張文雋,吳亞召,雷 萍**,謝艷華,杜 芳
(1.陜西省微生物研究所,陜西 西安 710043;2.第四軍醫(yī)大學,陜西 西安 710032)
裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對人肝癌HepG-2細胞的抑制作用*
張文雋1,吳亞召1,雷 萍1**,謝艷華2,杜 芳1
(1.陜西省微生物研究所,陜西 西安 710043;2.第四軍醫(yī)大學,陜西 西安 710032)
研究了裂蹄針層孔菌(Phellinus linteus)發(fā)酵菌絲體對人肝癌HepG-2細胞的抑制作用。采用MTT比色法測定不同濃度發(fā)酵菌絲體對肝癌細胞存活率的影響;建立荷瘤HepG-2裸鼠模型,檢測不同劑量裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對腫瘤的抑制作用。MTT法觀察結果顯示,裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體可抑制人肝癌HepG-2細胞的增殖,且呈現(xiàn)劑量效應關系,高劑量(960 mg·L-1)能顯著抑制腫瘤細胞的增殖,最佳抑制時間為24 h;裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體中劑量(500 mg/kg·d)、高劑量(1 000 mg/kg·d)對荷瘤HepG-2裸鼠有顯著的抑瘤作用,抑瘤率分別為40.42%、35.06%。裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對人肝癌HepG-2腫瘤細胞有較好的抑制作用。
裂蹄針層孔菌;發(fā)酵菌絲體;肝癌HepG-2;抑瘤作用
裂蹄針層孔菌(Phellinus linteus),又名裂蹄木層孔菌、針裂蹄、裂蹄木層孔,俗稱桑黃,屬擔子菌亞門(Basidiomycotina)層菌綱(Hymenomycetes)非褶菌目 (Aphyllophorales) 銹革孔菌科 (Hymenochaeyaceae) 針層孔菌屬(Phellinus)[1]?!侗静菥V目》中有記載桑黃能“利五臟、宣腸胃氣、排毒氣”[2]。現(xiàn)代醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)其化學成分復雜,含有多糖、黃酮、甾醇類、落葉松蕈酸等活性成分,具有顯著的抑制腫瘤以及提高機體免疫能力的作用[3-4],已經(jīng)成為藥用真菌抗腫瘤研究的熱點。
肝癌是我國高發(fā)的惡性腫瘤,其死亡率僅次于肺癌,居我國癌癥患者死亡的第二位。最近的研究揭示裂蹄針層孔菌和現(xiàn)有化療藥物共同作用時,具有增強化療藥物藥效的作用[5],引起了國內外學者的廣泛關注。目前,也有一些文獻報道裂蹄針層孔菌菌絲體有一定抑瘤作用,且菌絲體可通過發(fā)酵工程大規(guī)模生產,克服子實體資源匱乏的缺點。本次試驗通過研究裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對人肝癌HepG-2細胞的抑制作用,以期為該真菌治療肝癌的臨床應用提供實驗依據(jù)。
1.1 試驗動物與細胞株
裸鼠40只,雌雄各半,4周~5周,體重在18 g~22 g,由第四軍醫(yī)大學動物實驗中心提供。
人肝癌HepG-2細胞株,由第四軍醫(yī)大學藥物研究所細胞室提供。
1.2 試驗藥物
裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體:陜西省微生物研究所第三研究室,批號20130102。
順鉑:南京制藥公司,批號20120204。
1.3 主要儀器與試劑
SW-CJ-1F醫(yī)用型潔凈工作臺,蘇州惠豐凈化設備有限公司;Thermo Scientific 8000型CO2培養(yǎng)箱,Thermo Fisher公司;Coic生物顯微鏡,南京冀飛科技有限公司;L420臺式低速自動平衡離心機,長沙湘儀離心機儀器有限公司;DHG-9701A型電熱恒溫干燥箱,上海精宏實驗設備有限公司;高壓滅菌箱,北京勤誠盛達科學儀器有限公司;微量進樣器,Bio-Rad公司;細胞計數(shù)板,西安舟鼎國公司;Hy-Clone改良型RPMI-1640培養(yǎng)基,賽默飛世爾生物化學制品(北京)有限公司;雙抗:青霉素及鏈霉素溶液,北京索萊寶科技有限公司;噻唑蘭,北京鼎國昌盛生物技術有限責任公司;胎牛血清,賽默飛世爾生物化學制品(北京)有限公司;二甲基亞砜(DMSO),北京鼎國昌盛生物技術有限責任公司;無水乙醇,天津天力化學試劑有限公司;生理鹽水,晨欣制藥有限公司。
1.4 方法
1.4.1 細胞培養(yǎng)
取肝癌細胞HepG-2接種于改良型RPMI-1640(含10%胎牛血清、青霉素和鏈霉素各100 U·mL-1)培養(yǎng)基中,于37℃、5%CO2濃度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。1.4.2 MTT法檢測裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對肝癌HepG-2細胞增殖的影響
將細胞鋪于96孔板中,每組鋪3個板。裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體濃度設置為960 mg·L-1、480 mg·L-1、240 mg·L-1、120 mg·L-1、60 mg·L-1、30 mg·L-1、順鉑陽性對照組(DDP) 和空白陰性組(blank group);加MTT以及DMSO分別測12 h、24 h、48 h細胞存活率,得出每個濃度及陽性對照組的抑制率,根據(jù)抑制率判斷藥物的抑制作用。抑制率為正值則說明藥物有作用,反之則無效。再分析各濃度的抑制率,得出裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體的最佳抑制濃度,確定該細胞的敏感濃度及時間[6]。抑制率(P)計算公式為:
式中:OD實驗表示實驗組OD值;OD空白表示空白組OD值。
1.4.3 裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對荷瘤裸鼠腫瘤生長抑瘤試驗
(1)荷瘤HepG-2裸鼠模型的建立
取裸鼠40只,在其腹部皮下接種瘤細胞液0.2 mL(細胞濃度為1×104個·L-1),注射局部出現(xiàn)明顯皮丘疹,飼養(yǎng)于IVC動物凈化裝置內。
(2)分組
觀察接種裸鼠接種部位腫瘤長出情況,待結節(jié)出現(xiàn),進行分組,每組樣本數(shù)為8。設置模型組(Model)、陽性對照組(DDP組,順鉑,3 mg/kg·d)、給藥組共三大類。其中,給藥組又分高劑量組(SHJⅢ,1 000 mg/kg·d)、中劑量組 (SHJII,500 mg/kg·d)、低劑量組(SHJI,250 mg/kg·d)。
高、中、低劑量組樣品均溶于生理鹽水后,進行灌胃給藥(裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體);陽性對照組溶于等體積生理鹽水同時腹腔給藥;模型組給予等體積生理鹽水并進行灌胃給藥[7]。
(3)組織處理
連續(xù)給藥7 d,次日處死。無菌環(huán)境下取腫瘤組織,去血污稱重,計算抑瘤率。抑瘤率(I)計算公式為:
式中:M1表示對照組平均瘤重;M2表示試驗組平均瘤重。
(4)統(tǒng)計學處理
用SPSS12.0統(tǒng)計軟件以t檢驗法進行統(tǒng)計學處理,所得數(shù)據(jù)均以x±s表示。
2.1 裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對肝癌HepG-2細胞增殖的影響
采用MTT法測定其OD值,統(tǒng)計結果見表1,其中吸光度越小表示活細胞越少。
由表1可見,隨著濃度的增加,裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體表現(xiàn)出對肝癌HepG-2細胞增殖的抑制作用(P<0.05),且這種抑制作用呈現(xiàn)劑量效應關系,高劑量(960 mg·L-1)能顯著抑制腫瘤細胞的增殖。
由MTT實驗結果所測OD值計算抑制率(IR),結果如圖1所示。
圖1 裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對肝癌HepG-2細胞的抑制作用Fig.1 Inhibition effect of Phellinus linteus mycelium on the liver cancer HepG-2
圖1中抑制率(IR)為正值時說明藥物有作用,反之則無效。從圖1可以看出,當藥物濃度為960 mg·L-1作用24 h時,抑制率最大,即對肝癌HepG-2細胞的抑制率最高。因此裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對肝癌HepG-2細胞的最佳抑制時間是24 h。
2.2 蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對荷瘤HepG-2裸鼠腫瘤生長抑瘤試驗
蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對荷瘤HepG-2裸鼠腫瘤生長的影響見表2。
從表2可以看出,裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對荷瘤HepG-2裸鼠腫瘤生長有一定的抑制作用,給藥組的平均瘤重明顯小于對照組,3個劑量組的抑瘤率分別為15.24%、40.42%、35.06%,中劑量(500 mg/kg·d)抑瘤效果最好。
表2 蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對荷HepG-2瘤裸小鼠腫瘤生長的影響(n=8)Tab.2 Effect of Phellinus linteus mycelium on the growth of HepG-2 tumor(n=8)
在本試驗條件下,采用MTT法觀察結果顯示,濃度在480 mg·L-1~960 mg·L-1范圍內,裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體可抑制肝癌HepG-2細胞生長的增殖,且這種抑制作用呈現(xiàn)劑量效應關系,高劑量(960 mg·L-1)能顯著抑制腫瘤細胞的增殖,最佳抑制時間為24 h;通過建立荷瘤HepG-2裸鼠模型,不同劑量裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對腫瘤的抑制作用試驗結果表明,其高劑量(1 000 mg·kg-1)、中劑量(500 mg·kg-1) 對荷瘤HepG-2裸鼠有顯著的抑瘤作用,抑瘤率分別為40.42%、35.06%。體外及體內實驗均顯示,裂蹄針層孔菌發(fā)酵菌絲體對人肝癌HepG-2細胞有較好的抗腫瘤作用。
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Inhibition Effect on the Liver Cancer Cell(HepG-2)of Fermentation Mycelium of Phellinus linteus
ZHANG Wen-jun1,WU Ya-zhao1,LEI Ping1,XIE Yan-hua2,DU Fang1
(1.Shaanxi Microbioogy Research Institute,Xi’an 710043,China;2.The Fourth Medical University,Xi’an 710032,China)
The inhibition effect on HepG-2 of Phellinus linteus mycelium was studied.The survival rates of cancer cell by different concentration mycelium using MTT method were determined,and through establish tumor bearing HepG-2 mice model, the inhibition effect of different dose mycelium on tumor was studied.The results demonstrated that mycelium could inhibit HepG-2 cell proliferation in a dose-dependently,high dose of 960 mg·L-1could significantly suppress cancer cell proliferation with the optimum time of 24 hours.The mycelium also have outstanding tumor suppression on tumor bearing HepG-2 mice,with inhibitory rates of 40.42%and 35.06%at the respective doses of 500 mg/kg·d and 1000 mg/kg·d.The fermentation mycelium of P.linteus had stronger inhibition effect on HepG-2.
Phellinus linteus;fermentation mycelium;HepG-2;anti-tumor effect
S646.9
A
1003-8310(2015)06-0060-03
10.13629/j.cnki.53-1054.2015.06.015
陜西省科技廳自然科學基礎研究計劃項目(2013JM3021);陜西省科學院應用基礎與產業(yè)化項目(2012K-17、2014K-14);西安市科技局技術轉移促進工程(CXY1348(4))。
張文雋(1977-),女,碩士,助理研究員,主要從事食(藥)用真菌方面的研究。E-mail:zhwj2002199@sina.com
**通信作者:雷萍(1966-),女,副研究員,主要從事食(藥)用菌菌種選育、人工栽培及深加工產品的研究與開發(fā)。E-mail:wuleiping2529@126.com
2015-09-20