赤芍水提物對(duì)肺癌細(xì)胞的抑制效應(yīng)研究

駱瑩濱等

[摘要] 目的 探討赤芍水提物對(duì)肺癌細(xì)胞的抑制效應(yīng)。 方法 選取人肺腺癌細(xì)胞A549、H1299以及小鼠Lewis肺腺癌細(xì)胞（LLC）為靶細(xì)胞，接種于6孔板或96孔板，接種密度為5×104/孔和3×103/孔，加入0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 g/L不同濃度的赤芍水提物培養(yǎng)1～3 d，以0 g/L濃度的赤芍水提物處理組作為對(duì)照組，分別采用鏡下觀察、細(xì)胞計(jì)數(shù)儀以及細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒（CCK-8）、流式細(xì)胞學(xué)檢測細(xì)胞生長狀態(tài)。 結(jié)果 鏡下直接觀察，與對(duì)照組（0 g/L濃度）比較，不同濃度的赤芍水提物處理后肺癌細(xì)胞數(shù)量明顯較少，0.5 g/L濃度組細(xì)胞生長狀態(tài)不佳，細(xì)胞增殖受到明顯抑制，抑制率為43%（P < 0.05）。流式細(xì)胞學(xué)檢測顯示，經(jīng)赤芍水提物處理后，A549細(xì)胞周期阻滯于G1期。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，赤芍可以抑制LLC皮下移植瘤的生長。 結(jié)論 赤芍中藥可以抑制肺癌細(xì)胞的生長。

[關(guān)鍵詞] 赤芍；肺癌；增殖抑制；抗腫瘤

[中圖分類號(hào)] R734.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2014）12（c）-0021-05

Inhibition effect study of aqueous extract from Paeonia veitchii on lung cancer cell

LUO Yingbin1，2 WU Jianchun1 FANG Zhihong1 ZHU Shiguo2 LI Yan1

1.Department of Oncology， Shanghai Chinese Medicine Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine， Shanghai 200071， China； 2.School of Basic Medical Sciences， Shanghai University of Traditional Chinese Medicine， Shanghai 201203， China

[Abstract] Objective To study the inhibition effect of aqueous extract from Paeonia veitchii on lung cancer cell growth. Methods A549， H1299， LLC cells were separately seeded in 6-well plates or 96-well plates. Different concentration （0， 0.1， 0.2， 0.3， 0.4， 0.5， 0.6， 0.7， 0.8， 0.9， 1.0 g/L） aqueous extract from Paeonia veitchii were added into culture system， with 0 g/L concentration group as control group. At different time point， the cell morphology， proliferation and apoptosis were detected by microscopy， CCK-8 kit， flow cytometry. Results Compared to control group （0 g/L）， the cell number of Paeonia veitchii treated group obviously decreased and the growth inhibitory effect was about 43% （P < 0.05）. The cell morphology was lost and cells cycle was inhibited in G1 phase. Animal experiments showed that the growth of LLC tumors could be inhibited by Paeonia veitchii. Conclusion Paeonia veitchii aqueous extract has a certain inhibitory effect on lung cancer cell growth.

[Key words] Paeonia veitchii； Lung cancer； Proliferation inhibition； Anti-tumor

活血化瘀中藥在腫瘤臨床治療中被廣泛地應(yīng)用。然而活血化瘀藥的應(yīng)用尚存爭議，因?yàn)槠渖婕暗绞欠衲艽龠M(jìn)腫瘤細(xì)胞血行轉(zhuǎn)移的問題[1-2]。本實(shí)驗(yàn)選取臨床中較為常用的一味活血化瘀中藥赤芍，檢測其對(duì)肺癌細(xì)胞的抑制增殖情況，肺癌皮下移植瘤小鼠模型經(jīng)赤芍活血中藥治療后腫瘤生長狀況，探討活血中藥赤芍與腫瘤生長轉(zhuǎn)移的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

C57BL/6小鼠，雄性，5周齡。購于中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司，并飼養(yǎng)于上海中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。10只C57BL/6小鼠隨機(jī)分對(duì)照組（5只，生理鹽水灌胃，每天200 μL/只），赤芍組（5只，赤芍水提物200 g/L灌胃，每天200 μL/只），實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次以上。

1.2 瘤細(xì)胞株

A549、H1299、肺腺癌（LLC）細(xì)胞株，購于中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院細(xì)胞庫。

1.3 赤芍水提物

赤芍水提物由上海市中醫(yī)醫(yī)院中藥房提供，等份用PBS液配制成相當(dāng)于含生藥1 g/mL中藥液。根據(jù)提取物濃度，將其分為對(duì)照組（0 g/L），0.1 g/L濃度組、0.2 g/L濃度組、0.3 g/L濃度組、0.4 g/L濃度組、0.5 g/L濃度組、0.6 g/L濃度組、0.7 g/L濃度組、0.8 g/L濃度組、0.9 g/L濃度組、1.0 g/L濃度組。

1.4 CCK-8檢測細(xì)胞增殖

A549、H1299細(xì)胞按3×103接種于96孔板，加入不同濃度梯度（0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 g/L）的赤芍水提物，37℃，5%CO2，培養(yǎng)24、48、72 h，培養(yǎng)體系為100 μL，培養(yǎng)基為DMEM（A549）及1640（H1299），培養(yǎng)液含有10%新生小牛血清（Gibco，美國），每孔加入10 μL CCK檢測試劑，4 h后酶標(biāo)儀掃描，掃描波長為450 nm，每個(gè)濃度組樣本數(shù)為6。

1.5 細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)

A549、H1299細(xì)胞按5×104接種于6孔板，37℃，5%CO2，培養(yǎng)24 h，于每孔中間劃一均勻大小的劃痕，加入0.5 g/L濃度的赤芍水提物，繼續(xù)培養(yǎng)24 h，光鏡下觀察細(xì)胞爬行能力。

1.6 流式細(xì)胞學(xué)細(xì)胞周期檢測

A549、H1299按5×104接種于6孔板，加入0.5 g/L濃度的赤芍水提物，37℃，5%CO2，培養(yǎng)24 h，收集細(xì)胞，采用細(xì)胞周期試劑盒（碧云天）進(jìn)行染色，上流式檢測細(xì)胞周期。

1.7 動(dòng)物處理

將10只C57BL/6黑鼠隨機(jī)分為對(duì)照組（5只，生理鹽水灌胃，每天200 μL/只），赤芍組（5只，赤芍水提物200 g/L灌胃，每天200 μL/只）。每只小鼠腋下皮下接種3×106 LLC細(xì)胞。第2天赤芍組予赤芍水提物200 g/L灌胃，每天1次，每次200 μL，灌胃40 d；對(duì)照組予0.9%生理鹽水灌胃，每天1次，每次200 μL，灌胃40 d。第3天開始通過游標(biāo)卡尺測量皮下移植瘤體積大小，根據(jù)公式[3]計(jì)算瘤體體積：V=（π/8）a×b2，其中，V=腫瘤體積，a=瘤塊最長直徑，b=瘤塊最短直徑。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次以上。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 12.0對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，正態(tài)分布計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，重復(fù)測量的計(jì)量資料比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)

96孔板中每孔鋪3000個(gè)細(xì)胞，A549、H1299細(xì)胞在0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 g/L不同濃度的赤芍水提物處理24、48、72 h后，加入CCK-8試劑，分別檢測其對(duì)不同NSCLC細(xì)胞系的抑制效應(yīng)，并與對(duì)照組（0 g/L濃度）比較，計(jì)算其抑制率。結(jié)果顯示隨著赤芍水提物濃度的增加，A549、H1299細(xì)胞增殖受到抑制。0.5 g/L濃度組對(duì)A549細(xì)胞存在最大的抑制生長作用， 但不同濃度組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），故赤芍水提物對(duì)A549的抑制不呈劑量依賴。H1299隨著赤芍濃度的增加，細(xì)胞增殖逐漸下降，有明顯的增殖抑制效應(yīng)。而且高濃度組（1 g/L濃度）與低濃度組（0.1 g/L濃度）比較，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05），故赤芍水提物對(duì)H1299的抑制呈一定的劑量依賴。見圖1。

a：A549；b：H1299不同濃度藥物組分別與對(duì)照組（0 g/L濃度）比較，*P < 0.05

圖1 赤芍水提物對(duì)A549、H1299細(xì)胞增殖的影響

2.2 鏡下直接觀察

細(xì)胞貼壁后加入0.5g/L濃度藥物，作用24后，電鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)變化：對(duì)照組（0 g/L濃度）細(xì)胞生長狀態(tài)良好，排列緊密，形態(tài)成梭形，細(xì)胞之間形成連接。赤芍水提物0.5 g/L濃度組細(xì)胞生長稀疏，大部分細(xì)胞成皺縮狀態(tài)，數(shù)量更少，細(xì)胞連接大大減少。見圖2。

2.3 流式細(xì)胞周期檢測

赤芍對(duì)細(xì)胞增殖有明顯的抑制效應(yīng)，為明確對(duì)細(xì)胞的抑制周期，進(jìn)行流式分析。0.5 g/L濃度藥物處理細(xì)胞24 h后，收集5×105細(xì)胞按流式細(xì)胞檢測試劑盒protocol處理后，上BD流式儀檢測，結(jié)果顯示，經(jīng)0.5 g/L濃度組處理的A549和H1299細(xì)胞和對(duì)照組（0 g/L濃度）相比，細(xì)胞周期的分布比例發(fā)生變化，A549細(xì)胞G1期細(xì)胞比例由48%上升到86%，H1299細(xì)胞G1期細(xì)胞比例由39%上升到60%，可見赤芍誘導(dǎo)A549和H1299細(xì)胞阻滯于G1期。見圖3。

2.4 細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)

為研究活血化瘀中藥對(duì)細(xì)胞遷移能力的影響，細(xì)胞貼壁后，劃一粗細(xì)大小一致的劃痕，對(duì)赤芍處理后的A549細(xì)胞進(jìn)行劃痕遷移實(shí)驗(yàn)，加入0.5 g/L藥物作用24 h后，電鏡下觀察。結(jié)果顯示，0.5 g/L濃度組與對(duì)照組（0 g/L濃度）相比，A549細(xì)胞爬行能力和遷移能力明顯降低。說明赤芍處理顯著降低非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的遷移能力。見圖4。

2.5 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

小鼠隨機(jī)分成兩組后，將3×106 LLC細(xì)胞接種于小鼠背部皮下，赤芍組予中藥每日灌胃，對(duì)照組予生理鹽水每日灌胃，每次200 μL，每3天測量1次瘤體大小，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次以上。體外實(shí)驗(yàn)表明，赤芍水提物能一定程度抑制非細(xì)胞肺癌細(xì)胞的生長、增殖、遷移，體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也表明赤芍能抑制LLC肺癌皮下移植瘤的生長。見圖5。

A：C57BL/6黑鼠LLC皮下移植瘤的體內(nèi)生長曲線；B：瘤體（左邊為對(duì)照組，右邊為赤芍組）；與生理鹽水對(duì)照組小鼠腫瘤組間不同天數(shù)體積比較，*P = 0.00163 < 0.05

圖5 赤芍水提物對(duì)C57BL/6荷瘤鼠體內(nèi)抑瘤能力影響

3 討論

活血化瘀中藥在腫瘤臨床治療中的應(yīng)用還存在不同的爭議，究竟腫瘤患者是否可以使用活血化瘀中藥尚不明確。鄭平菊等[4]認(rèn)為活血化瘀改善了腫瘤的血液供應(yīng)，減少了細(xì)胞凋亡，就等于減少了增殖和轉(zhuǎn)移的刺激和壓力。也有學(xué)者認(rèn)為，某些活血化瘀方藥有促進(jìn)腫瘤擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移、降低免疫功能及加重出血的作用，認(rèn)為在細(xì)胞免疫功能減退時(shí)，使用抗凝劑包括活血化瘀藥溶解血栓及癌栓，可使癌栓中癌細(xì)胞釋放入血，耗竭機(jī)體免疫力，加速血行播散[5]。赤芍為毛茛科植物芍藥或川赤芍的干燥根，具有清熱涼血、通經(jīng)及清肝消癰的功效，主治瘀滯經(jīng)閉、癥瘕積聚、腹痛脅痛、衄血血痢、腸風(fēng)下血、目赤癰腫，為臨床中較為常用的一味活血化瘀中藥。有學(xué)者[6]對(duì)其門診552例肝癌患者用藥分析發(fā)現(xiàn)，赤芍是其處方中最為常用的活血化瘀中藥之一。其藥效成分主要是以芍藥苷為主的單萜及其苷類成分、沒食子酸及其衍生物等[7]?，F(xiàn)代藥理研究表明，赤芍具有多種藥理功能，主要作用于心血管系統(tǒng)，另外還具有抗腫瘤、抗內(nèi)毒素、調(diào)節(jié)免疫等功效。Sheng等[8]研究發(fā)現(xiàn)，赤芍水提物可誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞HepG2發(fā)生凋亡，并具有一定的時(shí)間和劑量依賴性，主要表現(xiàn)在G1期的細(xì)胞數(shù)量增多，凋亡相關(guān)基因Bcl-2的表達(dá)下調(diào)，Bax和p53基因表達(dá)上調(diào)，促細(xì)胞凋亡蛋白酶caspases-3和9被激活。Xu等[9]研究發(fā)現(xiàn)，赤芍抗腫瘤誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡可能的機(jī)制是Bc-l-2與Bc-l-Xl含量降低，能夠促進(jìn)MPT開放和降低線粒體Δφm，進(jìn)而促使Cyto-C和AIF從線粒體釋放入細(xì)胞質(zhì)，并增加了ROS的生成，降低胞內(nèi)GSH含量并促進(jìn)其向胞內(nèi)轉(zhuǎn)移，caspase-3被激活和降解PARP。Bax含量增加可以構(gòu)成跨線粒體外膜的孔，并導(dǎo)致膜電位的降低和細(xì)胞色素C及凋亡誘導(dǎo)因子的外流，細(xì)胞色素C與Apaf-1和ATP及pro-caspase-9形成復(fù)合物并導(dǎo)致caspase-9的激活。與細(xì)胞色素C的結(jié)合使Apaf-1與pro-caspase-9的結(jié)合能力更強(qiáng)[10-11]。Xu等[12]研究發(fā)現(xiàn)，赤芍能明顯抑制S180腫瘤細(xì)胞的生長增殖，并能通過增加血清IL-2和IL-4的水平增強(qiáng)NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性。較多實(shí)驗(yàn)都表明赤芍具有一定的腫瘤抑制效應(yīng)。不過丁罡等[13]發(fā)現(xiàn)，赤芍中藥具有抑制腫瘤細(xì)胞的作用，但其能促進(jìn)大鼠移植瘤高表達(dá)VEGF及腫瘤血管的形成，腫瘤細(xì)胞侵入結(jié)構(gòu)、功能不完全的腫瘤血管，發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。但也有學(xué)者[14]認(rèn)為活血化瘀使纖維蛋白原溶解，血小板解聚，降低血黏度，改善癌灶周圍微循環(huán)，防止癌細(xì)胞粘著，具有防止腫瘤轉(zhuǎn)移的作用。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示：赤芍中藥能抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的生長、增殖及遷移，能將細(xì)胞明顯阻滯于G1期，并能有效抑制C57BL/6黑鼠肺癌皮下移植瘤的生長。本實(shí)驗(yàn)通過采用現(xiàn)代分子生物學(xué)方法，初步探討了活血化瘀中藥與肺癌腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)系，為臨床選擇性地應(yīng)用活血化瘀中藥抗腫瘤治療提供科學(xué)依據(jù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 宋芷珩，王洪濤.腦梗死病變與內(nèi)皮素-1及血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子的關(guān)系[J].中國臨床康復(fù)，2004，8（31）：7060-7061.

[2] Chen Q， Huang JD， Yin HJ， et al. The applications of affinity biosensors： IAsys biosensor and quartz crystal microbalance to the study on interaction between Paeoniae radix 801 and endothelin-1 [J]. Sens Actuators B，2006，15：116-122.

[3] Shiguo Z，Marian W， Steven AB，et al. Doxorubicin Directs the Accumulation of Interleukin-12-Induced IFNγinto Tumors for Enhancing STAT1-Dependent Antitumor Effect [J]. Clin CancerRes，2007，13（14）：4252-4259.

[4] 鄭平菊，王瑞安.論活血化瘀治療腫瘤策略的科學(xué)性[J].腫瘤防治研究，2013，40（8）：725-727.

[5] 唐德才，臧文華，朱葉瓊，等.活血化瘀藥對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移影響的多樣性因素探討[J].南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，29（6）：503-506.

[6] Sun Z，Su YH，Yue XQ. Professor Ling Changquans experience in treating primary liver cancer：an analysis of herbal medicine [J]. Zhong Xi Yi Jie He Xue Bao，2008，6（12）：1221-1225.

[7] 冀蘭鑫，黃浩，李長志，等.赤芍藥理作用的研究進(jìn)展[J].藥物評(píng)價(jià)研究，2010，33（3）：233-236.

[8] Sheng HU， Chen SM， Li XK， et al. Antitumor effects of Chi-Shen extract from Salvia miltiorrhiza and Paeoniae radix on human hepatocellular carcinoma cells [J]. Acta Pharmacol Sin，2007，28（8）：1215-1223.

[9] Xu HY，Chen ZW，Wu YM. Antitumor activity of total paeony glycoside against human chronic myelocytic leukemia K562 cell lines in vitro and in vivo [J]. Med Oncol，2012， 29（2）：1137-1147.

[10] Rouschop KM， Wouters BG. Regulation of autophagy through multiple independent hypoxic signaling pathways [J]. CurMol Med，2009，9（4）：417.

[11] Iannolo G， Conticello C， Memeo L，et al. Apoptosis innormal and cancer stem cells [J]. Critical Rev Oncol/Hematol，2008，66：42.

[12] Xu W，Zhong W，Liu J，Liu H，et al. Study on anti-tumor effect of total glycosides from Radix paeoniae rubra in S180 tumor-bearing mice [J]. Afr J Tradit Complement Altern Med，2013，10（3）：580-585.

[13] 丁罡，宋明志，于爾辛.丹參、赤芍對(duì)大鼠Walker 256癌肝轉(zhuǎn)移影響機(jī)制的研究[J].中國癌癥雜志，2001，11（4）：364-366.

[14] 于爾辛，徐惠群.惡性腫瘤與血瘀關(guān)系的探討[A]//姜春華.活血化瘀研究新編[M].上海：上海醫(yī)科大學(xué)出版社，1990：262-272.

（收稿日期：2014-09-01 本文編輯：衛(wèi) 軻）