薛魁金 田字彬 孔心涓 王斌 魏良洲 张翠萍 赵清喜
刺参粘多糖对人胰腺癌细胞株SW1990增殖的抑制作用
薛魁金 田字彬 孔心涓 王斌 魏良洲 张翠萍 赵清喜
刺参粘多糖(stichopus japonicus acid muco-polysaccharide,SJAMP)是从中国刺参体壁中提炼出来的一类多糖类物质。该物质成分恒定,结构简单,易于克服空间位阻,增加了对黏膜上皮的穿透能力,容易被吸收。初步研究证实[1-4],刺参粘多糖具有广谱的抗肿瘤活性,能抑制肝癌、宫颈癌等恶性肿瘤细胞的增殖,诱导细胞分化。本研究观察SJAMP对胰腺癌细胞SW1990增殖、凋亡的影响,探讨其可能机制。
1.细胞培养:人胰腺癌细胞株SW1990为青岛大学医学院病原微生物实验室保存,常规培养及传代。 取对数生长期细胞用于实验。
2.四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法:以5×103个细胞(100 μl)接种于96孔板,待细胞生长至75%~80%融合时加入新鲜配置的SJAMP(中国海洋大学海洋药物与生命研究所),每孔100 μl,终浓度分别为0、2、4、8、16、32 mg/ml,设5个复孔。加药24、48、72 h后,每孔加入5 mg/ml的MTT(Sigma公司)溶液20 μl,继续避光培养4 h,吸去上清液,每孔加入100 μl二甲亚砜,室温避光震荡10 min。在酶联免疫检测仪上测定每孔492 nm波长的吸光值(A492值)。
3.细胞凋亡检测:按照Annexin Ⅴ-PE+7-AAD凋亡检测试剂盒(Millipore Guava technologies公司)说明书操作。将4×105个SW1990细胞(1 ml)接种于6孔板中,24 h后换液,加入新鲜配制的4 mg/ml的SJAMP 1 ml,继续培养24、48、72 h,消化,收集细胞,移入离心管中, 4℃ 1500 r/min离心10 min,用100 μl无血清培养基重悬细胞,加入100 μl Guava Nexin Reagent避光孵育20 min,上Guava EasyCyte Mini 0500-1430流式细胞仪检测细胞凋亡率。
4.细胞周期的检测:按照Guava®Cell Cycle Reagent细胞周期检测试剂盒(Millipore Guava technologies公司)操作。将5×104个细胞(1 ml)的单细胞悬液接种于6孔板中,待细胞生长至75%~80%融合后换无血清RPMI-1640培养液培养48 h,加入终浓度为2、4、8、16、32 mg/ml的SJAMP继续培养24 h。胰酶消化、收集细胞,1000 r/min离心8 min,PBS洗涤1遍后以100 μl PBS重悬细胞,滴入-20℃的70%冰乙醇4℃固定过夜。离心,PBS洗涤后加入200 μl Guava®Cell Cycle Reagent重悬细胞,室温孵育30 min,上流式细胞仪检测细胞周期分布。
1.细胞增殖的变化:SJAMP对SW1990细胞的生长具有明显的增殖抑制作用(P<0.05,表1、图1)。
表1 各组SW1990细胞的增殖抑制率
注:与0 mg/ml对照组比较,aP<0.05;bP<0.01
图1 4 mg/ml SJAMP对人胰腺癌细胞SW1990的增殖抑制作用(×100)
2.细胞凋亡率的变化:4 mg/ml SJAMP处理SW1990细胞24、48、72 h的细胞凋亡率分别为(11.10±0.75)%、(21.30±0.91)%、(30.80±0.61)%,随时间延长而逐渐增加,均显著高于未用SJAMP处理同时间点的(3.50±0.34)%、(3.80±0.36)%、(4.40±026)%(P值均<0.01)。
3.细胞周期分布的变化:SJPAM处理后,细胞呈浓度依赖性被阻滞在G0/G1期,与对照组差异具有统计学意义(P<0.05或0.01);在≥8 mg/ml SJPAM处理后,S期细胞及G2/M期细胞较对照组均显著下降(P<0.01,表2)。
表2 各组细胞的周期分布
注:与0 mg/ml对照组比较,aP<0.05;bP<0.01
讨论刺参属棘皮动物门海参纲刺参科,自古被视为佳肴珍品。刺参酸性粘多糖(SJAMP)是由刺参体壁提取的一种动物酸性粘多糖。研究表明,SJAMP具有广泛的生物活性,如抗凝血、降血脂、抗肿瘤、免疫调节、抗菌、抗病毒等,其中抗肿瘤作用为近年研究的热点。文献报道[5],SJAMP可明显抑制鼠乳腺肿瘤细胞DNA的合成,使肿瘤细胞生长周期停滞,而对小鼠的正常肝细胞的DNA不仅没有抑制作用,相反可以促进正常肝细胞的有丝分裂。另有研究显示,SJAMP可能通过调控细胞周期来发挥抑制HeLa细胞的增殖[6]。本实验结果显示,SJAMP(>2 mg/ml)呈时间-剂量依赖性抑制SW1990细胞的增殖,增加SW1990细胞的凋亡,并使SW1990细胞阻滞于G0/G1期,推测SJAMP可能通过阻滞人胰腺癌SW1990细胞于G0/G1期而发挥其抑制细胞增殖的效应,其具体机制有待进一步研究。
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[4] 陈玲,于壮,宋扬.刺参粘多糖对人宫颈癌细胞凋亡的影响.奇鲁医学杂志,2009,24:95.
[5] 王振立,刘桂敏,郑瑞,等.刺参粘多糖抑Nd,鼠肿瘤细胞DNA合成及其代谢研究.中国医药工业杂志,1993,24:405-408.
[6] 彭玲,于壮,宋扬.刺参黏多糖对Hela细胞增殖分化的影响.青岛大学医学院学报,2008,44:212.
10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2012.02.021
266003 青岛,青岛大学医学院附属医院消化内科(薛魁金、田字彬、孔心涓、魏良洲、张翠萍、赵清喜);青岛大学医学院(王斌)
田字彬 Email: tianzb@qdumh.qd.sd.cn
2011-11-21)
(本文编辑:吕芳萍)