陈 浩, 师 亮, 王素云, 杨敬慈, 潘 崚*
(1.河北医科大学第二医院血液科,石家庄 050000;2.山西医科大学组胚教研室,太原 030001)
多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是骨髓内浆细胞异常增生的一种血液系统恶性肿瘤,目前尚缺乏有效治疗手段,故寻找新的治疗方法尤为必要[1]。β-榄香烯(β-elemene)是具有抗肿瘤功效的中药温莪术的有效提取物[2]。但对骨髓瘤影响如何,目前尚不清楚。本研究采用不同浓度β-榄香烯处理体外培养的人骨髓瘤RPMI-8226细胞,观察β-榄香烯对骨髓瘤细胞增殖、周期、凋亡等影响,以期为榄香烯用于对骨髓瘤的临床治疗提供理论依据。
1.1 细胞培养 人骨髓瘤RPMI-8226细胞由河北医科大学生物科技总公司提供。在含10%胎牛血清、青霉素100 U/mL、链霉素 120 μg/mL 的 RPMI-1640中37℃、5%CO2培养箱常规培养,生长曲线测试倍增时间为(24±1)h,1~2 d传代1次。所有实验均在细胞处于对数生长期时进行。
1.2 药品与试剂 β-榄香烯购自大连金港制药有限公司,使用前溶于磷酸盐缓冲液(PBS)中,配成1 000 μmol/L母液,超滤除菌,-20℃保存。碘化丙啶(PI)、噻唑蓝(MTT)购自 Sigma公司。Annexin V/PI双染试剂盒购于南京凯基生物公司。Hoechst33342/PI双染试剂盒购于河北渤海生物公司。
1.3 细胞增殖 采用MTT法检测。将处于对数生长期的RPMI-8226细胞(2×105/mL)接种于96孔板,每孔 200 μL。加入终浓度分别为 10、20、40、80 μmol/L的 β-榄香烯处理,对照组加入等体积的DMSO,每组各设4个平行孔;分别于药物作用后24、48 和72 h 时,每孔加入5 g/L MTT 20 μL,继续孵育4 h,离心去除上清后各加入DMSO 200 μL,轻微振荡使结晶溶解后,以酶标仪490 nm波长处测定各孔吸光度(A)值,计算增殖抑制率。
增殖抑制率=(1-实验组A值/对照组A值)×100%
1.4 流式细胞仪检测细胞周期及细胞凋亡 按Annexin V-异硫氰酸荧光素(FITC)试剂盒操作流程,不同浓度β-榄香烯作用48 h后收集细胞,PBS充分洗涤,调整细胞密度为1×106/mL。取400 μL细胞悬液,加入5 μL 的 Annexin V-FITC,混匀,室温避光孵育10 min,离心去上清,重悬细胞后加入 PI使其终浓度为1 μg/mL,避光作用后上机检测细胞周期(FACScaliber,美国BD公司)。同法,另取细胞检测细胞凋亡。
1.5 Hoechst33342/PI双染荧光显微镜观察 不同浓度β-榄香烯作用48 h后收集细胞,PBS充分洗涤。1 000 r/min离心弃上清,1 mL培养液重悬,避光加入 10 μL Hoechst 33342,混匀,37℃ 孵育 8 min,PBS冲洗3次去除Hoechst33342,再加入终浓度为5 μg/mL PI染液,避光染色5 min,转移至载玻片,荧光显微镜下分别于350 nm及488 nm激发荧光,200倍镜下观察(正常细胞细胞核为暗蓝色;早期凋亡细胞细胞核呈亮蓝色;中期、晚期凋亡细胞细胞核呈淡红色或深红色;)。
2.1 β-榄香烯对骨髓瘤RPMI-8226细胞体外生长的影响 β-榄香烯随着浓度增加和作用时间延长,对细胞增殖抑制作用增强,呈浓度、时间依赖性;(表1)。
表1 β-榄香烯对骨髓瘤RPMI-8226细胞增殖的抑制作用(±s,n=4)Tab.1 Inhibitory effect of β-elemene on proliferation of human multiple myeloma cell line(RPMI-8226)
表1 β-榄香烯对骨髓瘤RPMI-8226细胞增殖的抑制作用(±s,n=4)Tab.1 Inhibitory effect of β-elemene on proliferation of human multiple myeloma cell line(RPMI-8226)
与0 μmol/L 组比较,P <0.01。
β-榄香烯/(μmol/L)24 h吸光度 抑制率/%48 h吸光度 抑制率/%72 h吸光度 抑制率/%0 0.216 7±0.024 1 0.531 5±0.010 4 0.822 2±0.0441.075 6±0.014 6 90.81 10 0.169 5±0.013 9 21.79 0.332±0.006 2 37.54 0.455 8±0.005 7 44.56 20 0.147 2±0.003 1 32.06 0.227±0.013 4 57.33 0.285 1±0.011 8 65.32 40 0.122 6±0.012 1 43.42 0.145 7±0.015 6 72.58 0.133 7±0.014 2 83.74 80 0.102 6±0.002 3 52.64 0.126 8±0.010 4 76.14 0
2.2 β-榄香烯对骨髓瘤RPMI-8226细胞周期的影响 数据显示:各药物处理组G0/G1细胞比例较对照组显著增加;G2/M、S期细胞比例较对照组减少(表2)。
2.3 β-榄香烯对骨髓瘤RPMI-8226细胞凋亡的影响 随β-榄香烯浓度的增加,药物组骨髓瘤细胞凋亡率递增(表3)。
表2 β-榄香烯作用48 h后对骨髓瘤RPMI-8226细胞周期的影响(±s,n=4)Tab.2 Influence of β-elemene on cell period of human multiple myeloma cell line(RPMI 8226)
表2 β-榄香烯作用48 h后对骨髓瘤RPMI-8226细胞周期的影响(±s,n=4)Tab.2 Influence of β-elemene on cell period of human multiple myeloma cell line(RPMI 8226)
与0 μmol/L组比较,*P <0.05,**P<0.01。
β-榄香烯(μmol/L)各期细胞所占比例G0/G1 S G2/M 0 47.87±5.67 37.72±3.81 14.41±2.26 10 54.68±4.03** 33.96±2.04* 11.36±1.79*20 60.11±5.78** 30.15±2.42* 8.63±1.05**40 65.26±6.36** 27.84±1.89** 4.94±1.32**80 71.33±5.81** 25.21±2.01** 2.46±0.98**
表3 β-榄香烯作用48 h后对骨髓瘤RPMI-8226细胞凋亡的影响(¯x ± s,n=4)Tab.3 Infuence of β-elemene on apoptosis rate of human multiple myolema cell line(RPMI-8226)in 48 h
2.4 Hoechst33342/PI双染荧光显微镜观察 对照组镜下可见大量暗蓝色正常骨髓瘤RPMI-8226细胞,偶见凋亡细胞。10、20 μmol/L β-榄香烯处理组镜下可见典型凋亡细胞,以早期凋亡细胞为主,细胞核呈亮蓝色,染色质凝集,或核呈分叶、碎片状边集。40、80 μmol/L β-榄香烯处理组镜下可见大量凋亡细胞,中期、晚期凋亡细胞增多,细胞核呈淡红色或深红色,染色质片段化凝集呈多个亮点;还可见少量体积增大、核溶解、深红色或亮红色的细胞。
β-榄香烯是抗肿瘤中药温莪术的有效提取物[2]。鉴于此,本研究首先通过 MTT实验观察β-榄香烯对骨髓瘤细胞体外生长的影响,结果发现不同浓度β-榄香烯对骨髓瘤细胞增殖均有抑制作用,且呈浓度和时间依赖性。提示β-榄香烯可抑制骨髓瘤细胞增殖。
本研究结果还表明β-榄香烯可阻滞骨髓瘤细胞生长周期,激活细胞凋亡通路,还可能启动细胞“凋亡”机制[3],导致体外培养的骨髓瘤细胞增殖抑制,有望成为新的骨髓瘤临床治疗药物。
[1]Dmoszynska A.Diagnosis and the current trends in multiple myeloma therapy[J].Pol Arch Med Wewn,2008,118:563-6.
[2]Peng X,Zhao Y,Liang X,et al.Assessing the quality of RCTs on the effect of beta-elemene,one ingredient of a Chinese herb,against malignant tumors[J].Contemp Clin Trials,2006,27:70-82.
[3]Van Cruchten S,Van Den Broeck W.Morphological and biochemical aspects of apoptosis,oncosis and necrosis[J].Anat Histol Embryol,2002,31:214-23.