中国公共卫生  2010, Vol. 26 Issue (1): 61-62   PDF    
引用本文
常徽, 糜漫天, 顾艳艳, 袁家林, 凌文华, 林辉. 植物黄酮对白血病细胞HL-60氧化-还原电位影响[J]. 中国公共卫生, 2010, 26(1): 61-62.
CHANG Hui, MI Man-tian, GU Yan-yan, et al. Effect of luteolin and geraldol on redox potential in leukemia cell HL-60[J]. Chinese Journal of Public Health, 2010, 26(1): 61-62.
植物黄酮对白血病细胞HL-60氧化-还原电位影响
常徽1, 糜漫天1 , 顾艳艳1, 袁家林1, 凌文华2, 林辉1    
1. 第三军医大学军事预防医学院营养与食品卫生学教研室/重庆市营养与食品安全重点实验室, 重庆400038;
2. 中山大学公共卫生学院营养系
收稿日期: 2009-05-30.
基金项目: 国家自然科学基金(30671754)
作者简介: 常徽(1980- ),男,山东泗水人,讲师,博士,研究方向:植物化合物与肿瘤.
通讯作者: 糜漫天
摘要: 目的 观察植物黄酮3',4',5',7'-四羟黄酮(luteolin)和3'-甲氧基,3,7,4'-三羟黄酮(geraldol)对白血病细胞HL-60氧化-还原电位的影响。方法 四甲基偶氮噻唑蓝(MTT)法检测细胞活力变化;邻苯二醛(POT)比色法测定胞内还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)水平,计算GSH/GSSG及氧化-还原电位。结果 10μmol/L的luteolin或Geraldol作用0h时细胞氧化-还原电位为-(295.5±31.2)mV,随后逐渐升高,分别作用4和2h后达到-(278.6±28.7)和-(279.6±26.3)mV,与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);10μmol/LNAC干预能够降低luteolin和geraldol对HL-60细胞的增殖抑制效应,干预后其24h增殖抑制率分别由(25.4±1.8)%,(21.8±1.5)%降低至(16.8±1.1)%,(12.1±1.0)%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 luteolin和ger-aldol能够明显升高HL-60细胞的氧化-还原电位,降低其GSH水平,可能在其抗肿瘤机制中发挥作用。
关键词: 植物黄酮     HL-60细胞     谷胱甘肽     氧化-还原电位    
Effect of luteolin and geraldol on redox potential in leukemia cell HL-60
CHANG Hui, MI Man-tian, GU Yan-yan , et al     
Department of Nutrition and Food Hygiene, College of Preventive Medicine, Third Military University, Chongqing Key Laboratory of Nutrition and Food Safety, Chongqing 400038, China
Abstract: Objective To observe the effect of luteolin and geraldol on redox potential in leukemia cell HL-60.Methods The glutathion(GSH)and glutathione disulfide(GSSG)level were detected by O-phthalaldehy demethod.The changes of GSH/GSSG and the redox potential in HL-60 cells were analyzed.Futher more,we studied the effect with the pretreatment of N-acetylcy steine(NAC).Results After the treatment of 10 μmol/L luteolin or geraldol,the level of GSH was decreased;GSSG was increased;GSH/GSSG was decreased;the redox potential was increased.All the changes showed significant difference compared with the control at 2 hr or 4 hr after the treatment.The addition of NAC could prevent the reduction of GSH induced by luteo lin or geraldol,and partially suppressed their anti-proliferation effect on HL-60 cells.Conclusion Luteo lin and geraldol could significantly increase the redox potential in HL-60 cells,which may be an important mechanism for their anti-cance reffect.
Key words: flavonoids     HL-60 cell     gluta thione     redox potential    

植物黄酮属于植物多酚化合物,广泛分布于各种植物食物中,具有抗氧化、抗炎症等优良生物活性,特别是对于心血管疾病及肿瘤的防治作用一直倍受关注〔1, 2, 3〕。本研究从23种结构明确、纯度单一的常见植物黄酮中,筛选出2种对白血病细胞HL-60作用明显的植物黄酮3',4',5',7-四羟黄酮(luteolin)和3'-甲氧基,3,4,7'-三羟黄酮(geraldol)142,观察这2种植物黄酮对HL-60细胞谷胱甘肽和氧化-还原电位水平的影响,同时以谷胱甘肽的前体物N-乙酰半胱氨酸(NAC)进行干预实验,探讨谷胱甘肽和氧化-还原电位变化在其抗肿瘤机制中的作用。

1 材料与方法 1.1 材料

( 1) 主要仪器与试剂: ELX 800酶标仪(美国B IO-TEK 公司); SW-C J-IC 型超净工作台(苏州净化设备 厂) ; INCO2 108型CO2 细胞培养箱( 德国M emm e rt公司)。 huteo lin、ge ra ldo l、N-乙酰半胱氨酸( NAC )、二甲基亚砜 ( DM SO)、四甲基偶氮噻唑蓝(M TT ) (美国S igm a 公司); RPM I1640细胞培养液、小牛血清(北京Hy clone公司); 谷胱甘肽 检测试剂盒(美国Caym an公司)。( 2)细胞: 白血病细胞株HL-60(中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所)。

1.2 方法

( 1)细胞培养: 白血病HL-60细胞培养于添加 10%小牛血清的1640细胞培养液中,37 ℃ ,5% CO2,常规传 代培养。( 2)细胞增殖状况MTT 法检测: 按文献〔4〕方法进行检测,细胞培养24 h,用酶联仪在490 nm 处测定各组吸光 度(A490值)。( 3)还原型谷胱甘肽( G SH )及氧化型谷胱甘肽 ( G SSG )水平测定: 以邻苯二醛比色法测定,参照检测试剂盒操作说明书进行。( 4)胞质内G SH 氧化-还原电位水平的 计算: 利用Shen D 等152推导的胞内G SH 氧化-还原电位公 式计算。

1.3 统计分析

应用SPSS 1210统计软件进行单因素方差分析。

2 结 果 2.1 HL-60细胞G SH、GSSG 水平及氧化-还原电位( 图 1)
注: 与对照组比较, * P < 0.05; * * P < 0.01。 图 1 luteo lin和gera ldol对HL- 60细胞GSH、GSSG及氧化- 还原电位的影响

图 1显示,10 μm o l/L luteo lin作用于HL-60细胞4,8,12,24 h后,其G SH、G SSG 水平和氧化-还原电位总体分别 呈下降、上升、上升趋势,与0 h比较,差异均有统计学意义(P < 01 05或P < 01 01); 其作用于HL-60 细胞2,4,8,12,24 h 后,GSH /G SSG 总体呈上升趋势,与0 h比较,差异均有统计学 意义(P < 0105或P < 0101)。g eraldo l作用2,4,8,12,24 h 后,GSH 水平、GSH /GSSG 和氧化-还原电位总体分别呈下降、下 降、上升趋势,与0 h比较,差异均有统计学意义(P < 0.05或P < 0.01); 作用4,8,12,24 h后,G SSG 水平总体呈上升趋势,与 0 h比较,差异均有统计学意义( P < 0.05或P < 0.01)。

2.3 NAC 干预对G SH 和增殖抑制率的影响

luteo lin 和 ge ra ldo l单独作用4 h 可使HL-60细胞GSH 水平由( 1.57 ± 0.12) μm o l/106 细胞分别下降到( 1.08 ± 0.15) 和( 0.95 ± 0.09) μm o l/106 细胞,差异有统计学意义( P < 0.05 ); 10μm o l/L 的NAC 干预能够有效阻断luteo lin和g era ldo l诱 导的GSH 水平下降,干预后的GSH 水平分别为( 1.61 ± 0.15)和( 1.43 ± 0.12) μm o l/106 细胞,与luteo lin 和g era ldo l 单独作用比较,差异有统计学意义( P < 0.05) 。M TT 检查结 果表明,10 μm o l/L的NAC 干预能够降低luteolin和geraldol 对HL-60细胞的增殖抑制效应,干预后其24 h增殖抑制率 分别由( 25.4 ± 1.8 )%,( 21.8 ± 1. 5 )% 降低到( 16.8 ± 1.1)%,( 12.1 ± 1.0)%,差异有统计学意义(P < 0.05) 。

3 讨 论

本研究结果表明,植物黄酮luteolin和geraldol作用于白血病HL-60细胞,能够明显降低细胞内GSH水平,升高细胞氧化-还原电位,利用GSH前体物NAC干预能够有效阻断luteolin和geraldol诱导的GSH水平降低,并部分降低两者对HL-60细胞的增殖抑制效应。表明GSH水平的降低和细胞氧化-还原电位的升高在植物黄酮luteolin和geraldol抑制HL-60细胞增殖中起重要作用,通过降低GSH水平、升高细胞氧化-还原电位进而对细胞产生杀伤作用,可能是植物黄酮luteolin和geraldol发挥抗肿瘤作用的一个重要机制。正常情况下细胞内氧化-还原电位相对稳定,破坏细胞氧化-还原电位的主要因素是GSH和活性氧(ROS)。研究表明,细胞内环境氧化-还原状态与平衡对于细胞的生存状态和功能至关重要,而肿瘤细胞内的抗氧化酶如SOD和过氧化氢酶(CAT)等活性均明显低于正常细胞,肿瘤细胞生成GSH和清除ROS的能力较低,胞内存在着严重的氧化压力,GSH水平的降低和细胞氧化-还原电位的升高对肿瘤细胞具有选择性杀伤力〔6, 7, 8〕。植物黄酮抗肿瘤作用机制涉及众多方面,包括抑制肿瘤细胞的蛋白酶体活性〔9〕、拓扑异构酶Ò活性〔10〕、脂肪酸合成酶活性〔11〕以及转录因子NF-JB的激活〔12〕等,但其核心机制尚不明确,有待于深入探讨。

参考文献
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