叶宗鉴李 靖黄 彦
(1.四川省成都市龙泉驿第一人民医院,四川 成都 610100;2.重庆市合川区人民医院,重庆401520;3.重庆市中医院,重庆 400021)
·研究报告·
姜黄素对Lewis肺癌裸鼠Bcl-2、Bax和P53蛋白表达的影响*
叶宗鉴1李 靖2△黄 彦3
(1.四川省成都市龙泉驿第一人民医院,四川 成都 610100;2.重庆市合川区人民医院,重庆401520;3.重庆市中医院,重庆 400021)
目的 观察姜黄素对Lewis肺癌裸鼠Bcl-2、Bax和p53蛋白表达的影响。方法 BALB/C裸鼠平均分为3组:空白组、模型组和姜黄素组,每组10只。各组小鼠右腋皮下接种Lewis瘤细胞,空白组除外。空白组与模型组灌胃0.5%的羟甲基纤维素钠溶液,姜黄素组灌胃180 mg/kg姜黄素,连续7 d,每日1次。于末次给药后处死小鼠,计算抑瘤率,采用Western blotting法检测Bcl-2、Bax和p53蛋白的表达。结果 经姜黄素干预后,Lewis肺癌小鼠的肿瘤体积显著缩小,Bcl-2和p53蛋白表达显著减少,Bax的表达显著升高。结论 姜黄素对lewis肺癌肿瘤生长有抑制作用,其机制可能和下调Bcl-2和P53水平,上调Bax水平有关。
姜黄素 Bcl-2 Bax p53
中国肺癌的发病率及死亡率位于全世界第1位[1],每年死亡患者约160万人。姜黄素(curcumin)是来自于姜科植物根茎中的一种多酚,具有抗氧化、抗炎、抗癌等多种药理活性[2-4]。研究表明[5],姜黄素对多种肿瘤都具有显著抑制作用,本实验通过研究姜黄素对Lewis肺癌小鼠的肿瘤抑制率、Bcl-2、Bax和p53蛋白的表达等指标的影响,探讨姜黄素抗肿瘤的具体机制。现报告如下。
1.1 实验动物 纯系SPF级BALB/C裸鼠,体质量20~25 g,雌雄各半,由重庆医科大学实验动物中心提供[许可证编号:SCXK(渝)2012-0001]。
1.2 药物及仪器 姜黄素购自Sigma公司 (产品编号:C7746),溶于0.5%的CMC溶液中,备用。Lewis肺癌细胞株购自中国医学科学院。Bcl-2、Bax及p53抗体购自Sigma公司,Western blotting相关试剂购自碧云天公司。低温冷冻离心机购自美国Thermo公司;凝胶成像图像分析系统购自美国科达公司。
1.3 造模、分组及给药 于37℃、5%CO2的条件下对Lewis肺癌细胞进行复苏,向10只BALB/C裸鼠右腋皮下注射肺癌细胞。7 d后,BALB/C裸鼠皮下瘤体明显隆起,于无菌条件下剥离裸鼠肿瘤组织,研磨后制成肿瘤细胞悬液,用PBS液调整细胞浓度为2×106个/0.2 mL。取0.2 mL肿瘤细胞悬液注射于20只BALB/C裸鼠右腋皮下。7 d后以裸鼠瘤直径为5 mm视为造模成功,将接种成功的裸鼠按随机数字表法分配到模型组和姜黄素组,每组10只。空白组裸鼠仅于右腋下注射0.2 mL的PBS液。待肿瘤体积长到100 mm3后,以0.5%羟甲基纤维素钠溶液灌胃空白组及模型组裸鼠,姜黄素组以180mg/kg的剂量灌胃姜黄素,每日1次,连续7 d。
1.4 姜黄素对Lewis小鼠肿瘤质量及抑瘤率的影响断头处死裸鼠,剥离右腋下肿瘤组织,称质量,测量体积,计算抑瘤率。抑瘤率=(模型组平均瘤质量-给药组平均瘤质量)/模型组平均瘤质量×100%。
1.5 Western blotting法检测肿瘤组织中Bcl-2、Bax和p53蛋白的表达 将剥离的肿瘤组织,放入玻璃匀浆管,再加入蛋白裂解液,研磨匀浆,低温离心取上清,用BCA法测定蛋白浓度。分别取15 μg总蛋白上样,经12%分离胶及5%浓缩胶SDSPAGE凝胶电泳,分离后转移到0.45 μm的PVDF膜。加入一抗,4℃过夜。加二抗,室温孵育2 h,经ECL化学发光剂于暗室中曝光、显影和定影。测定条带蛋白的光密度值,计算蛋白的相对表达水平。实验重复3次。
1.6 统计学处理 应用SPSS20.0统计软件分析。计量资料以(±s)表示。多个实验组与对照组的比较采用Dunnett′s t检验,多个组间比较采用单因素方差分析。P<0.05表示差异有统计学意义。
2.1 各组裸鼠肺瘤质量、抑瘤率比较 见表1。与空白组比较,模型组Lewis肺癌裸鼠肿瘤质量及体积明显增加(P<0.01);与模型组相比,姜黄素组Lewis肺癌裸鼠肿瘤质量显著降低(P<0.01),肿瘤抑制率为29.31%。
表1 各组裸鼠肿瘤质量及抑瘤率比较(±s)
表1 各组裸鼠肿瘤质量及抑瘤率比较(±s)
与模型组比较,**P<0.01。下同。
组 别 n 肿瘤质量(g) 抑瘤率(%)空白组 10 0.00±0.00 -模型组 10 4.64±0.77 -姜黄素组 10 3.28±0.42**29.31
2.2 各组裸鼠肿瘤组织中Bcl-2、Bax和p53蛋白表达的影响 见表2,图1。与空白组相比,模型组Bcl-2、Bax和p53蛋白表达显著增加(P<0.01);与模型组相比,姜黄素组Bcl-2和p53蛋白表达显著升高(P<0.01),Bax蛋白表达显著降低(P<0.01)。
姜黄素源自于姜科植物根茎中的一种多酚,安全无毒,目前已被联合国卫生组织食品药品管理局批准作为天然的食品添加剂。已有多项研究证实姜黄素具有显著抗肿瘤作用,如卵巢癌、结肠癌等。在体外细胞实验中,也有多项实验证实姜黄素能显著抑制肺癌细胞的生长[6-7],是一种极具应用前景的抗癌药物。
表2 各组裸鼠肿瘤组织中Bcl-2、Bax和p53蛋白的表达(±s)
表2 各组裸鼠肿瘤组织中Bcl-2、Bax和p53蛋白的表达(±s)
组别n p53 Bcl-2 Bax空白组 10 0.80±0.01**模型组 10 0.37±0.01 0.60±0.04**0.88±0.03**0.32±0.05 1.54±0.03姜黄素组 10 0.58±0.01**0.47±0.03**1.06±0.03**
图1 各组裸鼠肿瘤组织中Bcl-2、Bax和p53蛋白表达的Western blotting图
细胞的增殖和凋亡的动态平衡与肿瘤的发生发展密切相关。许多蛋白在细胞凋亡的发生和发展过程中发挥了重要的作用。Bcl-2是Bcl-2基因家族和蛋白中研究最早的与细胞凋亡密切相关的基因。Bcl-2是该家族中最有代表性的抑制凋亡蛋白[8],而Bax蛋白是该家族中最有代表性的促进凋亡蛋白[9]。Bcl-2和Bax蛋白表达水平的高低,与细胞凋亡直接相关,Bcl-2水平升高会抑制细胞凋亡,Bax水平升高则促进凋亡。所以肿瘤细胞的生存受Bcl-2和Bax蛋白的共同影响[10]。p53蛋白是另一种调节细胞周期或凋亡的蛋白,其不仅可转录活化多种靶基因如p21、p53DINPI、Bax等,还可通过转录非依赖的形式调节细胞凋亡[11]。p53是一种抑癌蛋白,被认为是目前与肿瘤相关性最密切的癌基因之一[12],且常与另外一些癌基因共同产生协同作用。在多种恶性肿瘤中p53呈现高表达[13],因此降低肿瘤组织中p53的表达对肿瘤治疗有重要意义[14],p53也因此被认为是多种肿瘤的诊断、治疗与预后的重要分子标志物[15]。
综上所述,经姜黄素治疗的Lewis肺癌裸鼠,其肿瘤体积与质量显著降低,Bcl-2和p53蛋白的表达显著升高,Bax蛋白的表达显著减少,提示姜黄素可通过调节凋亡相关蛋白而抑制Lewis肺癌肿瘤的生长,从而为姜黄素的进一步研究提供理论基础。
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Effects of Curcumin on Bcl-2,Bax and p53 Expression in Lewis Lung Nude Mice
YE Zongjian,LI Jing,HUANG Yan. The First People's Hospital of Longquanyi,Sichuan,Chengdu 610100,China.
Objective:To investigate the effects of curcumin on Bcl-2,Bax and p53 expression in Lewis lung nude mice.Methods:Nude mice were divided into three groups:control group,tumor model group and curcumin treatment group(180 mg/kg)with 10 mice in each group.For preparation of transplanted tumor model,Lewis cells were subcutaneously injected into the right limb armpit of the BALB/C nude mice,except the control group.The mice of control group and tumor model group
0.5%CMC-Na solution by intragastric administration,once a day for 7 days.The mice of curcumin treatment group received suspension of curcumin 180 mg/kg by gavage once a day for 7 days.After final administration,the mice were killed and tumor inhibition rate was measured. Bcl-2,Bax and p53 protein expression was analyzed by Western blotting.Results:The lung tumor size reduced significantly in curcumin group.Bcl-2 and p53 protein expression decreased significantly in lung tumor tissues,while Bax expression increased.Conclusion:Curcumin inhibits the development of lung tumor through downregulating Bcl-2 and p53 expression and up-regulating Bax expression.
Curcumin;Bcl-2;Bax;p53
R285.5
A
1004-745X(2017)05-0794-03
10.3969/j.issn.1004-745X.2017.05.012
2017-02-07)
重庆市科委基础与前沿一般项目(cstc2016jcyjA0268)
△通信作者(电子邮箱:1307198425@qq.com)