張家敏 張 騁 王 鵬 王建英 王楠楠 朱婉萍#
1 浙江省金華市人民醫(yī)院 浙江 金華 321000
2 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院 浙江 杭州 310003
3 浙江省中醫(yī)藥研究院 浙江 杭州 310007
白藤梨根來源于獼猴桃科獼猴桃屬植物毛花獼猴桃(Actinidia erianthaBenth)的干燥根[1],具有清熱、利濕、活血、消腫、解毒等功效,為浙江民間習(xí)用藥材。白藤梨根是畬族民間常用的藥材,被廣泛用于抗腫瘤的治療。現(xiàn)代臨床療效及基礎(chǔ)研究結(jié)果表明白藤梨根具有顯著的抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等作用[2-3]。本次以白藤梨根為研究對象,初步探討白藤梨根提取物體內(nèi)外抗腫瘤作用,為臨床應(yīng)用和新藥開發(fā)提供實驗依據(jù)。
1.1 動物:SPF級BALB/c-nu裸鼠40只,雄性,體重20±2g,購于浙江省實驗動物中心,許可證號:SCXK(浙)2014-0001,由浙江省中醫(yī)藥研究院實驗動物中心飼養(yǎng)。
1.2 細胞株:人肺癌A549細胞株均購于中科院細胞庫,由浙江省中醫(yī)藥研究院實驗室液氮保存。
1.3 藥物:白藤梨根采自浙江省武義縣,經(jīng)金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院中藥學(xué)專業(yè)吳遠文副教授鑒定為獼猴桃科獼猴桃屬毛花獼猴桃(Actinidia erianthaBenth)的干燥根;RPMI-1640培養(yǎng)液(批號:16011505)、0.25%胰蛋白酶(含0.02%EDTA,批號:2016062902)、PBS(批號:2016061304)均購于吉諾生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司;胎牛血清(批號:20160323)購于浙江天杭生物科技股份有限公司;注射用環(huán)磷酰胺(Baxter,批號:6F124A),Bcl-2抗體(三鷹,批號:60178-1-Ig),Bax抗體(三鷹,批號:50599-2-Ig),HRP標記山羊抗兔二抗(Servicebio,批號:G23303),組化試劑盒DAB顯色劑(Servicebio,批號:G1211)。
1.4 儀器:Buchi R-210型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士BUCHI實驗室儀器公司);Centrifuge 5810R低溫離心機(Eppendorf公司);3111型 CO2培養(yǎng)箱(Thermo公司);CK40-F200型倒置顯微鏡(日本OLYMPUS公司);xCELLigence RTCA DP多功能實時無標記細胞分析儀[艾森生物(杭州)有限公司];TC-20細胞計數(shù)儀(Bio-Rad公司)。
2.1 樣品的制備:取白藤梨根經(jīng)烘箱65℃烘干,高速粉碎機粉碎過篩,得到白藤梨根粉末。稱取1000g白藤梨根粉末,用5倍量的石油醚浸泡30min,超聲提取3次,每次30min,收集提取液,過濾,合并濾液,減壓濃縮,得到石油醚浸膏;將藥渣揮干溶劑,加5倍量乙酸乙酯浸泡過夜,倒入滲漉裝置中,用10倍乙酸乙酯滲漉提取,滲漉速度為2ml/min,收集滲漉液,過濾,合并濾液,減壓濃縮得到乙酸乙酯浸膏;將藥渣揮干溶劑,用5倍量的95%乙醇浸泡過夜,10倍量的95%乙醇滲漉提取,滲漉速度為2ml/min,收集滲漉液,過濾,合并濾液,減壓濃縮得到乙醇浸膏。將藥渣揮干溶劑,按料液比1:30的水回流提取,提取2次,每次2h,收集提取液,過濾,水浴蒸干,得到水提物。
2.2 白藤梨根體外抗A549細胞增殖的影響:分述如下。
2.2.1 樣品的配制:精密稱取“2.1”提取得到白藤梨根石油醚、乙酸乙酯和乙醇提取物浸膏,用培養(yǎng)基配制成50mg/ml和100mg/ml溶液(含0.2%DMSO),水提物用PBS緩沖液配制成50mg/ml和100mg/ml溶液,4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
2.2.2 RTCA DP實時細胞分析系統(tǒng)檢測提取物對A549細胞活性的影響:取對數(shù)生長期的A549細胞(5×104),用胰酶消化后接種于E-Plate板上,置37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,記錄細胞指數(shù)(CI)。24h后加藥,設(shè)正常對照組、0.2%DMSO對照組、石油醚、乙酸乙酯、乙醇和水提物分別為(100、50μg/ml),每組設(shè)3復(fù)孔,繼續(xù)培養(yǎng)72h,記錄CI值。
2.3 白藤梨根對裸鼠移植瘤S180肉瘤的抑制作用:分述如下。
2.3.1 S180荷瘤裸鼠動物模型的建立[4]:傳代培養(yǎng)S180肉瘤細胞,收集生長期細胞,以無菌生理鹽水調(diào)整細胞濃度至1×107/ml,取40只裸鼠,每只裸鼠右腋下接種0.2ml。
2.3.2 動物分組與給藥:于接種后第2天稱取裸鼠體重,隨機分為5組,每組8只,分別為模型(A)組、環(huán)磷酰胺(B)組(50mg/kg)、乙酸乙酯提取物(C)組(0.5g/kg),乙醇提取物(D)組(2.5g/kg)和水提物(E)組(3.0g/kg),每組8只。各組裸鼠于分組后開始按0.02ml/g灌胃給藥,環(huán)磷酰胺組按腹腔注射50mg/kg隔日給藥。
2.3.3 檢測指標:每日稱重并觀察裸鼠腫瘤生長情況,末次給藥24h后,用游標卡尺測量腫瘤的最大徑及最小徑,計算腫瘤體積。頸椎脫臼處死荷瘤小鼠,取出腫瘤組織、胸腺及脾臟,稱瘤重及臟器重量,并計算抑瘤率及臟器指數(shù)。腫瘤體積=1/2×a×b2(a:腫瘤最大徑,b:最小徑)。抑瘤率=(1-T/C)×100%(T:給藥組平均瘤重,C:模型組的平均瘤重)。
2.3.4 免疫組化染色:取瘤體稱重后,4%甲醛固定,常規(guī)石蠟包埋切片,脫蠟,光鏡觀察和水化,加入3%H2O2處理10min以滅活內(nèi)源性酶,PBS洗滌3次,每次5min,每張切片分別滴加Bcl-2,Bax抗體,于4℃孵育,按試劑盒操作,DAB顯色,封片,光鏡觀察。結(jié)果判定:以胞漿中出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性。應(yīng)用圖像分析系統(tǒng)記錄平均光密度值(AO),作為蛋白表達的量化指標。
3.1 白藤梨根提取物對A549細胞活性的影響:由表1可見,與正常對照組和0.2%DMSO對照組相比,石油醚、乙酸乙酯、乙醇提取物給藥濃度為100μg/ml時對A549細胞均有較好的抑制作用(P<0.05,P<0.01),其中乙酸乙酯提取物的抑制作用最為明顯。因此選擇乙酸乙酯提取物進行CI值檢測,結(jié)果見表2,乙酸乙酯提取物對A549細胞有較好的抑制作用,經(jīng)計算乙酸乙酯提取物對A549細胞48h的IC50為0.39mg/ml。
表1 RTCA DP實時細胞分析系統(tǒng)檢測4種提取物對A549細胞活性的影響(±s)
表1 RTCA DP實時細胞分析系統(tǒng)檢測4種提取物對A549細胞活性的影響(±s)
注 :與 正 常 對 照 組 比 較 ,*P<0.05,**P<0.01;與0.2%DMSO對照組比較,#P<0.05,##P<0.01。
48hCI 6.351±0.301 6.096±0.177 2.362±0.065**##5.933±0.064 0.115±0.033**##5.401±0.049 3.075±0.042*##5.545±0.078 5.951±0.067 6.994±0.127#組別正常對照組0.2%DMSO對照組100μg/ml石油醚組50μg/ml石油醚組100μg/ml乙酸乙酯組50μg/ml乙酸乙酯組100μg/ml乙醇組50μg/ml乙醇組100μg/ml水提取組50μg/ml水提物組n 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 24hCI 4.478±0.065 4.275±0.174 1.847±0.053**##3.748±0.122*0.188±0.064**##3.906±0.034**2.264±0.093**##4.135±0.066*4.333±0.105 5.311±0.094**#
表2 乙酸乙酯提取物對A549細胞活性的影響(±s)
表2 乙酸乙酯提取物對A549細胞活性的影響(±s)
注:與正常對照組比較,**P<0.01;與0.2%DMSO對照組比較,##P<0.01。
48hCI 3.544±0.118 3.674±0.035 0.194±0.011**##0.084±0.028**##2.056±0.070**##2.725±0.096**##2.762±0.098**##2.322±0.104**##組別正常對照組0.2%DMSO對照組200μg/ml組100μg/ml組50μg/ml組25μg/ml組12.5μg/ml組6.25μg/ml組n 3 3 3 3 3 3 3 3 24hCI 2.154±0.079 2.092±0.069 0.245±0.011**##0.116±0.010**##1.290±0.021**##1.702±0.035**##1.626±0.059**##1.458±0.073**##
3.2 白藤梨根提取物對S180荷瘤裸鼠的影響:分述如下。
3.2.1 白藤梨根對S180荷瘤裸鼠瘤體積、重量及對S180荷瘤小鼠臟器指數(shù)的影響:表3結(jié)果表明,與模型對照組相比較,環(huán)磷酰胺組和乙酸乙酯提取物組均能顯著抑制S180肉瘤體積的增長(P<0.01),環(huán)磷酰胺組、乙酸乙酯組和乙醇組能顯著降低S180肉瘤的重量(P<0.01,P<0.05)。白藤梨根不同提取物對胸腺指數(shù)與模型組相比無顯著性差異,但是水提物組有明顯的升高趨勢;白藤梨根乙酸乙酯組和乙醇組與模型組相比,脾臟指數(shù)有明顯的抑制作用(P<0.01),而水提物組對脾臟指數(shù)并沒有顯著性差異。
3.2.2 白藤梨根對Bcl-2和Bax蛋白表達的影響:結(jié)果如表4所示,與模型對照組比較,環(huán)磷酰胺給藥組能明顯降低腫瘤中Bcl-2蛋白的表達(P<0.05),且能明顯增強Bax蛋白的表達(P<0.01);白藤梨根不同提取物對Bcl-2蛋白的表達均有一定程度降低,其中乙酸乙酯給藥組和水提物組對Bcl-2蛋白的表達有明顯的抑制作用(P<0.05);白藤梨根不同提取物對Bax蛋白的表達均有一定程度升高,其中乙酸乙酯提取物能明顯促進Bax蛋白的的表達(P<0.01);與模型對照組相比較,白藤梨根不同提取物對Bax/Bcl-2的比率均有一定程度的升高,其中乙酸乙酯提取物組對Bax/Bcl-2有明顯的升高作用(P<0.05)。
表3 白藤梨根不同提取物對S180實體瘤的抑制作用及對臟器指數(shù)的影響(±s)
表3 白藤梨根不同提取物對S180實體瘤的抑制作用及對臟器指數(shù)的影響(±s)
注:與A組比較,*P<0.05,**P<0.01;與B組比較,#P<0.05,##P<0.01。
組別A組B組C組D組E組劑量—50mg/kg 0.5g/kg 2.5g/kg 3.0g/kg給藥前體重(g)17.2±1.1 17.1±1.0 17.0±1.2 17.1±1.3 17.1±1.7給藥后體重(g)16.7±1.5 14.8±0.8**15.3±1.5*15.6±1.5 16.4±2.3腫瘤體積(mm3)1714±448 576±330**1110±309**1414±288 1544±553腫瘤重量(g)1.99±0.49 0.49±0.24**1.38±0.29**1.57±0.24*1.75±0.31抑瘤率(%)—75.59 30.80 20.93 12.18胸腺指數(shù)(mg/g)0.78±0.20##0.25±0.11**0.74±0.36##0.64±0.33#0.95±0.39##脾臟指數(shù)(mg/g)5.23±1.79##2.58±0.35**2.98±1.13**2.77±1.12**4.02±2.15
表4 白藤梨根不同提取物對Bcl-2及Bax蛋白表達情況的影響(±s)
表4 白藤梨根不同提取物對Bcl-2及Bax蛋白表達情況的影響(±s)
注:與A組比較,*P<0.05,**P<0.01。
分組A組B組C組D組E組Bcl-2 0.016±0.014 0.0066±0.0053*0.00658±0.0033*0.0078±0.0066 0.0062±0.0025*Bax 0.0090±0.0095 0.041±0.024**0.022±0.011**0.019±0.014 0.0080±0.0033 Bax/Bcl-2 1.12±1.71 5.94±4.61*3.72±2.94*2.53±2.97 1.41±0.46
白藤梨根性寒、味苦澀,《中藥大辭典》中記載具有“清熱、利濕、活血、消腫、解毒”等功效。在《全國中草藥匯編》中記載白藤梨根能治療胃癌、乳腺癌、食管癌等疾病。白藤梨根是畬族民間習(xí)用藥材,也是浙中西部地區(qū)的常用藥材,其抗消化道腫瘤方面已有不少報道[5]。中藥中的化學(xué)成分復(fù)雜,其有效作用成分并不明確,因此去粗存精,去除中藥中多余雜質(zhì),闡明中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)是中藥現(xiàn)代化的研究方向之一。
研究發(fā)現(xiàn)腫瘤的發(fā)生與細胞凋亡異常密切相關(guān),因此誘導(dǎo)細胞凋亡成為評估抗腫瘤藥物療效的一項新指標。Bcl-2和Bax是近年來研究發(fā)現(xiàn)與腫瘤細胞凋亡明確相關(guān)的基因[6]。Bcl-2基因能使細胞長期存活,抑制細胞凋亡,而Bax基因功能則剛好相反,主要促進細胞凋亡。研究表明,Bax和Bcl-2調(diào)節(jié)細胞凋亡不僅取決于自身表達的高低,還與Bax/Bcl-2的比率有關(guān),當比率大時,細胞趨于凋亡[7-8]。本次實驗研究發(fā)現(xiàn),白藤梨根乙酸乙酯提取物中促凋亡基因Bax蛋白表達量升高(P<0.01),抑凋亡基因Bcl-2蛋白表達量降低(P<0.05),且Bax/Bcl-2比值升高(P<0.05)。研究結(jié)果證實,白藤梨根乙酸乙酯提取物具有較好的體內(nèi)外抗腫瘤活性,其抗腫瘤作用主要通過降低Bcl-2蛋白的表達,升高Bax蛋白的表達,使Bax/Bcl-2比率升高,促進腫瘤細胞凋亡。