黃 芊,張扶莉,李雪蓮,尚榮國,許崇文,錢建升,竇建衛(wèi)△
1.西安市中醫(yī)醫(yī)院(西安 710021),2.西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部(西安 710061),3.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院 (西安 710061)
主題詞 乳腺腫瘤/中醫(yī)藥療法 陽和湯/治療應(yīng)用 動物實驗 大鼠
在我國,女性乳腺癌發(fā)病率已居女性惡性腫瘤發(fā)病率的首位,且呈逐年上升態(tài)勢,患病年齡趨于年輕化[1]。清代王維德認(rèn)為,乳巖“初起乳中生一小塊,不痛不癢,癥與瘰疬、惡核相若,是陰寒結(jié)痰?!碧岢觥耙躁柡蜏油霖惸肝邋X煎服”的溫陽補血、散寒解凝的治療法則。由此可知,辨證為陽虛、寒痰凝聚的乳腺癌可用陽和湯治療,其效不差。
研究表明,蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白(Protein Kinase B/the mammalian target of rapamycin,Akt/mTOR)信號通路具有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化的作用。在乳腺組織中,該通路的異?;罨蓪?dǎo)致乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展[2]。
本研究基于Akt/mTOR信號通路,通過陽和湯干預(yù)人乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞,探索陽和湯對MDA-MB-231細(xì)胞增殖、凋亡及其Akt/mTOR信號通路的影響。
1 細(xì)胞株 MDA-MB-231細(xì)胞,購自上海和元生物技術(shù)公司。
2 實驗動物 SPF級,SD雌性大鼠,體質(zhì)量250~300 g,12只,由西安交大動物中心提供,使用許可:SYXK(陜)2015-002。
3 主要藥物和試劑 中藥購于西安市雁塔區(qū)老百姓大藥房,據(jù)《中國藥典(2015版)》鑒定合格。陽和湯煎制、濃縮、減壓干燥成浸膏,相當(dāng)于原生藥5 g/g,4℃保存。5-FU針液(規(guī)格:10 ml∶0.25 g),上海旭東海普(國藥準(zhǔn)字:H31020593)。胎牛血清(Gibco,Lot No. 1776593),高糖培養(yǎng)基(Gibco,Lot No. 8116256),0.25%胰酶(Gibco,Lot No. 1742078),CCK-8試劑盒(凱基生物,Lot No. AR1160-500),細(xì)胞凋亡試劑盒(凱基生物,Lot No. m86413),p-Akt一抗(CST,Lot No. 9271),p-mTOR(CST,Lot No. 9637),Bcl-2(CST,Lot No. 9651),bax(CST,Lot No. 9843)等。
4 主要儀器 BX 53倒置熒光顯微鏡,OLYMPUS公司;HT2型酶標(biāo)儀,Thermo公司;Labofuge臺式離心機,Heraeus公司;HC-3018超速冷凍離心機,科大創(chuàng)新;Epice-XLⅡ型顯影儀,BD公司,等。
5 實驗方法
5.1 含藥血清的制備[3]:12只大鼠,按隨機均分為兩組(空白對照組、陽和湯組)。陽和湯組大鼠按18 g/kg(相當(dāng)于臨床用量20倍)的劑量灌胃給藥,空白對照組灌胃蒸餾水。各組灌胃體積按10 ml/kg計算。各組灌胃給藥每日2次(上、下午定時各1次)。連續(xù)給藥3 d,腹主動脈取血,離心,制備血清,-80℃保存。陽和湯高劑量含藥血清為制備血清,低劑量組含藥血清為制備血清加等量高糖培養(yǎng)基稀釋而成。實驗時,用含10%制備(含藥)血清的高糖培養(yǎng)基干預(yù)細(xì)胞。
5.2 細(xì)胞培養(yǎng)與傳代:37 ℃,5% CO2,用含10%胎牛血清的高糖培養(yǎng)基陪養(yǎng)細(xì)胞。0.25%的胰酶消化。
5.3 細(xì)胞增殖檢測:取1×105/ml細(xì)胞懸液,接種到3塊96孔板上(100 μl/孔),每板分設(shè)空白,陽和湯低、高劑量,陽性藥和陰性組(每組設(shè)6個復(fù)孔)。24 h后,吸棄培養(yǎng)基。空白,陽和湯低、高劑量組分別用對應(yīng)血清干預(yù),陽性藥物組用5 μg/ml 5-Fu干預(yù),陰性組用含10%胎牛血清的高糖培養(yǎng)基干預(yù)(200 μl/孔)。于24、48、72 h分別取出一塊板,試驗各孔加20 μl CCK-8溶液,3 h后,酶標(biāo)儀檢測各孔吸光度(OD),計算各組平均吸光度。
細(xì)胞生長抑制率=[1-(給藥組平均OD值-陰性組平均OD值)/(相對空白對照組平均OD值-陰性組平均OD值)]×100%
5.4 流式細(xì)胞術(shù)檢測凋亡:取對數(shù)期1×105/ml細(xì)胞懸液,接種到6孔板上,每孔2 ml,設(shè)空白,陽和湯低、高劑量,陽性藥物組,24 h后,吸棄培養(yǎng)基??瞻祝柡蜏?、高劑量組用對應(yīng)血清干預(yù),陽性藥物組用5 μg/ml 5-Fu干預(yù)24 h后。按照細(xì)胞凋亡試劑盒說明書,流式細(xì)胞儀檢測。
5.5 Western blot檢測蛋白表達(dá):細(xì)胞接種同5.4。空白,陽和湯低、高劑量組用對應(yīng)血清干預(yù),陽性藥物組用5 μg/ml 5-Fu干預(yù)24 h后。裂解細(xì)胞,離心,收集上清液,BCA法檢測蛋白濃度,將上清液制成上樣液,-20℃保存。電泳(上樣量20 μg/孔),轉(zhuǎn)膜、封閉,一抗溶液孵育,4℃過夜。次日洗膜,二抗溶液孵育,洗膜,顯影。β-actin為參照蛋白。運用Image J軟件對條帶灰度進行定量分析。
6 統(tǒng)計學(xué)方法 SPSS 18.0軟件分析數(shù)據(jù),定量資料表示為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差,兩組間比較用t檢驗,多組間采用單因素方差分析。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
1 陽和湯對MDA-MB-231細(xì)胞增殖的影響 干預(yù)24、48、72 h后,與空白對照組相比,陽和湯低、高劑量組和陽性藥物組細(xì)胞抑制率分別均增高(P< 0.01)(圖1)。
注:與空白對照組相比,** P<0.01
2 陽和湯對MDA-MB-231細(xì)胞凋亡的影響 干預(yù)24 h后,與空白對照組相比,陽和湯低、高劑量組和陽性藥物組細(xì)胞的凋亡率均增加(P<0.01)(圖2)。
注:與空白對照組相比,**P<0.01
3 陽和湯對MDA-MB-231細(xì)胞Bcl-2、Bax表達(dá)的影響 干預(yù)24 h后,與空白對照組相比,陽和湯低、高劑量組和陽性藥物組Bcl-2表達(dá)均降低(P<0.05或0.01);Bax表達(dá)均增加(P<0.05或0.01);與空白對照組相比,Bcl-2與Bax比值均降低(P<0.01)(圖3)。
注:與空白對照組相比,* P<0.05,*P<0.01
4 陽和湯對MDA-MB-231細(xì)胞Akt、mTOR的影響 干預(yù)24 h后,與空白對照組相比,陽和湯低、高劑量組和陽性藥物組p-mTOR表達(dá)均降低(P<0.05或0.01),total mTOR表達(dá)無影響(P>0.05);mTOR磷酸化率均降低(P<0.05或0.01)。干預(yù)24 h后,與空白對照組相比,陽和湯低、高劑量組和陽性藥物組p-Akt表達(dá)均降低(P<0.05或0.01),total Akt表達(dá)無影響(P>0.05);Akt磷酸化率均降低(P<0.01)(圖4)。
注:與空白對照組相比,* P<0.05,**P<0.01
乳腺癌主因陽氣虧虛,七情內(nèi)傷或外邪襲表以致臟腑功能失常、沖任失調(diào),氣血瘀滯、寒痰凝聚,邪毒結(jié)聚于乳而成[4],其病多為陽氣虧虛、寒痰凝聚,治應(yīng)溫陽補血、散寒解凝。陽和湯重用熟地,補血益髓;鹿角膠,補腎助陽,共為君藥。姜炭、肉桂溫?zé)?,為臣。姜炭溫中通陽,肉桂溫通血脈。麻黃通絡(luò)而散寒結(jié),白芥子祛痰,為佐。甘草生用,解毒而調(diào)諸藥,為使。全方補血溫陽,化痰通絡(luò)。治療乳腺癌,標(biāo)本兼顧。
體內(nèi)、外研究表明陽和湯具有抗乳腺癌的作用。陽和湯可抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)凋亡[5];可抑制MDA-MB-231細(xì)胞的增殖,減少NF-κB、IL-8表達(dá)[6]。陽和湯可抑制裸鼠乳腺癌移植瘤的生長[7],減少CD90、MMP-9、IL-6表達(dá)[8-9],具有抑制移植性人乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的作用[10]。
在乳腺癌細(xì)胞中,Akt/mTOR信號通路的異?;罨?,可促進乳腺癌增殖、轉(zhuǎn)移、抗凋亡和耐藥的產(chǎn)生。Akt又稱蛋白激酶B(Protein kinase B,PKB)可通過多種途徑磷酸化(活化)下游靶蛋白,如Caspase-9、NF-κB、mTOR和Forkhead等[11]。mTOR是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,可受多種細(xì)胞信號調(diào)節(jié),而Akt是mTOR信號傳導(dǎo)的重要上游信號分子[12],活化的Akt可直接活化mTOR。此外,活化的Akt還可抑制抑癌蛋白(The tumor-suppres-sorproteins,TSC1)與結(jié)節(jié)性硬化癥復(fù)合蛋白(Tuber-ous sclerosis complex proteins,TSC2)結(jié)合,間接促進mTOR活化,從而促進乳腺癌細(xì)胞的增殖、抑制其凋亡。
Bcl-2是最主要的抑制凋亡蛋白,Bax是最主要促進凋亡的蛋白。在乳腺癌細(xì)胞中,Bcl-2表達(dá)增加,Bax表達(dá)降低,從而抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡[13]。Bcl-2/Bax值增大,可抑制細(xì)胞凋亡。
本次實驗結(jié)果顯示,陽和湯可抑制MDA-MB-231細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,降低Bcl-2/Bax值;降低Akt、mTOR磷酸化率,抑制Akt、mTOR的活化,從而抑制Akt/mTOR信號通路的活化。因此,陽和湯治療乳腺癌的作用機制可能是通過抑制Akt/mTOR信號通路的活化,從而抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)其凋亡,發(fā)揮抗癌作用。