楊 繁,曾永蕾
(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué),安徽 合肥 230038;2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,安徽 合肥 230038)
宮頸癌是威脅女性身體健康的癌癥之一,陰道觸碰性流血、陰道排出白色或血色液體及有腥臭味道是宮頸癌常見的臨床特征,發(fā)病群體無規(guī)律性[1]。根據(jù)我國流行病調(diào)查顯示:我國每年有10萬新增宮頸癌患者,以每年1.0%增長。宮頸癌疾病多為機(jī)體感染HPV病毒導(dǎo)致,HPV屬于DNA病毒,具有快速復(fù)制和繁殖的特點(diǎn)[2]。隨著宮頸癌篩查力度的增加,該疾病在早期能夠被發(fā)現(xiàn),臨床手術(shù)及放化療均可以降低死亡率,但是毒副作用的增加,導(dǎo)致宮頸癌治療受限,因此,尋找新的藥物至關(guān)重要[3]。近些年,從植物中提取有效成分應(yīng)用于抗腫瘤的研究逐漸增多,苦參堿是從豆科植物提取的生物堿類,苦參是其中主要成分之一,在抑制炎癥、抵抗病毒方面具有重要作用。幾年來在廣譜抗腫瘤的作用中備受關(guān)注,對肝癌、胃癌細(xì)胞均具有較好的抑制作用[4]。凋亡蛋白家族,Bax為促進(jìn)凋亡,Bcl-2、Bcl-xl作用與之相反[5],均參與癌細(xì)胞的凋亡及增殖,但是在宮頸癌細(xì)胞中的作用還有待商榷,因此,本文主要探討苦參堿對宮頸癌細(xì)胞中Bcl-2/Bax表達(dá)水平及生物學(xué)行為的影響。
1.1 主要試劑和儀器 宮頸癌Hela細(xì)胞株(美國ATCC公司);苦參堿(上海源葉生物科);鼠抗人Bcl-2、Bax抗體(Santa Cruz公司,USA);RPMI1640培養(yǎng)基(上海邦景);電泳儀(美國伯樂公司)。
1.2 苦參堿溶液配制 將苦參堿溶于濃度<0.1的二甲基亞砜溶液中,-2 ℃保存,無血培養(yǎng)基稀釋為1.0、1.5、2.0 mg/ml。
1.3 宮頸癌Hela細(xì)胞株培養(yǎng)與分組 將低溫冷藏的Hela細(xì)胞,快速移入37 ℃水中溶解,離心后,離棄上清液,加入培養(yǎng)基,無氧下培養(yǎng),每隔一日更換培養(yǎng)液,生長到85%~90%時(shí),消化傳代,把無苦參堿處理的Hela細(xì)胞分為宮頸癌組,加入1.0、1.5、2.0 mg/ml濃度藥物的細(xì)胞分為藥物組。
1.4 MTT法檢測Hela細(xì)胞抑制率 采用10%FBS將濃度為1000 ng/μl的苦參堿溶液分別調(diào)整濃度為1.0、1.5、2.0 g/L,取Hela細(xì)胞數(shù)目為5×103接種到96孔板中,宮頸癌組未加入藥物,藥物組加入多個(gè)濃度以上苦參堿藥物溶液,培養(yǎng)24、48、72 h,后加入20 μl MTT,4 h后,加入150 μl DMSO,采用酶標(biāo)儀測570 nm波長檢測每個(gè)孔Hela細(xì)胞的抑制率。
1.5 檢測Hela細(xì)胞遷移能力 Hela細(xì)胞進(jìn)行饑餓處理,12 h后再加入DMSO,24 h后離心重懸細(xì)胞5×103/ml,將200 μl的細(xì)胞懸液加入小室中,下室中加入含20%血清的培養(yǎng)基600 μl,37 ℃,培養(yǎng)2~3 d,取出小室,用棉簽拭去上室細(xì)胞,進(jìn)行染色,計(jì)算Hela細(xì)胞數(shù)。
1.6 流式細(xì)胞儀檢測Hela細(xì)胞凋亡 將Hela細(xì)胞以5×103個(gè)數(shù)量種于96孔板,過夜培養(yǎng)后按上述分組分別加入不同的藥物濃度,培養(yǎng)1 d后,加入少量胰蛋白酶,消化4 min后,收集細(xì)胞進(jìn)行離心,棄去上清液,采用PBS反復(fù)洗滌3次,后進(jìn)行避光染色,后采用流式細(xì)胞儀分析Hela細(xì)胞凋亡。
1.7 免疫印跡檢測Bcl-2、Bax蛋白 100 μl濃度為5×103的Hela細(xì)胞溶液,高速離心0.5 h,收集上清液。將蛋白上清處理后加入上樣孔。電泳后,取下PVDF膜TBST浸泡10 min,室溫封閉2 h,TBST洗5 min、3次,然后加一抗(1∶500 ),4 ℃雜交24 h,TBST洗5 min、3次,加過氧化物酶標(biāo)記的二抗(1∶2000),室溫下雜交2 h,再次TBST洗5 min、3次。將膜浸入ECL工作液,隨后進(jìn)行檢測,獲取圖像。
2.1 苦參堿干預(yù)下Hela細(xì)胞活性抑制率 見表1。MTT結(jié)果顯示:宮頸癌組Hela細(xì)胞活性抑制率低于藥物組(P<0.05),2 g/L藥物組Hela細(xì)胞活性抑制率高于1.0、1.5 g/L藥物組(P<0.05),同一組中,72 h Hela細(xì)胞活性抑制率高于24、48 h(P<0.05),隨著藥物濃度及時(shí)間延長Hela細(xì)胞活性抑制率逐漸升高。
表1 苦參堿干預(yù)下Hela細(xì)胞活性抑制率(%)
2.2 苦參堿對Hela細(xì)胞侵襲數(shù)目的影響 1 g/L藥物組Hela細(xì)胞侵襲數(shù)目低于宮頸癌組(P<0.05),2 g/L藥物組Hela細(xì)胞侵襲數(shù)目低于1、1.5 g/L藥物組(P<0.05),四組細(xì)胞侵襲數(shù)目差異比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見圖1。
2.3 苦參堿對Hela細(xì)胞凋亡周期及凋亡率的影響 見表2。G0-G1期宮頸癌組細(xì)胞凋亡與藥物組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),G0-G1期、G2-M期各組相差較小(P>0.05),2 g/L藥物組Hela細(xì)胞凋亡率最高,宮頸癌組細(xì)胞凋亡率最低,四組Hela細(xì)胞凋亡率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表2 苦參堿對Hela細(xì)胞凋亡周期及凋亡率的影響
2.4 苦參堿對Bcl-2、Bax蛋白水平的影響 見表3(圖2)。1 g/L藥物組Hela細(xì)胞下Bcl-2蛋白水平低于宮頸癌組(P<0.05),2 g/L藥物組Hela細(xì)胞下Bcl-2蛋白水平低于1、1.5 g/L藥物組(P<0.05),Bax表達(dá)與Bcl-2相反。
表3 Hela細(xì)胞Bcl-2、Bax蛋白水平
苦參堿屬于中藥生物調(diào)節(jié)劑,對多種惡性腫瘤細(xì)胞存在潛在的抵抗作用,例如:肺癌、肝癌和胃癌等[6]。本文通過采用不同濃度的苦參堿對Hela細(xì)胞進(jìn)行干預(yù),發(fā)現(xiàn)Hela細(xì)胞活性顯著降低,向周圍擴(kuò)散的能力減慢,在苦參堿劑量增加的同時(shí)細(xì)胞凋亡與劑量成正相關(guān)。
目前抗腫瘤藥物對宮頸癌Hela細(xì)胞的抑制方式有很多,如抑制細(xì)胞活性、促進(jìn)凋亡、減少侵襲等。本文通過MTT檢測發(fā)現(xiàn)苦參堿可以抑制Hela細(xì)胞活性,在72 h時(shí)和濃度為2 g/L時(shí)細(xì)胞活性抑制率達(dá)到頂峰。近些年,從植物中提取抗腫瘤的藥物的研究表現(xiàn)出了巨大的潛力,苦參堿屬于中藥提取物,是從苦參根部提取出的堿性成分物質(zhì)。藥理學(xué)研究表明,苦參堿能夠通過對Hela細(xì)胞中線粒體活性進(jìn)行干預(yù),誘發(fā)癌細(xì)胞基因發(fā)生甲基化模式,調(diào)節(jié)Hela細(xì)胞信號,抑制腫瘤細(xì)胞活性,加快宮頸癌細(xì)胞凋亡發(fā)揮抗腫瘤的作用[7-8]。毛燕等[9]研究表示苦參堿還能夠通過激活機(jī)體免疫因子,抑制Hela細(xì)胞活性發(fā)展,并有效降低細(xì)胞毒性,減緩宮頸癌病變,本文與之結(jié)果相似。
本文研究表示,苦參堿可以加快Hela細(xì)胞凋亡,減少侵襲,隨著苦參堿濃度的升高,凋亡加劇,侵襲數(shù)量降低,說明苦參堿能夠促使宮頸癌細(xì)胞存活周期縮短,減少擴(kuò)散。眾所周知,細(xì)胞受多種信號調(diào)節(jié)進(jìn)行多種生物活動(dòng),但是,當(dāng)細(xì)胞發(fā)生DNA突變時(shí),信號產(chǎn)生抑制,機(jī)體平衡狀態(tài)遭到破壞,癌細(xì)胞產(chǎn)生[10]。苦參堿能夠通過不同作用形式加快Hela細(xì)胞凋亡,對宮頸癌細(xì)胞的凋亡信號進(jìn)行調(diào)節(jié),能夠減少腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞分化,并發(fā)揮抗Hela細(xì)胞黏性作用,減少Hela細(xì)胞的侵襲和遷移[11-12]。許海等[13]研究表示苦參堿能夠?qū)m頸癌組織進(jìn)行有效干預(yù),減少毒性和炎癥浸潤,緩解組織病變。本文與張悅等[14]研究結(jié)果相似。
隨著對細(xì)胞凋亡機(jī)制的研究,發(fā)現(xiàn)Bcl-2家族在多種惡性腫瘤細(xì)胞的凋亡中發(fā)揮作用。其下游因子分為不同亞型,Bcl-2能夠減少宮頸癌細(xì)胞壞死,Bax作用與之相反[15-16]??鄥A具有促進(jìn)癌細(xì)胞壞死作用,均能夠與線粒體和核孔復(fù)合體的信號傳導(dǎo)作用,增加腫瘤細(xì)胞壞死,縮短癌細(xì)胞存活期[17]。Jie等[18]研究表示,體外實(shí)驗(yàn)研究表明對宮頸癌Hela細(xì)胞經(jīng)苦參堿干預(yù),無干預(yù)下的宮頸癌細(xì)胞Bcl-2水平活躍,干預(yù)后下的癌細(xì)胞Bcl-2水平降低,同時(shí)能夠減少生物活性,縮短生存時(shí)間。研究表示,苦參堿對惡性腫瘤具有抑制作用一致時(shí)學(xué)術(shù)界研究的中藥,金暢等[19]研究表示利用苦參堿可以輔助治療宮頸癌患者,對患者免疫調(diào)節(jié)具有較好的作用。趙林等[20]研究表示Bcl-2與Bax在宮頸癌細(xì)胞作用呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),Bcl-2降低,Bax上升,Bcl-2、Bax對宮頸癌DNA表型調(diào)節(jié)發(fā)揮重要作用。
綜上所述,苦參堿抑制宮頸癌Hela細(xì)胞活性,加快Hela凋亡,減少向周圍細(xì)胞擴(kuò)散的能力,上述原因可能與抑制Bcl-2表達(dá),增加Bax水平相關(guān)。