張劍鋒,李 浩,李超乾△,趙春菱,唐華民,嚴若谷
(廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院:1.急診科;2.研究生院,南寧530007)
甘草酸二銨(diammonium glycyrrhizinate,DG)是從中藥甘草(glycyrrhiza)中提取的一種有效活性單體化合物[1],具有較強的抗炎、抑制肝纖維化和肝炎病毒增殖的作用[2-6]。據(jù)國內外文獻報道,長期使用復方甘草酸苷能預防肝硬化的發(fā)生,且明顯減少肝癌的發(fā)病率[7-8],但DG對腫瘤是否具有抑制增殖作用,目前尚缺乏相關研究。本實驗擬通過體外實驗,探討DG對人肝癌細胞株SMMC-7721細胞體外增殖的抑制作用,以及其對抑癌基因p53表達的影響。
1.1材料 人肝癌細胞SMMC-7721購自中國科學院上海細胞庫,DG注射液購自江蘇正大天晴制藥有限公司;RIPM1640培養(yǎng)液購自Thermo Scientific公司,胎牛血清購自杭州四季青生物工程材料技術有限公司,瓊脂糖購自上海生工生物工程技術服務有限公司,Trizol購自美國Invitrogen公司,PCR擴增引物購自上海生工生物工程技術服務有限公司,逆轉錄試劑盒購自美國Promega公司,蛋白提取試劑購自上海碧云天生物技術研究所,鼠抗-p53單克隆抗體購自美國Santa Cruz公司,辣根過氧化物酶(HRP)標記抗小鼠IgG購自北京中杉金橋試劑公司。CO2培養(yǎng)箱購自美國Forma scientific Inc公司,超凈工作臺購自蘇州凈化設備廠,酶聯(lián)免疫檢測儀Model-450購自美國Bio-Rad公司,倒置相差顯微鏡購自日本Olympus公司,Gel doc 2000凝膠成像分析系統(tǒng)購自美國Bio-Rad公司。
1.2方法
1.2.1細胞培養(yǎng)及分組 肝癌細胞用含10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基培養(yǎng),并加入青霉素100U/mL,鏈霉素100 μg/L,置于37℃含5%CO2孵箱中培養(yǎng)。實驗用細胞均處于對數(shù)生長期,常規(guī)苔盼藍計數(shù)活細胞大于95%。實驗細胞分為對照組及DG干預組,其中對照組(DG 0)未采用任何藥物干預,而DG干預組則加入DG終濃度分別為0.50、1.00、2.00、4.00、8.00、16.00mg/L進行共同孵育。
1.2.2MTT法測定細胞增殖抑制率 取處于對數(shù)生長期的細胞用胰蛋白酶消化后,離心,接種于96孔板,培養(yǎng)12h,分別加入不同濃度DG,孵育48h后加入10μL MTT(5mg/mL),繼續(xù)培養(yǎng)4h后加入二甲基亞砜(DMSO)150微升/孔,酶標儀570nm/630nm測定吸光度值(OD值),計算細胞存活率。存活率(%)=用藥組OD值/對照組OD值×100%。用軟件B1iss計算IC50。
1.2.3實時熒光定量PCR測定p53基因的表達
1.2.3.1引物設計與合成 從Gene Bank中查找p53及內參GAPDH基因的全長序列,采用軟件Primer5.0和oligo 6.0設計上、下游引物。p53 上游:5′-GGC CCA CTT CAC CGT ACT AA-3′,下游:5′-GTG GTT TCA AGG CCA GAT GT-3′;GAPDH 上游:5′-AAC GGA TTT GGT CGT ATT G-3′,下游:5′-CTG GAA GAT GGT GAT GGG-3′,并通過 Gene Bank進行blast比對。
1.2.3.2樣品制備 收集 DG 0.00(對照組)、2.00(低濃度組)、4.00(中濃度組)、8.00(高濃度組)mg/L處理48h后的SMMC-7721細胞,采用總RNA提取試劑盒提取細胞總RNA,然后逆轉錄成cDNA,得到的樣品作為PCR模板。
1.2.3.3RT-PCR法檢測p53mRNA表達 RT-PCR反應體系反應條件為:95℃5min,95℃30s,59℃45s,72℃30s,共40個循環(huán)。測定樣品p53和GAPDH的Ct值,△Ct=Ct目的基因-Ct內參基因。根據(jù)△△Ct=△Ct干預組-△C對照組,計算
1.2.4Western blot測定p53蛋白表達 收集經(jīng)DG預處理的細胞,加入0.20mL蛋白裂解液冰上裂解30min,4℃12 000r/min離心30min,取上清液,測定蛋白樣品濃度,取60 μg總蛋白上樣,100℃5min,10%十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)2h,加入鼠抗人p53單克隆抗體,4℃孵育過夜,加入HRP標記抗鼠IgG,同時加入HRP標記鼠抗GAPDH的單克隆抗體作為內參。室溫孵育1h,暗房進行壓片、顯影、定影,底片經(jīng)LEICA Q2550IW圖像處理系統(tǒng)分析,測定各條帶的光密度值,進行定量分析[9]。
1.3統(tǒng)計學處理 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行分析,實驗數(shù)據(jù)用s表示,運用t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計意義。
2.1DG對SMMC-7721細胞增殖的影響 DG對SMMC-772l細胞具有明顯的增殖抑制作用。DG呈濃度依賴性降低細胞的存活率(圖1)。DG劑量為4.00、8.00、16.00mg/L時其抑制率分別為44.52%、66.78%、91.24%。倒置顯微鏡下觀察,與對照組比較,DG作用后,細胞形態(tài)逐漸變得不規(guī)則,細胞質內出現(xiàn)空泡,大部分細胞貼壁不良,細胞膜出現(xiàn)皺縮、細胞變圓、脫落凋亡,且此現(xiàn)象隨著DG濃度增大而更為明顯,DG 0、2.0、4.0、8.0mg/L作用細胞48h顯微鏡觀察圖片見圖2。DG作用SMMC-772l細胞48h的IC50值為(4.31±0.21)mg/L。
圖1 DG對SMMC-7721細胞增殖的抑制作用
2.2p53mRNA表達水平的變化 DG 2.00、4.00、8.00mg/L預處理48h后,p53mRNA表達明顯上調,分別為2.12±0.186、2.56±0.102、2.68±0.211,與對照組(1.08±0.211)比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。
2.3p53蛋白表達的變化 與對照組比較,DG (2.00、4.00、8.00mg/L)預處理SMMC-7721細胞48h后,p53蛋白表達明顯提高,見圖3。
圖2 各組SMMC-7721細胞顯微鏡觀察圖像(10×10)
圖3 Western blot檢測p53蛋白表達
肝癌為世界上惡性程度極高的惡性腫瘤之一,其預后極差。每年全球約有125萬人患病,而在我國肝癌處于惡性腫瘤病死率的第2位,廣西尤其為肝癌高發(fā)地區(qū),對人民群眾健康造成極大威脅。近年來,肝癌的病因學研究已取得很大進展,認為肝癌的發(fā)生是在遺傳易感性的基礎上,各種環(huán)境致癌因子的作用,以致體細胞多種原癌基因激活及抑癌基因的失活,最終導致細胞生長、增殖、分化發(fā)生紊亂的結果[10]。如能尋找有效藥物抑制原癌基因激活或者抑癌基因的失活,則可能對肝癌的治療效果有顯著提高。
DG是從中藥甘草中提取的一種有效成分,現(xiàn)代研究表明,DG具有抗炎,抗病毒(肝炎病毒、艾滋病病毒等),防治腫瘤和保護肝細胞等多方面作用[11-13],臨床應用廣泛。但其對肝癌細胞增殖是否有抑制作用,目前未見相關報道。本實驗采用不同濃度的DG作用于肝癌細胞SMMC-7721,MTT法測定結果顯示細胞生長受到明顯的抑制,作用細胞48h后的IC50值為(4.31±0.21)mg/L,表明DG具有較強抑制腫瘤細胞增殖作用,且這種抑制作用具有濃度依賴性。
為了進一步闡明DG抑制肝癌細胞增殖的作用機制,本實驗選取了與肝癌發(fā)生過程有著密切聯(lián)系的p53基因進行分子水平研究。p53基因與腫瘤發(fā)生有很高的相關性[14]。本研究結果顯示,DG上調了p53基因及其蛋白的表達,但其具體調節(jié)機制尚未明確。p53是細胞凋亡反應和細胞周期調控的重要因子,在人類多種腫瘤中均具有較高的突變率,將p53用于腫瘤基因治療可能具有潛在應用價值。不少證據(jù)表明p53與肝癌發(fā)生的過程有著密切的聯(lián)系[15-16]。本研究小組將對DG調控p53的具體調節(jié)機制進一步研究,下一步將建立肝癌在體動物模型,以證實DG對肝癌作用的特異性與有效性,以期盡早明確DG對肝癌的可能治療作用及其機制。
綜上所述,DG能明顯抑制肝癌細胞的過度增殖,其可能通過上調p53基因和蛋白表達,加速細胞凋亡,從而達到抑制腫瘤細胞惡性增殖的效果,但其對p53的具體調控機制尚待進一步研究明確。
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