王桂平 梁杰聰 李智斌 張彥燾
中圖分類號 R361+.3;R734 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408(2019)21-2931-06
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2019.21.11
摘 要 目的:研究貝特類藥物苯扎貝特和非諾貝特對肺腺癌PC-9細胞增殖和c-myc表達的影響。方法:采用CCK8法檢測苯扎貝特和非諾貝特(12.5、25、50、100、200 μmol/L)作用48 h對PC-9細胞存活率的影響。另將PC-9細胞分為給藥組和對照組,給藥組分別加入低、中、高濃度(25、50、100 μmol/L)的苯扎貝特和非諾貝特,對照組加入二甲基亞砜,作用48 h后,采用流式細胞儀檢測細胞周期分布及凋亡情況;熒光定量聚合酶鏈法(qRT-PCR)檢測細胞中c-myc mRNA相對表達量;Western blot法檢測細胞中c-myc蛋白相對表達量。結果:上述濃度苯扎貝特作用下PC-9細胞存活率分別為(80.76±3.2)%、(74.35±5.06)%、(62.8±1.23)%、(59.03±1.55)%、(39.8±1.01)%;而非諾貝特作用下PC-9細胞存活率分別為(74.46±1.30)%、(61.91±4.77)%、(48.95±2.8)%、(37.05±1.55)%、(32.49±1.36)%。與對照組比較,苯扎貝特和非諾貝特的中、高濃度組G1期細胞比率均明顯增加,苯扎貝特和非諾貝特的低、中、高濃度組的細胞凋亡率均明顯增加,c-myc mRNA和蛋白相對表達量均明顯降低,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論:苯扎貝特和非諾貝特可抑制PC-9細胞增殖,并下調(diào)c-myc表達。
關鍵詞 苯扎貝特;非諾貝特;肺腺癌PC-9細胞;半數(shù)抑制濃度;c-myc;抑制作用
Effects of Bezafibrate and Fenofibrate on the Proliferation of Lung Adenocarcinoma PC-9 Cells and the Expression of c-myc
WANG Guiping1,LIANG Jiecong2,LI Zhibin1,ZHANG Yantao1(1.Dept. of Pharmacy, Guangzhou Health Science College, Guangzhou 510180, China;2.Dept. of Surgery, Guangzhou Women and Children’s Medical Center, Guangzhou 510623, China)
ABSTRACT ? OBJECTIVE: To study the effects of bezafibrate (BEZ) and fenofibrate (FEN) on the proliferation of lung adenocarcinoma PC-9 cells and the expression of c-myc. METHODS: The effects of BEZ and FEN (12.5, 25, 50, 100, 200 ? ? ? μmol/L) on the survival rate of PC-9 cells were detected by CCK8 method. PC-9 cells were divided into administration group and control group. Administration group was given low, medium and high concentration (25, 50, 100 μmol/L) of BEZ and FEN; control group was treated with dimethyl sulfoxide for 48 h. Cell cycle distribution and apoptosis were detected by flow cytometry. qRT-PCR was used to detect mRNA relative expression of c-myc in cells. The protein relative expression of c-myc in cells were detected by Western blot assay. RESULTS: The survival rates of PC-9 cells were (80.76±3.2)%, (74.35±5.06)%, (62.8±1.23)%, (59.03±1.55)%, (39.8±1.01)% under the action of above concentration of BEZ; and the survival rates of PC-9 cells were (74.46±1.30)%, (61.91±4.77)%, (48.95±2.8)%, (37.05±1.55)%, (32.49±1.36)% under the action of FEN. Compared with control group, G1 phase cell ratio increased significantly in medium and high concentration groups of BEZ and FEN; the apoptotic rate of PC-9 cells was increased significantly in low, medium and high concentration groups of BEZ and FEN; mRNA and protein relative expression of c-myc were decreased significantly, with statistical significance (P<0.05). CONCLUSIONS: BEZ and FEN can inhibit the proliferation of PC-9 cells, and down-regulate c-myc expression.
KEYWORDS ? Bezafibrate; Fenofibrate; Lung adenocarcinoma PC-9 cell; Half inhibitory concentration; c-myc; Inhibitory effect
肺腺癌(Lung adenocarcinoma)屬于非小細胞肺癌(NSCLC),占所有肺癌的30%~40%,由于70%~80%的肺癌發(fā)現(xiàn)時已進展為晚期,故化療仍是絕大多數(shù)肺癌患者主要的治療手段[1]。但目前絕大多數(shù)肺癌患者化療預后并不理想,總體5年生存率僅為10%~15%,肺癌的治療藥物主要包括鉑類藥物、第三代細胞毒藥物(吉西他濱、紫杉醇、培美曲塞等)、表皮生長因子受體(EGFR)酪氨酸激酶抑制劑及EGFR單抗等[2-3]。因此,發(fā)現(xiàn)新的、更有效的、更安全的化療藥物,對延長肺癌患者的生存時間及降低死亡率有著迫切的臨床需要。
貝特類藥物如苯扎貝特(Bezafibrate)、非諾貝特(Fenofibrate)等具有降低三酰甘油、防止血液凝固、促進血栓溶解、減少動脈粥樣硬化性炎癥等作用,常用于動脈粥樣硬化的預防和治療[4]。近年來研究發(fā)現(xiàn),貝特類藥物也具有良好的抗腫瘤作用,如非諾貝特被報道對乳腺癌、肝癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、前列腺癌等多種人類腫瘤具有良好的抗腫瘤作用[4-7];苯扎貝特被報道對白血病等腫瘤具有良好的抗腫瘤作用[8-9]。然而,目前有關苯扎貝特和非諾貝特抗肺癌的研究很少,本文主要研究苯扎貝特和非諾貝特對肺腺癌細胞PC-9增殖和c-myc表達的影響,為貝特類藥物在腫瘤治療中的應用提供依據(jù)。
1 材料
1.1 儀器
HERACELL150i型CO2培養(yǎng)箱、MK3型酶標儀和7500 型熒光定量聚合酶鏈式反應(qRT-PCR)儀(賽默飛世爾儀器有限公司);Tanon-1600型凝膠成像系統(tǒng)(上海天能科技有限公司);22331 Hamburg型核酸蛋白測定儀(德國Eppendorf公司)。
1.2 藥品與試劑
苯扎貝特對照品和非諾貝特對照品(美國Sigma公司,批號:B7273、F6020,純度:>98%、>99%);Cell Counting Kit8(CCK8)試劑盒(上海碧云天生物技術有限公司,批號:C0038);兔抗人c-myc單克隆抗體 (英國Abcam公司,批號:32072);辣根過氧化物(HRP)標記的鼠抗甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)抗體(上??党缮锕こ逃邢薰?,批號:KC-5G5);HRP標記山羊抗兔免疫球蛋白G(IgG)二抗(經(jīng)小鼠、人免疫球蛋白吸附)(美國Southern Biotech公司,批號:4050-05);96孔聚苯乙烯酶標板(美國Corning公司);胎牛血清、RPMI1640培養(yǎng)基及青鏈霉素(美國Hyclone公司,批號:SH30087.01、SH30809.01B、SH30010);聚偏二氟乙烯(PVDF)膜(美國Millipore公司);其余試劑均為分析純。
1.3 細胞
人肺腺癌細胞株PC-9購自中山大學細胞庫,培養(yǎng)于含有10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基中,并在37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),0.25%胰蛋白酶消化,傳代備用。
2 方法
2.1 細胞增殖的檢測
參考文獻[10]方法,采用CCK8法檢測細胞存活率,具體操作按說明書進行。取對數(shù)生長期PC-9細胞,以含10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基制備單細胞懸液,接種于96孔培養(yǎng)板,細胞密度為5×105 L-1,每孔200 μL,試驗設對照組、苯扎貝特組和非諾貝特組。將苯扎貝特和非諾貝特溶解于二甲基亞砜(DMSO)溶液(體積比為0.5%)中,然后用磷酸鹽緩沖液(PBS)稀釋至所需濃度。對照組細胞中加入DMSO溶液,苯扎貝特組細胞中依次加入12.5、25、50、100、200 μmol/L的苯扎貝特溶液,非諾貝特組細胞中依次加入12.5、25、50、100、200 μmol/L的非諾貝特溶液,作用48 h后,各孔加入CCK8混合液10 μL,37 ℃孵育3 h,在酶標儀450 nm波長處測定光密度(OD),試驗重復3次。計算細胞存活率(%)=(加藥組OD/對照組OD)×100%。
2.2 細胞周期與細胞凋亡率的檢測
參考文獻[10]方法,采用流式細胞法檢測細胞周期與細胞凋亡率。 取對數(shù)生長期的PC-9細胞,調(diào)整細胞密度為1×106 mL-1,接種2 mL于6孔板內(nèi),置于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12 h。試驗設對照組,苯扎貝特低、中、高濃度組和非諾貝特低、中、高濃度組,對照組細胞中加入DMSO溶液,苯扎貝特低、中、高濃度組細胞中依次加入25、50、100 μmol/L的苯扎貝特溶液,非諾貝特低、中、高濃度組細胞中依次加入25、50、100 μmol/L的非諾貝特溶液,作用48 h后,經(jīng)0.25%胰蛋白酶消化,收集細胞懸液,然后加入70%冰乙醇5 mL混勻固定,4 ℃放置24 h以上。按試劑盒操作流程,加入碘化丙啶(PI)和膜聯(lián)蛋白Ⅴ(Annexin Ⅴ)-異硫氰酸熒光素(FITC),分別檢測各組細胞周期與凋亡率。
2.3 細胞中c-myc mRNA表達的檢測
采用qRT-PCR法檢測細胞中c-myc mRNA表達水平。試驗分組與給藥情況同“2.2”項下方法操作,作用48 h后,收集細胞,加入1 mL Trizol緩沖液,抽提樣品中總RNA,并對所提取的RNA進行純度檢測及總RNA完整性檢測。反應條件:50 ℃ 2 min; 95 ℃ 2 min;95 ℃ 15 s,60 ℃ 32 s,40個循環(huán)。融解曲線分析:溫度60~95 ℃,每個樣品重復3次。以GAPDH為內(nèi)參,熒光信號由ABI PRISM? 7500型qRT-PCR儀檢測,最后按2ΔΔct法計算c-myc mRNA的相對表達量,ΔΔct=Δct給藥組- ? ?Δct對照組。引物序列與片段長度見表1。
2.4 Western blot檢測c-myc蛋白表達
參考文獻[11]方法,采用Western blot法檢測細胞中c-myc蛋白表達水平。試驗分組與給藥情況同“2.2”項下方法操作,作用48 h后,收集細胞,細胞中加入100 μL裂解緩沖液(含蛋白酶抑制劑苯甲基磺酰氟 )進行細胞裂解,提取蛋白并測定總蛋白濃度。以10%的聚丙烯酰胺凝膠電泳分離蛋白質(zhì),轉PVDF膜,封閉后,加入兔抗人c-myc單克隆抗體(稀釋比例:1 ∶ 10 000),4 ℃下放置過夜。洗膜后,將膜與HRP標記的山羊抗兔IgG二抗(經(jīng)小鼠、人免疫球蛋白吸附)(稀釋比例:1 ∶ 10 000)共同孵育1 h后,將化學熒光發(fā)光底物均勻地加到膜的表面,并使反應持續(xù)5 min,暗盒顯影。通過Image J軟件分析目標條帶灰度,以GAPDH為內(nèi)參,計算c-myc蛋白相對表達量。
2.5 統(tǒng)計學方法
所有數(shù)據(jù)以x±s表示,應用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行分析,多組比較采用ANOVA方差分析,方差齊時采用LSD檢驗進行兩兩樣本之間的多重比較,方差不齊時采用Dunnett’s T3檢驗進行多重比較。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。
3 結果
3.1 細胞存活率
12.5、25、50、100、200 μmol/L的苯扎貝特作用下PC-9細胞存活率分別為(80.76±3.2)%、(74.35±5.06)%、(62.8±1.23)%、(59.03±1.55)%、(39.8±1.01)%;而非諾貝特作用下PC-9細胞存活率分別為(74.46±1.30)%、(61.91±4.77)%、(48.95±2.8)%、(37.05±1.55)%、(32.49±1.36)%。苯扎貝特和非諾貝特均可不同程度降低PC-9細胞的存活率,并且苯扎貝特和非諾貝特的抑制作用呈濃度依賴性,隨濃度的增加,其抑制作用也增強。與苯扎貝特組比較,非諾貝特對PC-9細胞的增殖抑制作用更強,其中濃度在25~100 μmol/L內(nèi)兩藥的抑制作用差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),12.5和200 μmol/L時兩藥的抑制作用差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。不同濃度苯扎貝特和非諾貝特作用下PC-9細胞存活率曲線見圖1。
3.2 細胞周期
與對照組比較,苯扎貝特中、高濃度組和非諾貝特中、高濃度組細胞中G1期細胞占比明顯增加,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),苯扎貝特低濃度組和非諾貝特低濃度組細胞中G1期細胞占比無明顯變化,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與苯扎貝特高濃度組比較,非諾貝特高濃度組細胞中G1期細胞占比明顯增加,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05);兩藥低、中濃度組細胞中G1期細胞占比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結果表明,苯扎貝特和非諾貝特均可誘導PC-9細胞產(chǎn)生G1期阻滯,阻滯誘導作用呈濃度依賴性,其中高濃度非諾貝特阻滯作用最明顯。各組細胞的周期分布流式圖見圖2,不同周期細胞占比的檢測結果見圖3。
3.3 細胞凋亡
與對照組比較,苯扎貝特低、中、高濃度組和非諾貝特低、中、高濃度組細胞的凋亡率均明顯增加,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),但凋亡率數(shù)值不大。與苯扎貝特組比較,相應濃度非諾貝特組細胞的凋亡率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結果表明,苯扎貝特和非諾貝特均可誘導PC-9細胞凋亡,凋亡誘導作用呈濃度依賴性,但誘導作用不強。各組細胞凋亡的散點圖見圖4,凋亡率的檢測結果見圖5。
3.4 細胞中c-myc mRNA表達
與對照組比較,苯扎貝特低、中、高濃度組和非諾貝特低、中、高濃度組細胞中c-myc mRNA的相對表達量均明顯降低,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與苯扎貝特高濃度組比較,非諾貝特高濃度組細胞中c-myc mRNA的相對表達量均明顯降低,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05);兩藥低、中濃度組細胞中c-myc mRNA的相對表達量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。各組細胞中c-myc mRNA相對表達量的檢測結果見圖6。
3.5 細胞中c-myc蛋白表達
與對照組比較,苯扎貝特低、中、高濃度組和非諾貝特低、中、高濃度組細胞中c-myc蛋白相對表達量均明顯降低,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與苯扎貝特組比較,相應濃度非諾貝特組細胞中c-myc蛋白相對表達量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。各組細胞中c-myc蛋白表達的電泳圖見圖7,蛋白相對表達量的檢測結果見圖8。
4 討論
貝特類藥物屬于苯氧芳酸類降脂藥,廣泛應用于臨床降脂治療,對控制動脈粥樣硬化、心血管疾病、缺血再灌注損傷等有較好療效。貝特類藥物也是重要的過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)α激活劑,PPARα受體通路與腫瘤發(fā)生關系密切。已有研究發(fā)現(xiàn),非諾貝特等PPARα激活劑已被證實對多種人類腫瘤,包括肝癌、前列腺癌等腫瘤具有抗癌作用[4-12]。本研究結果顯示,苯扎貝特和非諾貝特均可不同程度抑制PC-9細胞的生長和誘導PC-9細胞產(chǎn)生G1期阻滯,其中非諾貝特的抑制作用強于苯扎貝特。此外,試驗也發(fā)現(xiàn),苯扎貝特和非諾貝特可一定程度誘導PC-9細胞產(chǎn)生細胞凋亡,細胞凋亡誘導作用較弱,此與文獻[13]報道一致,說明貝特類可能主要不是通過誘導細胞凋亡而產(chǎn)生抗肺腺癌作用。現(xiàn)有的研究也顯示,非諾貝特等貝特類藥物對不同腫瘤細胞凋亡誘導效應存在差異,例如非諾貝特對乳腺癌、肝癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤及前列腺癌的細胞凋亡誘導效應較明顯[4-8]。
c-myc基因是myc基因家族的重要成員之一,主要參與細胞增殖、去分化、轉化、細胞凋亡及細胞周期調(diào)控等生物學過程。c-myc在細胞周期調(diào)控中發(fā)揮重要作用,c-myc可通過多種方式影響細胞周期G1期關鍵點的調(diào)控,例如c-myc可直接活化細胞周期蛋白(Cyclin)D2和周期蛋白依賴性激酶(CDK)4,或是通過細胞分裂周期基因(CDC)25活化CDK2和CDK4,從而促進G1期進展到S期;相反,抑制c-myc的表達,則可阻滯細胞周期G1期進展[14]。本研究結果發(fā)現(xiàn),苯扎貝特、非諾貝特兩藥均可不同程度下調(diào)c-myc mRNA和蛋白表達,其中非諾貝特對c-myc表達的抑制作用更明顯,提示苯扎貝特和非諾貝特可能是通過下調(diào)c-myc的表達,從而阻滯PC-9細胞周期G1期進展。然而,貝特類藥物抑制c-myc的表達是通過何種途徑阻滯細胞周期G1期進展還需要進一步實驗研究證實。目前,國內(nèi)外學者的研究表明,非諾貝特可通過多種機制誘導細胞周期G1期阻滯,例如通過上調(diào)p21、p27/Kip1表達和下調(diào)Cyclin D1和Cdk4表達引起乳癌 MDA-MB-231細胞G1期阻滯[15];通過抑制蛋白激酶B(Akt)的磷酸化水平而誘導肝癌Huh7細胞產(chǎn)生G1期和G2期阻滯[16];通過抑制核轉錄因子κB(NF- ?κB)和細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)活性誘導肺癌A549細胞產(chǎn)生G1期阻滯[13]。
綜上,苯扎貝特和非諾貝特可抑制PC-9細胞增殖,下調(diào)c-myc表達。
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(收稿日期:2019-06-19 修回日期:2019-09-10)
(編輯:鄒麗娟)