草蓯蓉甲醇提取物(BR)對大鼠肝癌細胞功能的影響

薛 勇,顏 玉,朱德全,韓誠武,劉 紅,魯兆寧

(1.佳木斯大學生命科學學院,黑龍江 佳木斯 154007;2.佳木斯大學附屬第一醫(yī)院,黑龍江 佳木斯 154003;3.黑龍江農業(yè)職業(yè)技術學院,黑龍江佳木斯 154007)

草蓯蓉 ,拉丁名:Boschniakia rossica Fedt sch et Flerov;中文名:草蓯蓉拉丁科名:Orobanchaceae;中文科名:列當科。保護級別:2;英文名:Boschniakia;別名:蓯蓉、不老草。多年生寄生草本植物,根莖瘤狀膨大,全株近無毛。莖直立,粗壯、圓柱形 ,肉質 ,紫褐色 ,高15～ 50cm,粗 1～ 2cm,葉鱗片狀 ,通常密集于莖基部,三角形或卵狀三角形。穗狀花序長5～16cm,直徑 2～ 3cm;花多 數,暗 紫色;苞片卵形,銳尖;花萼杯狀,有不整齊的 3～ 5齒裂;花冠唇形,花筒基部膨大成囊狀,上唇直立,細長,頭盔狀,近全緣或稍 2裂,下唇極短 ,明顯 3裂;二強雄蕊,伸出花冠外;心皮2,花主明顯 ,主頭2淺裂。蒴果近球形,二瓣裂;種子微小,多數。

通過檢測草蓯蓉甲醇提取物(BR)對大鼠肝癌細胞功能的影響,以篩選出能促進大鼠肝癌細胞 GJIC功能的中藥活性成分;并進一步定量檢測篩選出的活性成分對大鼠肝癌細胞 GJIC功能的影響;在此基礎上再檢測該活性成分對大鼠肝癌細胞 HSV-倒 GCV系統旁觀者效應的影響,以了解該活性成分對 GJIC功能是否有促進作用;并進一步檢測該活性成分對大鼠肝癌細胞 Cx26和 Cx32表達的影響,以期探討該活性成分影響大鼠肝癌細胞 GJIC功能的機制,為臨床綜合治療腫瘤和拓展中藥的新用途提供實驗依據。

1 材料

1.1 細胞株

大鼠肝癌細胞株 CBRH7919購自廣州吉妮歐生物科技有限公司。

1.2 試劑與耗材

RPMI-1640細胞培養(yǎng)液為上海杰美基因醫(yī)藥科技有限公司產品;0.25%含 EDTA胰酶的消化液為上海杰美基因醫(yī)藥科技有限公司產品;胎牛血清為上海越研生物科技有限公司產品;新生牛血清為北京元亨圣馬生物技術研究所產品;青、鏈霉素溶液為北京賽馳生物科技有限公司產品;四甲基偶氮唑鹽(M TT)和二甲基亞砜(DMSO)均為上海拜力生物技術有限公司產品;培養(yǎng)板、培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)皿為德國 Greiner bio-one公司產品;微孔濾膜為上海亞東核級樹脂有限公司產品;塑料凍存管為上海拜力生物科技有限公司產品。

1.3 藥物

1.3.1 草蓯蓉甲醇提取物(BR)。

1.3.2 草蓯蓉甲醇提取工藝流程。

草蓯蓉干品→ZN-08型中藥粉碎機切碎→,加甲醇浸泡過夜→用布氏濾斗過濾,共提取4次,合并→ R2003旋轉蒸發(fā)器減壓濃縮→YC-015微型實驗室噴霧干燥機→甲醇提取物(BR)。

1.4 儀器

BNA-3210型 CO2培養(yǎng)箱 (日本 Espec);超凈工作臺 (蘇州凈化設備廠);3169型倒置顯微鏡(重慶 COIC);Bio-Rad630酶標儀 (日本 );細胞計數板 (上海求精生化試劑儀器有限公司);ALG1104型電子天平(日本島津);CDBER SCAN 510型 pH儀 (意大利 Hanna);N EX POW ER 1000型純水器(韓國 Human Corp);YDS-30液氮器(四川省樂山市東亞機電工貿有限公司公司);XY J-801型電動離心機(江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠);JB-1型攪拌器(上海雷磁儀器廠新徑分廠);LRH-150B生化培養(yǎng)箱(廣東省醫(yī)療器械廠);BCD-215KANDZ電冰箱(青島海爾股份有限公司);Haier冰柜(青島海爾特種電冰柜有限公司);YX280B手提式不銹鋼蒸汽消毒器(上海三申醫(yī)療器械有限公司);電熱恒溫干燥箱(長沙醫(yī)療器械廠)。

2 方法

2.1 細胞復蘇及培養(yǎng)

迅速從液氮罐中取出含大鼠肝癌細胞凍存液的凍存管,放入盛有39℃的溫水的保溫瓶中(考慮凍存管塑料管壁透熱性的不好,在37～ 38℃溫度上再適當提高1～ 2℃ ),待凍存管內細胞凍存液完全融化后,吸取凍存液至試管中,用 RPMI-1640細胞培養(yǎng)液稀釋 5倍,混勻 ,以1000r/min離心5min,棄上清 ,再用 RPMI-1640細胞培養(yǎng)液輕輕吹打成1×105/mL細胞懸液,然后將細胞懸液吸取至細胞培養(yǎng)瓶中,置于37℃,5%CO2培養(yǎng)箱內培養(yǎng)[1]。

2.2 細胞消化、計數、鋪板培養(yǎng)及傳代培養(yǎng)

倒置顯微鏡觀察,待以上培養(yǎng)的大鼠肝癌細胞生長融合率達90%以上時,吸盡細胞培養(yǎng)液,用 PBS(0.01mol/L,pH 7.4)沖洗細胞 2～ 3次;滴加適量含0.25%EDTA的胰酶消化細胞,輕輕晃動細胞培養(yǎng)瓶,顯微鏡觀察,待細胞大部分變圓之時,吸去胰酶,加入適量 RPM I-1640細胞培養(yǎng)液終止消化;用吸管輕輕吹打貼壁的細胞數次,倒置顯微鏡觀察細胞大部分脫落懸浮后,將細胞懸液吸取至試管中,以1500r/min離心 5min;棄上清,加入適量 RPMI-1640細胞培養(yǎng)液,吹打混勻細胞;用細胞計數板計數細胞,按每孔 4×103個細胞接種到 96孔細胞培養(yǎng)板中,每孔加入 RPMI-l640細胞培養(yǎng)液至總體積200μL,置于 37℃,5%CO2培養(yǎng)箱內培養(yǎng) 24h。剩余細胞按1:5左右的比例傳代培養(yǎng),供實驗繼續(xù)使用[2]。

2.3 細胞分組及藥物處理

大鼠肝癌細胞隨機分為5個組:分別為1個對照組、4個實驗組。4個實驗組加入草蓯蓉甲醇提取物,使藥物終濃度分別達到 0.25g/L、 0.5g/L、0.75g/L、 1.0g/L;對照組除加等體積的生理鹽水代替用藥外,其余步驟與用藥組完全相同。每組設3個復孔。各藥物組每孔加相應濃度的藥物,各空白對照組(0 μLM組)加入與最高濃度藥物等體積的 DMSO,加藥后每孔體積不足200μL者,加入 RPM I-1640細胞培養(yǎng)液至總體積 200μL。置于 37℃ ,5%CO2培養(yǎng)箱內培養(yǎng) 48h。

2.4 測定指標和方法

藥物作用前后,用倒置顯微鏡觀察各組細胞的數目和形態(tài)并攝片。加藥培養(yǎng)48h藥物作用前后,用倒置顯微鏡觀察各組細胞的數目和形態(tài)并攝片。加藥培養(yǎng)48h草蓯蓉甲醇提取物 (BR)對大鼠肝癌細胞 GJIC影響的研究后,將 96孔細胞培養(yǎng)板從培養(yǎng)箱內取出,吸棄每孔上清;每孔加入無血清RPMI-1640細胞培養(yǎng)液 90μL后再加入 MT T10μL,置于37℃,5%CO2培養(yǎng)箱內培養(yǎng) 4h后;每孔吸棄上清 50μL,加入DMSO10μL,將 96孔細胞培養(yǎng)板置于空氣浴震蕩器上震蕩10min;然后用酶標儀在570nm波長下測定每孔的吸光值(A)。實驗重復 3次[3]。

2.5 計算細胞存活率

細胞存活率(%)=T/D×100%(T:測定孔細胞的光密度平均值;D:對照孔細胞的光密度平均值)。

2.6 統計學處理

3 結果

3.1 MTT比色法檢測草蓯蓉甲醇提取物(BR)對大鼠肝癌細胞增殖的影響

草蓯蓉甲醇提取物(BR)對大鼠肝癌細胞株的生長有抑制作用 ,0.25g/L、 0.5g/L、0.75g/L、1.0g/L草蓯蓉甲醇提取物(BR)的24h體外細胞抑制率分別達到37.71%、50.28%、64.40%、98.58%;0.25～ 1.0g/L濃度范圍內的草蓯蓉甲醇提取物(BR)在6～ 24h抑制大鼠肝癌細胞呈現出時效和量效關系 (表1)。

表1 草蓯蓉甲醇提取物(BR)對大鼠肝癌細胞的抑制率 ±s)

表1 草蓯蓉甲醇提取物(BR)對大鼠肝癌細胞的抑制率 ±s)

注:相同劑量不同時間同前一組比較,▲P(0.05)、▲▲P(0.01);相同時間不同劑量同前一組比較,*P(0.05)、**P(0.01)。

3.2 草蓯蓉甲醇提取物(BR)對大鼠肝癌細胞的形態(tài)學改變

藥物作用前,倒置顯微鏡下觀察各組細胞數目和形態(tài)未見明顯差異,藥物作用24h后,鏡下觀察可見,各組的細胞數目和形態(tài)發(fā)生變化,倒置顯微鏡形態(tài)學觀察,每隔4h用倒置顯微鏡觀察對照組和實驗組細胞的形態(tài)學變化。倒置顯微鏡下,對照組大鼠肝癌細胞散在或聚集生長,有多層生長現象,細胞大小不一,多形性,貼壁能力良好;實驗組大鼠肝癌細胞生長緩慢,呈單層生長,細胞形態(tài)變圓,胞漿內可見空泡樣改變,隨著藥物作用時間的延長細胞貼壁能力逐漸減弱,較多細胞由貼壁轉為懸浮。

4 討論

惡性腫瘤是人類三大主要死亡原因之一,嚴重危害人類健康和生命。原發(fā)性肝癌(Primary liver cancer)是人類最常見惡性腫瘤之一,全球每年約有100萬人死于肝癌,其死亡率占消化系統惡性腫瘤中第三位。每年全世界有超過25萬的新發(fā)病例 ,其中11萬 (44.7%)發(fā)生在中國,且呈逐年上升趨勢。攻克肝癌已成為醫(yī)學界一個重大的研究課題。傳統的惡性腫瘤治療方法主要是手術切除、放療及化療。這些療法對早期腫瘤可獲得滿意的療效,但對于腫瘤的轉移、再發(fā)及晚期腫瘤則療效差 ,而且毒副作用較大。中藥是一個偉大的寶庫,有待開發(fā)和利用。從中藥中開發(fā)出具有抗腫瘤作用的活性成分是當前國內外醫(yī)學研究的一個熱點。如果能從中藥活性成分中篩選出具有直接抗腫瘤作用的藥物,并研究其作用機理,對于抗腫瘤新藥的研制開發(fā)將具有重要的意義。實驗結果表明,草蓯蓉甲醇提取物(BR)對對大鼠肝癌細胞有較強的細胞毒性 ,只有在高濃度(0.75g/L和1.0g/L)時才對大鼠肝癌細胞有明顯的抑制生長和殺傷作用。

[1] 沈敬華,楊麗敏,張林娜.五種中藥提取物抗腫瘤作用的研究 [J].內蒙古醫(yī)學院學報,2005,27(4):300-302

[2] 劉靜.肉蓯蓉延緩衰老研究進展 [J].中國中醫(yī)藥信息雜志,2005,11(2):20

[3] 楚玉南,戴續(xù)紅,吳華新.草蓯蓉生物學特性初探 [J].中國林副特產,2009,3:104

[4] 樸熙緒,黃紅果,樸東明.草蓯蓉乙醇提取物對二甲基亞硝胺誘導大鼠肝纖維化的治療作用 [J].世界華人消化雜志,2005,13(18):2206