


2. 甘肃省人民医院, 甘肃 兰州 730000;
3. 甘肃中医学院定西校区, 甘肃 定西 743000
2. Dept of Pharmacy, Gansu Provincial Hospital, Lanzhou 730000, China;
3. Dingxi Campus of Gansu University of Traditional Chinese Medicine, Dingxi Gansu 743000, China
蛇葡萄素 (ampelopsin) 是存在于葡萄科植物中的一类重要的黄酮类化合物。近年来的研究发现,蛇葡萄素具有体内外抗肿瘤、消炎镇痛、祛痰止咳、保肝护肝等作用[1, 2]。蛇葡萄素钠 (ampelopsin sodium,AMP-Na) 是本实验室为了提高蛇葡萄素的溶解性及稳定性,使其成为更适合临床使用的药物剂型而制备的高水溶性钠盐。AMP-Na联合卡铂(CBP)后对肿瘤细胞的作用是否有改变,目前尚不确定,所以在前期实验的基础上,采用MTT法研究AMP-Na与CBP合用对人肺腺癌GLC-82细胞的细胞毒作用,应用流式细胞仪检测其对细胞凋亡的影响,初步探讨AMP-Na与CBP合用对GLC-82细胞增殖的抑制作用及机制。
1 材料与方法 1.1 药品与试剂蛇葡萄素钠(AMP-Na)冻干剂:每支50 mg,批号:051115,纯度98.8 %;AMP-Na冻干剂专用稀释液(0.1 mol·L-1,pH=6.8磷酸盐缓冲液:每支5 mL,批号051118),均由广东泰禾医药科技有限公司提供。卡铂:江苏齐鲁制药有限公司产品,批号:5090061 DA。新生小牛血清:杭州四季青生物工程有限公司产品,批号:050126。RPMI 1640培养基:Gibco Invitrogen Corporation,USA产品。MTT:Fluka公司产品,用pH=7.4的PBS配制成5 g·L-1,过滤除菌分装,4℃保存(2周内有效)。
1.2 细胞系人肺腺癌GLC-82细胞,购自中科院上海细胞生物研究所细胞库。
1.3 仪器CO2培养箱:Shellab 2306、Shellab 2323 均为USA产品。超净工作台:SW-CJ-IFD 苏州净化设备有限公司产品。ELX800型酶联免疫检测仪:USA产品。流式细胞仪:Coulter Epics XL型,Beckman-Coulter Inc,Fullerton,CA,USA产品。倒置显微镜:OLYMPUS 产品。透射电子显微镜:JEN-100CX 日本电子公司产品。高速离心机:Anke TDl-5 上海安亭科学仪器厂产品。
1.4 MTT比色法测定AMP-Na单用及与CBP合用对人肺腺癌GLC-82细胞增殖的抑制作用取对数生长期(传代后24~48 h)的GLC-82细胞,用0.25 %的胰蛋白酶消化、离心(1 000 r·min-1,5 min),弃上清液,保留细胞沉淀,在细胞沉淀中加RPMI 1640培养液调整各细胞浓度至5×107·L-1,在96孔培养板中以每孔90 μL加入细胞悬液,培养24 h,待细胞贴壁后每孔加入药物10 μL,继续培养48 h。于实验终止前4 h每孔加入MTT 10 μL,实验终止时每孔加入10 % SDS 100 μL,置37℃、5% CO2的培养箱中过夜,次日先震荡10 min,然后于波长570 nm处测定吸光值。根据下式计算抑制率和药物相互作用指数(CDI) ,并计算IC50值。

本实验数据中阴性OD值为减去空白对照的值,受试药OD均值为减去颜色对照的值。药物相互作用指数(CDI)=

取对数生长期的GLC-82细胞,用含10 %小牛血清的RPMI 1640完全培养液调节细胞浓度1×108·L-1,以每瓶9 mL接种100 mL容量的6个培养瓶内,分别作为阴性对照组、卡铂对照(25 mg·L-1)组、AMP-Na (50 mg·L-1)单用组、AMP-Na (100 mg·L-1)单用组、AMP-Na (50 mg·L-1) + 卡铂(25 mg·L-1)组、AMP-Na (100 mg·L-1)+卡铂(25 mg·L-1)组。培养24 h待细胞贴壁后,分别以每瓶1 mL加入药物或生理盐水,继续培养48 h。实验终止时,先将培养液离心(室温,1 000 r·min-1,5 min)弃上清,保留细胞沉淀;再用0.25%胰蛋白酶消化贴壁细胞,在显微镜下观察当细胞间隙增大、胞质回缩、胞核变圆(约2~3 min)后,加含10 %小牛血清的RPMI 1640培养液中止消化,用吸管吹打均匀后将含细胞的培养液离心(1 000 r·min-1,5 min),混合所得细胞沉淀,制备样本,用Multicycle软件分析,计算凋亡细胞百分数和各细胞周期百分数及caspase-3的表达;用FACScan进行流式细胞术检测分析。
1.6 统计学方法实验数据以
表示,用SPSS 12.0进行统计分析。计量资料数据用多组均数t检验进行分析。
实验结果表明,AMP-Na对GLC-82细胞的增殖具有明显的抑制作用,有浓度依赖性。AMP-Na 50 mg·L-1与卡铂系列浓度合用后,对GLC-82细胞的抑制率较两者单用时均增高,表明AMP-Na可以协同卡铂抗GLC-82细胞的增殖。见Tab1。
, n=9)
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Annexin-V-FITC/PI双标检测显示,药物作用48 h后,阴性对照组活细胞、凋亡细胞、坏死细胞占总细胞的百分比分别为(98.3±0.45)%、(0.53±0.13)%和(0.39±0.34)%。卡铂25 mg·L-1处理组活细胞明显减少,凋亡细胞明显增多。100 mg·L-1的AMP-Na单用组及与卡铂合用组,几乎没有活细胞,大部分细胞处于坏死状态,尚有部分处于凋亡状态(Tab2、Fig1)。
实验结果表明,100 mg·L-1的AMP-Na作用于GLC-82细胞48 h后,大部分细胞处于凋亡和坏死状态。由于100 mg·L-1的AMP-Na单独使用时就产生了强大的细胞毒作用,所以其与卡铂合用后对GLC-82细胞的作用与卡铂单用比较,无明显变化(P>0.05)。
,n=3)
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| Fig 1 Apoptotic rate of GLC-82 cells in different groups A: Control;B: CBP 25 mg·L-1;C: AMP-Na 100 mg·L-1;D: AMP-Na(100 mg·L-1)+CBP(25 mg·L-1) |
卡铂25 mg·L-1、AMP-Na 100 mg·L-1处理GLC-82细胞48 h 后,caspase-3的表达均明显增高,与阴性对照组比较,差异有显著性(P<0.01)。AMP-Na 100 mg·L-1与卡铂25 mg·L-1联合用药组细胞,caspase-3的表达明显增高,与阴 性对照组比较,差异有显著性(P<0.01),与卡铂25 mg·L-1比较,无明显变化(P>0.05)。见Tab3、Fig2。
,n=3)
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| Fig 2 The expression of caspase-3 in different groups A: Control;B: CBP 25 mg·L-1;C: AMP-Na 100 mg·L-1;D: AMP-Na(100 mg·L-1)+ CBP(25 mg·L-1) |
阴性对照组GLC-82细胞胞膜完整,微绒毛丰富,胞质中细胞器丰富,核膜清晰完整,染色质均匀分布(Fig3A);卡铂处理组细胞胞膜完整,微绒毛减少,核膜清晰,线粒体扩张,胞质中出现大量空泡(Fig3B);AMP-Na单用组,细胞表面光滑,微绒毛消失,细胞核固缩,核质比例增大,染色质凝集为团块状,分布与核膜边缘呈月牙状,细胞内出现大量空泡,线粒体肿胀(Fig3C);AMP-Na与卡铂联用组,细胞膜表面的微绒毛明显减少,线粒体明显肿胀,染色质凝集并边集于核膜(Fig3D)。
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| Fig 3 Ultrastructure change of apoptotic GLC-82 cells with transmission electron microscope (48 h, ×10 000) A: Control;B: CBP 25 mg·L-1;C: AMP-Na 100 mg·L-1;D: AMP-Na(100 mg·L-1)+CBP(25 mg·L-1) |
近年来肺癌已成为恶性肿瘤患者死亡的主要疾病,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占肺癌发病率的80%左右,预后较差,而化疗是晚期NSCLC的主要 治疗方法,以铂类药物为基础的联合化疗虽能改善晚期NSCLC患者的生存期、症状和生活质量,但其疗效已经达到了平台期[3],提高疗效关键在于推出高效低毒的新药。目前对于NSCLC的治疗,主张应用联合化疗,含铂方案目前是治疗晚期NSCLC的标准方案。但含铂方案有抗瘤谱窄、易产生耐药性等缺点,主要不良反应有骨髓抑制、消化道反应、脱发、肾毒性、肝毒性、神经毒性等[4, 5]。由于以上原因,使得卡铂在临床上的使用受到限制。据国外报道,在临床上与卡铂协同用药可使预后差的许多肿瘤得到有效治疗[6, 7]。所以找到一种与卡铂等化疗药物具有协同作用且低毒的药物,在提高其疗效的作用下,同时能大大降低其用药剂量,以克服其在临床使用中的不良反应、提高患者疗效是非常有意义的。本实验结果表明,50 mg·L-1的AMP-Na单用,对GLC-82细胞的IR为(53.6±11.07)%。卡铂3.12~12.5 mg·L-1单用的IC50为(17.10±4.78) mg·L-1。AMP-Na 50 mg·L-1与卡铂3.12~12.5 mg·L-1合用时,卡铂对GLC-82细胞的IC50<3.12 mg·L-1。表明50 mg·L-1的AMP-Na对卡铂抑制GLC-82细胞增殖的作用具有协同效应,且主要对低、中浓度的卡铂协同作用较强。
随着科学研究的深入,人们发现凋亡在肿瘤的发生、发展上也起着重要作用。目前的抗肿瘤药物作用主要有直接杀死或抑制肿瘤细胞生长,以及诱导肿瘤细胞凋亡两个方面。而是否能引起肿瘤细胞凋亡又是评价化疗药物优劣的重要指标[8]。本实验通过透射电镜观察可见,AMP-Na处理组及与卡铂联用组出现典型的凋亡相关的形态学变化,这说明AMP-Na可诱导GLC-82细胞凋亡,是其抗肿瘤作用机制之一。细胞凋亡的发生是一个极其复杂的过程,受多种机制调节和制约。凋亡发生机制中最关键的环节之一是caspase的激活,而caspase-3是目前已知与凋亡关系最密切的caspase家族成员之一。本实验结果表明,AMP-Na可以活化细胞内的caspase-3,而活化的caspase-3能裂解DNA修复相关分子、凋亡抑制蛋白、细胞外基质蛋白及骨架蛋白等,促使细胞凋亡。此外,由于caspase-3是多种凋亡途径共同作用的因子,其蛋白表达水平的高低决定着细胞凋亡程度[9]。所以本实验结果提示,AMP-Na诱导肿瘤细胞凋亡的机制之一可能是通过激活细胞内的caspase-3介导的信号转导通路,从而促进凋亡的发生。总之,细胞凋亡的发生是一个极其复杂的过程,有关AMP-Na诱导肿瘤细胞凋亡的机制还有待进一步研究。
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