曹 婧 侯晨辉
郑州铁路职业技术学院,河南郑州 450052
中药靛玉红对膀胱癌细胞株的生长抑制作用观察
曹 婧 侯晨辉
郑州铁路职业技术学院,河南郑州 450052
目的探讨靛玉红对膀胱癌细胞株的生长抑制作用。方法体外持续传代培养已加有不同浓度靛玉红的膀胱癌细胞株30d,记录各组各代细胞的增殖周期;MTT法测定不同浓度不同作用时间的靛玉红对细胞株的生长抑制作用。结果不同浓度的靛玉红均能抑制细胞株生长,并呈明显的量效关系和时间依赖性。结论靛玉红能够明显抑制膀胱癌细胞株增殖,且具有量效关系和时间依赖性。
靛玉红;膀胱癌;生长抑制
膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤[1],我国膀胱癌发病率居泌尿系统肿瘤第一位,其中90%以上为膀胱移行细胞癌。目前临床上对膀胱癌采用的主要治疗方法是手术切除,术后化疗,必要时放疗。但膀胱癌总体来说复发率较高。目前临床工作者和研究者均认为,从中药中寻找新的抗肿瘤药物已成为发展方向。靛玉红是我国创制的治疗慢性粒细胞白血病的有效药物,它是治疗慢性粒细胞白血病的有效成分,由传统中药青黛中提取。其抗肿瘤作用原理主要为抑制DNA聚合酶,影响DNA的聚合过程,从而使DNA合成受抑制。本实验将不同浓度的中药靛玉红作用于膀胱癌细胞株,观察其对膀胱癌细胞株的生长抑制作用,并进一步观察其是否具有量效关系和时间依赖性。
RPMI1640培养液、二甲基亚砜(DMSO)、甲基四唑蓝、胰蛋白酶、靛玉红粉剂(用前靛玉红需经DMSO溶解,需用不同浓度时,加RPMI1640培养液稀释)、胎牛血清。膀胱癌细胞株。
实验组:靛玉红在培养液中终浓度分别为1μmol/L、5μmol/L、10 μmol/L,传代后即加加入含有不同浓度药物的培养液;对照组:药物终浓度为0,持续传代培养。
体外培养,在37℃,5%CO2的培养箱内培养:RPMI1640培养液中含有链霉素、青霉素100u/mL、10%胎牛血清及靛玉红,其浓度分别为 0、1、5、10 μmol/L,持续传代培养一个月(30d),记录每组中每一代细胞的增殖周期。
以0.5%的胰蛋白酶消化将处于对数生长期、未加药的膀胱癌细胞,用RPMI1640培养液(内含链霉素、10%胎牛血清及青霉素100u/ml)制成细胞数为2×104的细胞悬液并接种于96孔培养板,按试验要求在培养24h后,分别在细胞中加入药物靛玉红。终浓度分别为 0、1μmol/L、5 μmol/L 、10 μmol/L,每组 5 复孔,并设置空白对照组。 置于 37℃,5%CO2的培养箱内,培养 12、24、48h、72h后取出,加入20μL5mg/mL的MTT在每孔内,然后作用4h于37℃,5%CO2培养箱中。吸取各孔内上清弃去,每孔加入DMSO150 μL,振荡10min。最后在波长570nm下用BIO-RAD Model 680酶标仪测定各组的吸光度A值。细胞生长抑制率(%)=(对照组吸光度A值-实验组吸光度A值)/对照组吸光度A值×100%。
统计学软件采用SPSS 13.0进行处理,进行单因素方差分析,组间比较用t检验,数据以(±s)表示,P<0.05具有统计学意义。
在细胞培养的一个月内,对照组传代并收集了9代细胞,靛玉红浓度为 1μmol/L组共8代细胞、5 μmol/L组共 5代细胞、10 μmol/L组则只传代并收集了2代细胞。在同一组内部,后一代的细胞比前代细胞达到传代标准所需的时间也逐渐延长。这说明随着靛玉红浓度的增加,作用时间的延长,膀胱癌细胞株的增殖周期也明显延长。见图1。
图1 靛玉红对Scaber细胞增殖周期的影响
活细胞特别是增殖细胞可将外源性MTT代谢成难溶的紫蓝色沉淀,其数量与增殖程度成正比,而死的细胞则不能如此。二甲基亚砜(DMSO)能够溶解细胞中的紫蓝色沉淀,用酶标仪测定各组的吸光度A值,可以间接反映活细胞的数量。细胞生长抑制率(%)=(对照组吸光度A值-实验组吸光度A值)/对照组吸光度A值×100%。结果说明随着靛玉红浓度增加、作用时间延长,膀胱癌细胞株的生长抑制率也明显增加。见表1。
表1 靛玉红对膀胱癌Scaber细胞株的生长抑制作用(±s)
表1 靛玉红对膀胱癌Scaber细胞株的生长抑制作用(±s)
各组间生长抑制作用有差异(P<0.05)
药物浓度(μmol∕L)细胞生长抑制率(%)12h 24h 48h 72h 151 0 6.72±1.84 10.79±2.11 16.51±1.16 10.27±3.94 15.58±1.27 23.55±2.73 15.77±2.71 27.82±3.07 33.63±2.81 23.40±2.96 31.09±4.39 41.96±4.77
泌尿系统恶性肿瘤中,膀胱癌是最常见的。由于其术后辅助治疗疗效不甚理想,目前各国研究者都在寻找新的、有效的抗膀胱癌细胞增殖的药物。中药来源天然,毒副作用较少,从中药中寻找新的抗肿瘤药物已成为许多研究者的共识。中药靛玉红是传统药物,由我国创制,主要用于治疗白血病,尤其对慢性粒细胞白血病有明显疗效。其主要优点在于中药毒副作用较小,且无明显骨髓抑制作用。在缩小脾脏和降低白细胞方面较白消安好。其作用原理主要为抑制DNA聚合酶,影响DNA聚合过程,从而使DNA合成受抑制。除此之外,能够提高机体免疫功能也可能是其抗癌机制之一。
近年来的研究显示,靛玉红抑制肿瘤生长及肿瘤细胞的DNA合成是通过抑制肿瘤生长所必需的蛋白激酶发挥作用的,包括CDKS、Src等。其主要通过以下三种途径抑制肿瘤细胞生长:①靛玉红及其衍生物竞争性拮抗CDK的ATP结合位点,阻断细胞周期。②靛玉红及其衍生物抑制Src激酶,阻断Stat3信号传导通路,致使由Stat3磷酸化激活的抗细胞程序性死亡的转录蛋白增加的过程受到抑制,从而使癌细胞发生程序性细胞死亡。③靛玉红及其衍生物抑制核苷酸转运蛋白,抑制核苷酸的吸收,从而抑制肿瘤细胞增殖。除此之外,靛玉红还有可能通过抑制成纤维细胞生长因子受体(FGFR)来抑制肿瘤细胞生长[2]。目前靛玉红主要用于对慢性粒细胞白血病的治疗,对实体瘤细胞的抑制作用研究进行得较少。
本实验细胞培养结果显示,在一定的时间内(细胞培养时间为30d),各组传代次数逐渐减少。对照组(不加药)共传代并收集了 9代细胞,1μmol/L组共 8代细胞,5 μmol/L组共 5代细胞,而靛玉红浓度最大组(10 μmol/L组)只有两代细胞;同一实验组内,增殖周期随作用时间增加也逐渐延长。对照组稳定在3~3.5d传代一次;1μmol/L组(A组)最初3d传代一次,至第八代细胞时渐增至近 5d;5 μmol/L组(B组)由第一代细胞的经 4d传代增至第五代细胞的8d;而10 μmol/L组(C组)的细胞第一次传代历经8d,第二次12d,其后直至规定的细胞培养时间结束(共 30d),也未达到传代标准,只收集到两代细胞。MTT结果显示,靛玉红作用于Scaber细胞株同一时相如24h时,当药物浓度由1μmol/L上升至 10 μmol/L时, 细胞生长抑制率由 (10.27±3.94)%上升至(23.55±2.73)%; 而药物浓度相同如 5 μmol/L时, 分别作用 12、24、48、72h, 细胞生长抑制率则为(10.79±2.11)% 、(15.58±1.27)%、(27.82±3.07)%、(31.09±4.39)%。 组间差异有显著性(P<0.05)。这表明,靛玉红的浓度越大,作用时间越长,其对细胞增殖抑制的效果就越显著。因此,本实验结果显示,靛玉红具有体外抗膀胱癌作用,且具有时间和剂量依赖性。其对膀胱癌的抑制作用机制,有待进一步研究。
[1]周际昌.实用肿瘤内科学[M].北京:人民卫生出版社,2005:351-352
[2]Zhen Y,Srensen V,Suo Z ,et al.Oncogene,2007,26:6372-6385.
R97
A
1672-5654(2012)07(a)-0168-02
2012-06-15)