崔 宏,高琴琴,王效謙,萬百順,張 玲
鄭州大學附屬腫瘤醫(yī)院(河南省腫瘤醫(yī)院)(鄭州 450008)
肝癌在我國發(fā)病率較高,是我國最常見的惡性腫瘤之一,可分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩大類。原發(fā)性肝癌源于肝臟上皮組織,是危害極大的惡性腫瘤,而繼發(fā)性肝癌相比原發(fā)性較少見,一般見于其他的惡性腫瘤轉移。 目前臨床上對肝癌常用手術治療,對采用局部切除同時結合放射治療與化療等綜合治療,但是總體預后較差。越來越多的中藥被用于治療肝癌。現(xiàn)代臨床醫(yī)學和中藥學研究數(shù)據表明,白花蛇舌草注射劑具有抗腫瘤,抗氧化,抗菌,增強非特異性免疫和保護神經系統(tǒng)的功能,特別是在近年來,由于白花蛇舌草注射劑對惡性腫瘤和部分炎性疾病療效顯著,在臨床實踐中得到了廣泛的應用,實踐闡明,白花蛇舌草注射劑可以阻抑很多種腫瘤細胞的增殖并誘導其凋亡,如成人膠質細胞瘤 U87細胞、腹水腫瘤 S 180細胞、人乳腺癌 McF-7細胞等[1],本文以人肝癌Bcl-2細胞為探究對象,探索白花蛇舌草注射劑是否通過Bcl-2/CytC信號通路調控人肝癌HepG2細胞的增殖和凋亡,現(xiàn)報告如下。
1 一般資料 選取2015年1月至2018年6月收治的120例肝癌患者臨床資料進行分析,將其按照治療方案不同分成參照組30例,研究組90例,其中研究組根據白花蛇舌草注射劑的不同濃度分為低濃度組,中低濃度,高濃度組各30例,男90例,女60例;年齡60~82歲,平均(70.6±8.3)歲;病程3~12年,平均(6.2±3.5)年,納入標準:患者經細胞學或組織病理學檢查確診,可耐受局部藥物治療,臨床依從性好;排除標準:心、肝、腎功能不全者,生物制劑過敏者,1個月內予以胸腔內注入藥物治療者。各組性別比例、年齡、病程等比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。
2 研究方法 研究組根據白花蛇舌草注射劑的不同濃度分為研究組1,研究組2,研究組3各30例,參照組不做任何處理,研究組進行體外培養(yǎng)人細胞癌細胞株HepG2,白花蛇舌草注射劑處理細胞后24 h和48 h分別觀察細胞生長情況,逆向顯微鏡和透射電鏡觀察細胞形態(tài),Western Blot檢測 Bax,Bcl-2,Caspase-3,Cyt C蛋白表達情況。
2.1 細胞培養(yǎng):HepG2細胞在含牛血清和100 (g/ml)鏈霉素混合物的DMEM培養(yǎng)基中培養(yǎng),置于適宜條件的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每隔一天換一次液,取用對數(shù)生長期的肝癌細胞,用于實驗[2]。
2.2 MTT法檢測白花蛇舌草注射液對HepG2細胞增殖的影響:取對數(shù)生長期的HepG2細胞,將細胞種于96孔板中,濃度每孔180 μl,接著加入白花蛇舌草注射液20 μl,使得每孔的終濃度分別為0 (空白對照) 、25、50、100 μg/ml,對照組加入順鉑20 μl,每組設置3個復孔。將處理好的細胞置細胞培養(yǎng)箱中孵育(條件為:37 ℃, 5% CO2及飽和濕度),培養(yǎng)24、48 h后,每孔分別加入5 mg / ml MTT溶液20 μl,振蕩2 min混勻,期間注意避光,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,吸進孔內混合試劑,再在每個孔中加入DMSO 150 μl,至于搖臺避光振蕩10 min,充分混勻后,放入酶標儀中,測定每孔吸光度 (OD) 值。
2.3 倒置顯微鏡及透視電鏡觀察細胞形態(tài):不同濃度的白花蛇舌草注射液處理后的Hep G2細胞24 h后,置于倒置顯微鏡下觀察細胞形態(tài)的變化;白花蛇舌草注射液處理后的HepG2細胞,離心收集后,采用0. 25% 戊二醛將其固定。乙醇脫水后,采用LR White包埋,切片,醋酸鈾和檸檬酸鉛雙染色后,鏡下觀察其內部結構的變化。
2.4 WB檢測Bax,Bcl-2,Caspase-3,CytC蛋白表達情況:取生長狀態(tài)良好的HepG2細胞,低溫下提取蛋白,煮沸變性,經過電泳、轉膜,一抗4℃冰箱過夜,TBST清洗,10 ming/次,二抗孵育搖床孵育1.5 h,加入顯色劑,冷CCD顯色。
1 白花蛇舌草注射液對人肝癌細胞增殖的作用 在24 h和48 h后,濃度為50 μg/ml和100 μg/ml時,HepG2細胞的存活率明顯下降。抑制率隨藥物濃度的增加和作用時間的延長而增加,呈劑量依賴性和時間依賴性關系,在50 μg/ml和100 μg/ml濃度下,白花蛇舌草注射液對HepG2細胞有明顯的抑制作用(P<0.05),白花蛇舌草注射液濃度為25 μg/ml時對Hep G2也有一定促進增殖的作用。見表1。
表1 白花蛇舌草注射液對人肝癌細胞增殖的作用
2 白花蛇舌草注射液對HepG2細胞形態(tài)的影響 白花蛇舌草注射液能后改變HepG2細胞的超微結構,參照組細胞核較大,細胞核清晰,有豐富的細胞器,線粒體呈圓形或橢圓形,細胞核染色質均勻分布,而當白花蛇舌草注射液劑量達到100 μg/ml時,微絨毛,胞質變性,空泡,細胞染色質固縮,邊緣,有細胞凋亡的早期跡象。
3 Western blot檢測蛋白表達水平 分別用低、中、高三個濃度白花蛇舌草注射液預處理HepG2細胞,24 h后,與對照組和化療組相比,Bax、CytC、Caspase-3蛋白表達逐漸升高,Bcl-2蛋白表達逐漸降低,Bcl-2/Bax比值降低。其中,當濃度為50 μg/ml和100 μg/ml時作用最為明顯,結果表明白花蛇舌草注射液可以抑制HepG2細胞的Bax、Bcl -2蛋白的表達。通過抑制Bcl-2蛋白的表達,減少Bcl-2與Bax之間的比例,釋放Cyt C,激活Caspase-3相關的凋亡路徑,誘導肝癌細胞的凋亡。見表2。
表2 白花蛇舌草注射液作用24 h后蛋白表達的影響
肝細胞癌是一種病程短、生存時間短、預后不良的常見的惡性腫瘤,我國是一個肝癌高發(fā)的國家,肝癌死亡率是占世界上肝癌死亡率的45%。目前,治療肝細胞癌(HCC)是手術和化療的相互結合,尋找有效的治療肝癌的中成藥具有一定的意義,白花蛇舌草注射液已廣泛應用于臨床,因其療效顯著逐漸成為研究熱點[3-5]。本研究顯示,當白花蛇舌草注射液濃度為50 μg/ml和100 μg/ml時,HepG2細胞存活率顯著下降,抑止率隨藥物濃度的增長和效用時間的拉長而增加,呈現(xiàn)出劑量和時間的依賴性關系。在50 μg/ml和100 μg/ml濃度下,白花蛇舌草注射液對HepG2細胞有明顯的抑制作用(P<0.05);在這項研究中,發(fā)現(xiàn)25μg/ml濃度的白花蛇舌草注射液能夠促進腫瘤腫瘤細胞的生長,但是當濃度進一步增加時,白花蛇舌草注射液具有抑制人肝癌HepG2細胞增殖的能力,此外,隨著藥物濃度和時間的增加,其抑制作用逐漸增強,且呈劑量-時間依賴性。此外,大多數(shù)抗腫瘤藥物都能抑制腫瘤細胞的增殖并誘導其凋亡并且形態(tài)變化可以直接反映藥物治療后腫瘤細胞的變化[6-8]。在本實驗中,白花蛇舌草注射液可以改變HepG2細胞超微結構,其中對照組線粒體呈圓形或橢圓形,細胞核染色質均勻分布,但是當白花蛇舌草注射液劑量達到100 μg/ml時,微絨毛,胞質出現(xiàn)變性,細胞染色質固縮,細胞出現(xiàn)早期凋亡的特征。
細胞凋亡的主要途徑有以下幾種,外部方法稱為死亡受體途徑和以線粒體為主的內部方式內源性凋亡。線粒體信號通路在調節(jié)細胞凋亡中起著重要的作用[9],線粒體的第二個主要功能就是參與細胞能量代謝,通過呼吸鏈來影響ATP的生成,同時與DNA損傷、細胞衰老和細胞死亡都有著密切的聯(lián)系。Bcl-2家族作為凋亡相關基因在線粒體凋亡通路中發(fā)揮重要作用,關于Bcl-2家族調控線粒體外膜通透性的機制,假說之一是,細胞接受凋亡信號后促凋亡因子Bax和Bak發(fā)生寡聚化,從細胞質中轉移到線粒體外膜上,并與膜上的電壓依賴陰離子通道相互作用,使通道開放到足以使線粒體內的凋亡因子如細胞色素c等釋放到細胞質基質中,引起細胞死亡[10]。本研究中Western blot結果顯示白花蛇舌草注射液能夠調節(jié)HepG2細胞中Bcl-2/Cyt C信號通路相關蛋白的表達,在100 μg/ml、50 μg/ml、25 μg/ml的白花蛇舌草注射劑預期處理24h后,與對照組相比,CytC、Bax、Caspase-3蛋白表達逐漸升高,Bcl-2/Bax比值也降低[11-14]。其中,100 μg/ml和50 μg/ml濃度最為顯著。結果表明白花蛇舌草注射液可以調控Bcl-2蛋白的表達,抑制Bcl-2蛋白的表達,能夠釋放Cyt C,激活Caspase-3蛋白質的表達,誘導肝癌細胞的凋亡[15],在這項研究中,我們發(fā)現(xiàn)白花蛇舌草注射液可以有效的調節(jié)Bcl-2,Bax,Caspase-3蛋白質的表達,使Caspase-3蛋白質逐漸增加并且使Bcl-2蛋白表達逐漸降低,從而誘導肝癌細胞的凋亡[16]。
綜上所述,白花蛇舌草注射液能夠抑制人肝癌Hep G2細胞的增殖并且能夠誘導其凋亡,這可能與Bcl-2 /CytC信號通路的調控有關。