何志坚 钟 睿 刘海云
胃癌是我国常见的恶性肿瘤之一,其发病率居高不下,严重威胁人类的生命健康[1],5-氟尿嘧啶(5-Fu) 是临床上治疗肿瘤的常用化疗药物,对肿瘤有一定的疗效,但其不良反应大,如骨髓抑制、口腔黏膜炎和外周神经毒性等,甚至可引起急性心肌梗死和心源性休克,还可引起脑血管缺血[2]。有报道指出:中药联合化疗药物能显著增强抗肿瘤细胞的增殖生长、降低化疗药物的不良反应[3],本实验通过肿节风注射液联合应用5-Fu,探讨他们对抗人胃癌 MGC-803细胞增殖、粘附、凋亡和细胞周期的影响,为临床治疗肿瘤用药开发和联合用药提供实验依据。
肿节风注射液(剂量为生药量),规格:1 g/mL,2 mL/支,批号:20120618,福建古田药业有限公司生产;MGC-803细胞株购自南京凯基生物公司;RPMI-1640培养基(美国Gibco公司,批号755295);小牛血清(杭州四季青生物工程研究所,批号 20120502);二甲基亚砜(DMSO,上海生物工程公司);四甲基偶氮唑蓝(MTT,美国 Sigma 公司);Trypsin,Solarbio(批号 T8150);Annexin V-FITC 细胞凋亡检测试剂盒(凯基生物,批号 KGA106);氟脲嘧啶(上海旭东海普药业有限公司,批号 H31020593)。
酶标仪550(BIO-RAD);空气净化台(苏州三兴净化科技有限公司);EPICSXL-流式细胞仪(美国贝克曼特公司);台式离心机(Eppendorf 公司)。
1.3.1 细胞培养 人胃癌细胞MGC-803培养于含10%胎牛血清、100 U/mL青霉素和100 μg/mL链霉素的DMEM培养液中,细胞在相对湿度为95%、37 ℃、5%CO2的环境中贴壁生长,取对数生长期细胞用于实验。
1.3.2 MTT检测MGC-803细胞增殖抑制率 取对数生长期的MGC-803细胞,胰酶消化,细胞计数板计数并调整细胞悬液浓度达到1×105/mL,每孔加入100 μL细胞液于96孔培养板中,37 ℃、5%CO2过夜培养至细胞完全贴壁。待细胞贴壁后取出,随机分为4 组,即中药ZJF组、5-Fu 组、ZJF+5-Fu组及对照组,按实验设计,加入不同浓度的药物,每种药物浓度设5个复孔,中药ZJF组中药浓度分别为 6.25、12.5、25、50 mg/mL,5-Fu 组5-Fu浓度分别为 0.0125、0.0250、0.0500、0.1000 mg/mL;按照实验设计原则,中药ZJF+5-Fu组为中药ZJF与5-Fu各自的最终浓度均需与单一用药组一致。以双倍浓度的ZJF及5-Fu等体积混合,即得到ZJF+5-Fu组药物浓度分别为6.2625、12.525、25.05、50.10 mg/mL,对照组加入单纯培养液,分别培养24、48、72 h后,每孔加20 μL MTT继续培养4 h,弃上清每孔加入150 μL DMSO,室温低速震荡10 min,待结晶物溶解后,于酶标免疫测定仪测定490 nm处的吸光度D值。肿瘤细胞生长抑制率=(1-实验组平均D值/对照组平均D值)×100%。
1.3.3 MTT法检测MGC-803细胞粘附能力 将细胞种入直径6 cm小皿中,4组细胞数为1×105/皿、贴壁后,按实验设计,加入含不同浓度药物的 RPMI1640培养液,培养24 h后,消化细胞,离心重悬,保留小皿内含药培养液,用含药培养液将细胞密度调至1×106个/mL,接种于96孔板,1×105个/孔,每种密度设3个复孔;对照组加入无药物的RPMI 1640培养液,常规培养20、40、60 min,吸出培养液,用灭菌PBS小心清洗,每孔2次,洗去未黏附细胞;每孔加入100 μL 10%小牛血清 RPMI 1640+20 μL MTT,继续培养4 h,弃去全部上清,每孔加入150 μL DMSO,振荡器振荡10 min,使结晶完全溶解,在酶联仪波长490 nm处测出各孔A,以A 代表黏附细胞数。重复实验。
1.3.4 流式细胞仪检测MGC-803细胞凋亡 取对数生长期的胃癌细胞消化、计数,将4组细胞以1×105个/孔接种于6孔板中,每组细胞设4个复孔。然后按实验设计,加入不同浓度的药物。各处理组所加药物浓度为 MTT 法计算所得0.1×IC50。37 ℃孵育48 h后,采用Annexin V-FITC 法检测癌细胞凋亡,消化各实验组细胞,收集于EP管中,PBS洗涤2次,用250 μL结合缓冲液重悬细胞,取195 μL的细胞悬液加入5 μL AnnexinV/FITC后,加入5 μL 20 μg/mL的PI(碘化丙锭)溶液室温避光孵育15 min,转入流式管中应用流式细胞仪(FACScan,BD公司,美国)分析。
ZJF、5-Fu 单用及合用均对MGC-803细胞有抑制作用,其抑制率与药物浓度呈正相关。ZJF+5-Fu组对细胞增殖抑制率明显高于5-Fu 组和ZJF组(P<0.05),见表1。
表1 各组作用不同时间对MGC-803细胞抑制率的影响(﹪,
注:与ZJF+5-Fu组同浓度同时间点比较,①为P<0.05,②为P<0.01。
结果表明:ZJF组、5-Fu 组及ZJF+5-Fu组作用20、40、60 min 后,实验组各时间点细胞粘附率均明显低于空白对照组,而ZJF+5-Fu组细胞粘附率明显低于5-Fu 组和ZJF组(P<0.05),且作用时间越长,细胞粘附能力的抑制作用越强,见表2。
各实验组凋亡率与对照组比较显著升高;同一时间段2种药物合用后细胞凋亡率均较相应浓度单药凋亡率高(P<0.05,P<0.01)。实验结果显示,肿节风注射液与5-Fu联合用药后对胃癌细胞的凋亡有明显增强作用,见表3。
表2 各组对MGC-803细胞粘附能力的影响
注:与对照组同时间点比较,①为P<0.05,②为P<0.01;与ZJF+5-Fu组同时间点比较,③为P<0.05,④为P<0.01。
表3 各组不同时间点MGC-803细胞凋亡率情况 ﹪)
注:与对照组同时间点比较,①为P<0.05,②为P<0.01;与ZJF+5-Fu组同时间点比较,③为P<0.05,④为P<0.01。
化疗是治疗胃癌及胃癌术后的主要方法之一,而大剂量的药物联合化疗,在治疗癌症病灶的同时,会引起机体的不良反应,同时降低了机体的免疫力,制约了药物的治疗效果。因此,在化疗的过程中,维护机体的免疫状态和抗癌化疗同样重要。中医治疗是从整个机体出发,调整全身各系统、器官和组织的功能状态,增强了因化疗药物使机体功能低下的免疫系统,间接对肿瘤细胞起抑制与杀伤作用,达到治疗目的[4]。因此,中药联合化疗药增强机体免疫作用而达到抗肿瘤作用,同时还能降低骨髓抑制和消化道不良反应的发生,在改善中晚期胃癌患者的生活质量,延长患者的生存期的应用中具有重要意义[5]。
肿节风(ZJF)为金粟兰科多年生草本植物草珊瑚的枝叶,内含多种抗肿瘤有效成分[6]。5-Fu为1种嘧啶类似物,可在细胞内转化成不同的细胞毒性代谢产物,与DNA和RNA结合,最终通过抑制DNA合成导致细胞周期停滞和细胞凋亡,当肿节风注射液与5-Fu等化疗药物联用时具有协同作用。MTT法检测肿节风注射液联合5-Fu对人胃癌MGC-803细胞增殖抑制作用,根据实验结果来看肿节风注射液可抑制MGC-803细胞生长且具有明显的时效和量效关系,即浓度越大,作用时间越长,抑制作用也就越强。
本研究结果显示肿节风注射液对MGC-803胃癌细胞有明显的诱导凋亡作用。作用48 h后,凋亡率随中药浓度的增加明显升高,肿节风注射液与5-Fu联合用药比单独使用效果更好,其机制可能与下调Bcl-2基因的表达,上调野生型P53基因表达有关。
总之,本研究结果表明肿节风注射液与5-Fu联合应用能进一步提高化疗药物疗效,对胃癌细胞系MGC-803具有时间和浓度依赖性的抑制作用,抑制作用与抑制DNA合成和诱导凋亡有关,有关的分子机制有待进一步深入研究。
[1] 崔建成.奥沙利铂、氟尿嘧啶联合亚叶酸钙治疗晚期胃癌效果观察〔J〕.山东医药,2010,50(51):85-86.
[2] Frickhofen N,Beck FJ,Jung B,et al.Capecitabine can induce acute coronary syndrome similar to 5-fluorouracil〔J〕.Ann Oncol,2002,13(5):797-801.
[3] 丁照黎.中西医结合对肿瘤放化疗患者的临床影响观察与分析〔J〕.中国实用医药,2011,6(7):185-186.
[4] 张国臣.胃癌术后化疗联合中医治疗研究进展〔J〕.实用中医内科杂志,2011,25(8):28-31.
[5] 刘燕珠.中西医结合治疗中晚期胃癌临床效果分析〔J〕.中医临床研究,2011,3(16):22.
[6] 赵长琦,许有玲.抗肿瘤植物药及其有效成分〔M〕.第1版.北京:中国中医药出版社,1997:119-120.