng)的選擇性[8]。同時(shí),也發(fā)現(xiàn)補(bǔ)骨脂酚能雙向調(diào)節(jié)牛腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞兒茶酚胺分泌,提示補(bǔ)骨脂酚可能具有抗抑郁樣作用[9]。補(bǔ)骨脂酚經(jīng)由雄激素受體抑制雄激素依賴的前列腺癌細(xì)胞增殖[10]。腎上腺皮質(zhì)中,酶CYP19A1能催化睪酮生成雌激素雌二醇[11]。補(bǔ)骨脂酚是否能調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)中雌激素的分泌未見相關(guān)報(bào)道。因此,本研究使用人腎上腺皮質(zhì)癌H295R細(xì)胞,分別采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA法)和實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法(Real-time PCR)檢測(cè)補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞中睪酮和雌二醇分泌及上述類固醇激素合成的催化酶mRNA含量的變化。
1.1 材料 H295R細(xì)胞購(gòu)自ATCC(美國(guó)),補(bǔ)骨脂酚由本課題組自補(bǔ)骨脂中提取分離,經(jīng)高效液相色譜法分析其中補(bǔ)骨脂酚純度大于97%?;A(chǔ)培養(yǎng)液DMEM/F12(Gibco,美國(guó)),雙抗(75 U/mL青霉素,75 μg/mg鏈霉素,Hyclone),Ⅳ組分無血清培養(yǎng)物(Nu-serumⅣ)及胰島素轉(zhuǎn)鐵蛋白亞硒酸鈉(ITS)細(xì)胞培養(yǎng)補(bǔ)充物購(gòu)自BD公司,0.25%胰蛋白酶(Gibco,美國(guó)),細(xì)胞活力試劑盒(CCK-8)(日本同仁公司),睪酮及雌二醇ELISA檢測(cè)試劑盒購(gòu)自DRG,cDNA合成試劑盒(TaqMan Reverse Transcription Rengents)購(gòu)自Invitrogen公司,RT-PCR試劑盒購(gòu)自羅氏。CYP17A1 ANP mRNA引物序列:AGCCGCACACC AACTATCAG(上游),TCACCGATG CTGGAGTCAAC(下游);CYP19A1 mRNA引物序列:AGGTGCTAT TTGTCATCTGCTC(上游),TGGTG GAATCGGGTCT TTATGG(下游);人GAPDH mRNA引物序列:AGGT CGGAGTCAACGGATTTGG(上游),GCTCCTGGAAG ATGGTGATGGG(下游)。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng) 細(xì)胞完全培養(yǎng):全培基含97.5%的基礎(chǔ)培養(yǎng)液,2.5%無血清培養(yǎng)物Nu-serum IV及0.1%的ITS細(xì)胞培養(yǎng)補(bǔ)充物。H295R細(xì)胞株培養(yǎng)于上述完全培養(yǎng)基中,置于37℃,5%CO2培養(yǎng)箱中傳代培養(yǎng),每4~5 d按1∶4傳代1次。每周換液2~3次。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、生長(zhǎng)良好的細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.3 實(shí)驗(yàn)分組 H295R細(xì)胞胰酶消化后使用完全培養(yǎng)基種于24孔板或12孔板中。24 h后分為對(duì)照組及補(bǔ)骨脂酚10-7、3×10-7、10-6、3×10-6、10-5mol/L濃度組。
1.4 補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞活性的影響 調(diào)整細(xì)胞濃度為105個(gè)/mL種于96孔板中,24 h后細(xì)胞加入不同濃度的補(bǔ)骨脂酚(終濃度為10-7、3×10-7、10-6、3×10-6、10-5mol/L)孵育24 h。棄上清,加入CCK-8(終濃度V∶V 1∶10)孵育0.5 h后,450 nm處測(cè)定吸光值。
1.5 細(xì)胞分泌的睪酮和雌二醇含量的檢測(cè) 調(diào)整細(xì)胞濃度為106個(gè)/mL,種于12孔板中過夜,根據(jù)CCK-8實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇對(duì)細(xì)胞活性無顯著變化的補(bǔ)骨脂酚濃度(終濃度為10-7、3×10-7、10-6mol/L)孵育24 h。1 000 r/min離心5 min后取細(xì)胞上清按ELISA試劑盒說明檢測(cè)睪酮和雌二醇含量。
1.6 Real-time PCR法檢測(cè)CYP17A1和CYP19A1 mRNA含量 調(diào)整細(xì)胞濃度為106個(gè)/mL,種于12孔板中過夜,根據(jù)CCK-8實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇對(duì)細(xì)胞活性無顯著變化的補(bǔ)骨脂酚濃度(終濃度為10-7,3×10-7、10-6mol/L)孵育24 h。1 000 r/min離心5 min后棄上清,提取細(xì)胞總RNA,按反轉(zhuǎn)錄試劑盒及擴(kuò)增試劑盒操作進(jìn)行Real-time PCR實(shí)驗(yàn)。擴(kuò)增反應(yīng)條件為:95℃10 min,95℃15 s,60℃1 min,40個(gè)循環(huán)。循環(huán)擴(kuò)增結(jié)束后,記錄各組Ct值,根據(jù)2-ΔΔCt法計(jì)算各組相對(duì)mRNA含量。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 使用SPSS 18.0軟件包進(jìn)行分析,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,計(jì)量資料組間比較采用單因素方差,P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞活性的影響 與空白對(duì)照組相比,3×10-6、10-5mol/L補(bǔ)骨脂酚顯著抑制H295R細(xì)胞活性(P<0.01);10-7、3×10-7、10-6mol/L補(bǔ)骨脂酚孵育24 h對(duì)H295R細(xì)胞活性無顯著影響,見表1。因此,選擇使用10-7、3×10-7、10-6mol/L補(bǔ)骨脂酚進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
2.2 補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞中睪酮和雌二醇分泌的影響 與空白對(duì)照組比較,補(bǔ)骨脂酚(10-7、3×10-7、 10-6mol/L)顯著抑制H295R細(xì)胞中睪酮分泌(P<0.01),見表2。與空白對(duì)照組相比,補(bǔ)骨脂酚(3×10-7、10-6mol/L)顯著促進(jìn)H295R細(xì)胞中雌二醇分泌(P<0.01),見表2。
表1 補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞增殖的影響(±s)
表1 補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞增殖的影響(±s)
注:與空白對(duì)照組相比,**P<0.01。n=3,重復(fù)3次,結(jié)果趨勢(shì)一致。
組別 濃度(mol/L) 吸光值空白對(duì)照組- 0.259 2±0.019 2補(bǔ)骨脂酚 3×10-70.244 7±0.012 9 3×10-70.241 7±0.012 9 3×10-60.235 8±0.028 9 3×10-60.208 6±0.018 9** 3×10-50.122 6±0.019 1**
表2 補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞睪酮和雌二醇分泌的影響(±s) %
表2 補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞睪酮和雌二醇分泌的影響(±s) %
注:與空白對(duì)照組相比,**P<0.01。n=3,結(jié)果重復(fù)3次,趨勢(shì)一致。
組別 濃度(mol/L) 睪酮 雌二醇空白對(duì)照組- 100.00±7.96 100.00±16.33補(bǔ)骨脂酚 3×10-7080.81±9.81** 109.53±19.02 3×10-7064.78±4.01** 126.92±10.07** 3×10-6060.11±7.04** 138.62±17.77**
2.3 補(bǔ)骨脂酚對(duì) H295R細(xì)胞中 CYP17A1和CYP19A1mRNA表達(dá)的影響 結(jié)果顯示,與空白對(duì)照組相比,補(bǔ)骨脂酚(10-7、3×10-7、10-6mol/L)對(duì)H295R細(xì)胞中CYP17A1mRNA表達(dá)無顯著影響。與空白對(duì)照組相比,補(bǔ)骨脂酚(3×10-7、10-6mol/L)顯著上調(diào)H295R細(xì)胞中CYP19A1 mRNA表達(dá)(P<0.01),見表3。
表3 補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞CYP17A1和CYP19A1mRNA表達(dá)的影響(±s)
表3 補(bǔ)骨脂酚對(duì)H295R細(xì)胞CYP17A1和CYP19A1mRNA表達(dá)的影響(±s)
注:與空白對(duì)照組相比,**P<0.01。n=3,結(jié)果重復(fù)3次,趨勢(shì)一致。
組別 濃度(mol/L) CYP17A1 mRNA CYP19A1 mRNA空白對(duì)照組- 1.00±0.10 1.01±0.17補(bǔ)骨脂酚 10-71.02±0.02 1.01±0.09 3×10-70.94±0.06 1.52±0.09** 10-61.01±0.02 2.02±0.46**
H295R細(xì)胞來源于人腎上腺皮質(zhì)瘤,它具有上皮細(xì)胞的形態(tài),呈單層貼壁生長(zhǎng)。所有類固醇激素合成過程必需的催化酶均在H295R細(xì)胞中有表達(dá),因而H295R細(xì)胞具有分泌各種腎上腺皮質(zhì)激素的特性,如能分泌孕激素、雄激素、雌激素、糖皮質(zhì)激素和鹽皮質(zhì)激素等[12]。同時(shí)它對(duì)有毒物質(zhì)的反應(yīng)水平與正常的人腎上腺細(xì)胞對(duì)有毒物質(zhì)的反應(yīng)水平相比是一致的。因此,H295R細(xì)胞系成為了體外篩選具有調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)類固醇激素作用相關(guān)藥物的有力工具[13],同時(shí)也為體外研究藥物調(diào)節(jié)類固醇激素分泌的作用機(jī)制提供了可能。
腎上腺皮質(zhì)能分泌包括鹽皮質(zhì)類固醇、糖皮質(zhì)激素類固醇以及腎上腺性激素等多種調(diào)節(jié)機(jī)體物質(zhì)代謝相關(guān)的激素,參與機(jī)體對(duì)一切有害刺激的應(yīng)激反應(yīng)。腎上腺皮質(zhì)中的各種皮質(zhì)類固醇激素均由統(tǒng)一的前體膽固醇在不同合成酶的催化下合成而來。研究顯示腎上腺皮質(zhì)中的雄性激素睪酮能在酶CYP19A1的催化下生成雌二醇。正常生理?xiàng)l件下,腎上腺皮質(zhì)并非是雌激素的直接重要來源。但是,婦女進(jìn)入更年期后卵巢功能逐步衰退導(dǎo)致體內(nèi)雌二醇水平急劇下降,此時(shí)從腎上腺皮質(zhì)雄激素轉(zhuǎn)化而來的雌二醇是絕經(jīng)期后婦女體內(nèi)雌二醇的主要來源。研究顯示補(bǔ)骨脂中多種成分具有類雌激素樣作用[14-15]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)骨脂中補(bǔ)骨脂酚具有類雌激素樣作用,當(dāng)前研究顯示補(bǔ)骨脂酚顯著抑制H295R細(xì)胞中睪酮分泌,同時(shí)促進(jìn)細(xì)胞雌二醇分泌。檢測(cè)上述兩種類固醇激素合成酶CYP17A1和CYP19A1 mRNA含量發(fā)現(xiàn),補(bǔ)骨脂酚對(duì)睪酮合成的催化酶CYP17A1 mRNA水平無明顯影響,顯著提高雌二醇合成酶CYP19A1 mRNA,提示補(bǔ)骨脂酚調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)中雌性激素分泌的作用可能與調(diào)節(jié)雌二醇合成酶CYP19A1 mRNA水平有關(guān),這與補(bǔ)骨脂改善初老小鼠體內(nèi)雌孕激素水平等作用的報(bào)道是一致的[16]。
雌激素尤其是17β-雌二醇是許多靶組織生長(zhǎng)、分化以及行使生物學(xué)功能的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。研究顯示雌激素具有降血脂、抗氧化、保護(hù)內(nèi)皮、抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖等活性,雌激素還能調(diào)節(jié)CA類神經(jīng)遞質(zhì)的合成、分泌及重吸收,從而具有心血管保護(hù)、抗抑郁等作用[17-18]。課題組研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)骨脂酚能顯著促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)中的雄激素向雌激素的轉(zhuǎn)化,從而上調(diào)雌激素的分泌水平,課題組以往的研究也發(fā)現(xiàn)補(bǔ)骨脂酚具有潛在的抗抑郁樣作用[6],其作用是否與補(bǔ)骨脂酚調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞中雌性激素分泌有關(guān)仍有待于進(jìn)一步研究。
[1]辛 丹,顏冬梅,王躍飛,等.補(bǔ)骨脂及其相關(guān)化學(xué)成分的藥理與毒理研究進(jìn)展[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2009,11(7):70-72.
[2]熊 文,彭四威,劉海濤,等.補(bǔ)骨脂不同提取工藝的比較研究[J].天津中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2013,32(2):98-100.
[3]郭錦明,劉亞男,王躍飛,等.制備高效液相色譜法分離補(bǔ)骨脂中的補(bǔ)骨脂苷和異補(bǔ)骨脂苷[J].天津中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2009,28(3):136-137.
[4]陳紅莉,馮慧瑾,李援朝.補(bǔ)骨脂酚的體外抗腫瘤活性及其關(guān)鍵中間體的合成研究[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2010,45(4):467-470.
[5] Park EJ,Zhao YZ,Kim YC,et al.Protective effect of(s)-bakuchiol from Psoralea corylifolia on rat liver injury in vitro and in vivo[J].Planta Med,2005,71(6):508-513.
[6] Kim KA,Shim SH,Ahn HR,et al.Protective effects of the compounds isolated from the seed of Psoralea corylifolia on oxidativestress-inducedretinaldamage[J].ToxicolApplPharmacol, 2013,269(2):109–120.
[7] ChoiSY,LeeS,ChoiWH,etal.Isolationandanti-inflammatory activity of bakuchiol from Ulmus davidiana var.japonica[J].J Med Food,2010,13(4):1019-1023.
[8] Xin D,Wang H,Yang J,et al.Phytoestrogens from Psoralea corylifolia reveal estrogen receptor-subtype selectivity[J].Phytomedicine,2010,17(2):26-131.
[9] Mao HP,Wang H,Ma SW,et al.Bidirectional regulation of bakuchiol,an estrogenic-like compound,on catecholamine secretion[J].Toxicol Appl Pharmacol,2014,274(1):180-189.
[10]苗 琳,馬尚偉,樊官偉,等.補(bǔ)骨脂酚拮抗AR轉(zhuǎn)錄活性抑制雄激素誘導(dǎo)的前列腺癌細(xì)胞LNCaP的增殖[J].天津中醫(yī)藥,2013,30(5):291-293.
[11]Caroline F,Doreen N,Shewit K,et al.An in vitro investigation of endocrine disrupting effects of the mycotoxin alternariol[J].Toxicology and Applied Pharmacology,2013,271:64-71.
[12]Pagotto RM,Pereyra EN,Monzon C,et al.Histamine inhibits adrenocorticalcellproliferation butdoes notaffect steroidogenesis[J].J Endocrinol,2014,221(1):15-28.
[13]Wiebke P,Petra N,Eberhard H.Effects of single pesticides and binary pesticide mixtures on estrone production in H295R cells[J].Arch Toxicol,2013,87(12):2201-2214.
[14]韋妍妍,張紫佳,徐 穎,等.補(bǔ)骨脂對(duì)去卵巢大鼠雌激素樣作用研究[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2011,17(13): 158-161.
[15]壽清耀,楊榮平,王賓豪,等.補(bǔ)骨脂雌激素樣作用的有效成分研究[J].中藥新藥與臨床藥理,2007,18(6):425-427.
[16]巴文君,孫麗萍,張秋菊,等.補(bǔ)骨脂對(duì)初老小鼠體內(nèi)雌孕激素水平作用實(shí)驗(yàn)研究[J].中醫(yī)藥學(xué)報(bào),2010,38(5):19-22.
[17]Nobuyuki Yanagihara,Minhui Liu,Yumiko Toyohira.Stimulation of catecholamine synthesis through unique estrogen receptors in the bovine adrenomedullary plasmamembrane by 17β-estradiol[J].Biochemical and Biophysical Research Communications,2006,339:548-553.
[18]郭 潔,宋殿榮.補(bǔ)骨脂香豆素成分研究進(jìn)展[J].天津中醫(yī)藥,2013,30(4):250-253.
Effects of bakuchiol on secretion of testosterone and estradiol from H295R cells in human with carcinoma of adrenal cortex
MAO Hao-ping1,NIU Zi-chang2,WANG Xing-ye1,QIU Yan-rong1
(1.Institute of Traditional Chinese Medicine,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;2.The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China)
[Objective]To study the effects of bakuchiol on testosterone and estradiol secretion from H295R cells.[Methods]The researches were divided into control group and bakuchiol groups.The effects of bakuchiol on cellular activites and the secretion of testosterone and estradiol were detected by CCK-8 method and ELISA method.The levels of CYP17A1 and CYP19A1 mRNA were also detected by Real-time PCR.[Results]Bakuchiol could not affect CYP17A1 mRNA leverl but could up-regulate CYP19A1 mRNA.Bakuchiol had the effect of decreasing the secretion of testosterone but increasing the secretion of estradiol.[Conclusion]Bakuchiol can stimulate estradiol secretion from H295R cells.
bakuchiol;H295R cell;testosterone;estradiol
R285.5
:A
:1673-9043(2014)06-0347-04
2014-07-10)
10.11656/j.issn.1673-9043.2014.06.08
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81303247);教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20121210120009)。
毛浩萍(1983-),女,助理研究員,主要從事中藥藥理學(xué)研究。
牛子長(zhǎng),E-mail:haoping_mao@126.com。
天津中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)2014年6期