论文部分内容阅读
目的:日本榧树(Torreya nucifer L.)是日本、朝鲜和中国特有的一种红豆杉科植物,其种子有很强的杀虫活性,在我国和朝鲜用于治疗绦虫感染,在日本民间用作流产药。关于日本榧树的化学成分研究主要集中在它的叶子和心材上,其根供药用,具有健胃、利尿、祛痰和驱虫等功效。本实验以人子宫内膜癌细胞株(HEC-1)、人子宫颈癌细胞株(HeLa)、人卵巢囊腺癌细胞株(HAC-2)、人卵巢透明癌细胞株(HOC-21)和人卵巢透明癌细胞株(SHIN-3)为材料,研究日本榧树果实中纯化得到的3种二萜类化合物(18-羟基弥罗松酚、kayadiol和花柏酚)对这5种妇科肿瘤细胞增殖的抑制作用,并以HEC-1细胞为代表,进一步探讨kayadiol抑制HEC-1细胞增殖的作用机制。方法:1MTT(四甲基偶氮唑蓝)比色法1.1肿瘤细胞株悬液制备用RPMI-1640完全培养基调整实验用肿瘤细胞株浓度为2×105个/mL的细胞悬液备用。1.2体外抑瘤实验取对数生长期的实验用肿瘤细胞,将细胞悬浮接种于96孔板,每孔50μL(含1×104个细胞),分别加入溶剂对照(终浓度0.1%DMSO)、阳性对照(顺铂)和终浓度为1、10和100μmol/L的5种二萜类化合物各50μL,每组均设3个复孔,置于37℃、5%CO2培养箱中培养44h,然后各孔加入5mg/mL的MTT10μL。培养4h后,弃去培养孔中上清,每孔加入DMSO150μL,振荡10min,充分溶解结晶,用酶联免疫检测仪测定各孔吸光度值(OD值),并计算肿瘤细胞生存率,细胞生存率(%)=(实验组OD值/对照组OD值)×100%。实验数据用The SPSS system V13.0软件进行处理,受试药物对细胞的浓度-效应曲线用Hill数学模型拟合,计算药物的半数抑制浓度(IC50)值。2凋亡细胞原位标记与半定量分析取对数生长期的HEC-1细胞,将细胞悬浮接种于8孔Chamber slide,每孔100μL(含2×104个细胞),分别加入溶剂对照(终浓度0.1%DMSO)和终浓度为10μmol/L的kayadiol100μL,置于饱和湿度、37℃和5%CO2培养箱中培养12h和24h。采用末端脱氧核苷酸转移酶(TdT酶)介导的带荧光的dUTP缺口末端标记法(TUNEL)检测。每张切片拍摄5个阳性视野,分别计数每视野正常细胞数和带有荧光的凋亡细胞数,以平均阳性细胞所占的正常细胞的百分比作为细胞凋亡率(apoptotic rate,AR)。3Western blotting检测取对数生长期的HEC-1细胞,按2×106个细胞/培养皿接种。加入终浓度为10μmol/L的顺铂和kayadiol的培养基,培养细胞48h,离心收集细胞,PBS漂洗细胞,加上样缓冲液100μL,剧烈震荡后冰浴下超声波处理1min。100℃加热10min使蛋白质变性,12000r/min离心10min,取上清液测定蛋白浓度。取50μg蛋白在SDS-PAGE电泳下分离,电转移至硝酸纤维膜(NC膜),用5%脱脂奶粉于室温下摇动封闭膜2h。弃封闭液,用1×TBS-T洗膜3次,每次15min。膜在抗Bax多克隆抗体(1:500)和抗caspase-3多克隆抗体(1:700)稀释液中室温过夜孵育,1×TBS-T洗膜3次,每次15min,在二抗稀释液(抗鼠1:5000)中孵育40min。再次洗膜后加入ECL试剂,反应1min,用X片曝光1-10min后,显影。4半胱天冬酶抑制剂对kayadiol抑制HEC-1细胞增殖的翻转作用取对数生长期的HEC-1细胞,将细胞悬浮接种于96孔板,每孔50μL(含1×104个细胞),分别加入含有半胱天冬酶抑制剂终浓度为1、10和100μmol/L kayadiol和不含半胱天冬酶抑制剂的kayadiol,各50μL,每组均设3复孔,置于培养箱中培养44h,各孔加入5mg/mL的MTT10μL。继续培养4h后,弃去培养孔中上清,每孔加入DMSO150μL,振荡10min,充分溶解结晶,测定OD值,并计算细胞生存率。结果:1MTT(四甲基偶氮唑蓝)比色法结果本实验采用MTT法探讨了3种二萜类化合物(18-羟基弥罗松酚,kayadiol,花柏酚)对5种妇科肿瘤细胞增殖活性的影响。18-羟基弥罗松酚、kayadio和花柏酚对5种妇科肿瘤细胞增值活性有不同的抑制活性。其中kayadio对上述5种细胞的增殖显示强的抑制活性,1、10和100μmol/L kayadio处理的HEC-1细胞,其细胞生存率分别为69.87%、39.31%和2.76%,对HeLa细胞,其生存率分别为89.87%、41.31%和6.76%,对HAC-2细胞,其生存率分别为73.56%、40.15%和17.27%,对HOC-21细胞,其生存率分别为74.44%、50.90%和11.15%,对SHIN-3细胞,其生存率分别为69.24%、43.53%和12.49%,均呈现较好的剂量依赖关系,该化合物10μmol/L组与溶剂对照组相比均具有显著性的差异(P<0.05),且100μmol/L组具有非常显著性的差异(P<0.01),IC50分别为3.33μmol/L、8.00μmol/L、5.95μmol/L、7.20μmol/L和5.12μmol/L。阳性对照顺铂的IC50分别为15.91μmol/L、34.36μmol/L、38.34μmol/L、44.53μmol/L和5.32μmol/L(Fig.2and Table1)。2kayadiol对HEC-1细胞凋亡原位标记与半定量分析使用10μmol/L的kayadiol处理HEC-1细胞后,观察HEC-1细胞凋亡情况,结果显示,溶剂对照组、12h组和24h组HEC-1细胞凋亡率分别为(2.40±1.20)%、(40.16±6.84)%和(86.88±6.00)%,kayadio可明显诱导HEC-1细胞的凋亡,并呈现较好的时间依赖关系(Fig.3,Aand B)。3kayadio对HEC-1细胞内Bax和caspase-3蛋白的上调作用为了进一步探讨kayadio对HEC-1细胞内Bax和caspase-3蛋白的影响,使用10μmol/L的kayadio处理HEC-1细胞48h后,通过Western blotting方法检测细胞内Bax和caspase-3蛋白的变化。结果显示,kayadio作用HEC-1细胞48h后,细胞内的Bax和caspase-3蛋白表达显著上调(Fig.4,A, B and C)。4半胱天冬酶抑制剂对kayadio抑制HEC-1细胞增殖的翻转作用使用1、10和100μmol/L的kayadio处理HEC-1细胞,其细胞生存率分别为69.87%、39.31%和2.76%,使用20μmol/L的半胱天冬酶抑制剂与kayadio共同孵育HEC-1细胞后,其细胞生存率分别为80.78%、36.27%和8.98%,在浓度为1和100μmol/L的细胞细胞生存率上升显著(Fig.5)。结论:日本榧树果实中化合物能显著抑制人妇科肿瘤细胞的增殖活性;kayadio抑制HEC-1增殖活性的作用机制是通过诱导肿瘤细胞凋亡来实现的。诱导细胞凋亡是一个由多信号诱导、多基因调控和多因子参与的过程,本实验验证的仅仅是诱导凋亡的通路之一,kayadio是否还通过其他通路来达到诱导凋亡的结果,还未可知。因此kayadio诱导妇科肿瘤细胞凋亡的机制还不是非常清楚,需要进一步研究。