黎鹏 李淑贤 邓子亮 郭洪胜 王森 何素辉(通讯作者)
(1 广东医科大学基础医学院组胚教研室 广东 东莞 523808)
(2 广东医科大学第二临床学院 广东 东莞 523808)
肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是我国高发病率的恶性肿瘤,严重危害人们生命健康。目前植物来源的药物已被广泛应用于肿瘤的预防与治疗,其中五味子乙素(schisandrin B,Sch B)就是一种备受关注的抑制肿瘤增殖的中药。研究发现,Sch B具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎等多种药理作用[1-2],可以抑制多种癌症如乳腺癌、肺癌和胆管癌等[3-5]肿瘤细胞的增殖和迁移。Sch B对HCC作用的报道比较少。因此,本课题组初步探讨了Sch B对HCC细胞体外增殖的影响,为进一步进行HCC的药物治疗提供实验基础和潜在的药物分子。
人HepG2细胞和MHCC97H细胞为本实验室保存。胎牛血清、细胞培养基(DMEM)购买自Gbico公司。胰蛋白酶-EDTA消化液购自Life technologies公司;双抗(青霉素、链霉素)购自碧云天生物工程有限公司;五味子乙素和DMSO购自北京索莱宝科技有限公司;细胞增殖检测用CCK-8试剂盒由购自Dojindo。
1.2.1 细胞培养及分组 HepG2和MHCC97H细胞用DMEM培养基,置于37℃、含有5%CO2的恒温细胞培养箱中培养。给药前24h取对数生长期的HepG2和MHCC97H细胞,经0.25%胰酶消化后显微镜下进行细胞计数,按每孔3×105个细胞的数量,以每孔2mL细胞悬液铺于6孔板。实验分对照组和Sch B实验组(低剂量50μmol/L和高剂量100μmol/L)。
1.2.2 药物制备及给药 将1mLDMSO加入20mg Sch B粉剂中充分溶解,制成浓度为0.05mol/L的Sch B工作液。HepG2和MHCC97H细胞于6孔板培养24h后,对照组分别加入EMSO试剂2μL和4μL,五味子乙素实验组分别加入2μL(终浓度50μmol/L)和4μL(终浓度100μmol/L)的Sch B工作液。继续培养。
1.2.3 CCK-8实验 以每孔5×103细胞的数量,100μL细胞悬液铺板于96孔板中,每组细胞5个复孔,给药后24h、48h、72h时分别加入CCK8每孔10μL,1~2h后酶标仪检测450nm吸光度值并计算细胞增殖抑制率。
数据采用SPSS20.0统计软件进行统计学分析,计数资料采用率(%)表示,进行χ2检验,计量资料采用(±s)表示,进行t检验,P<0.05为差异具有统计学意义。
CCK8试验结果显示,加药处理24h、48h、72h后,Sch B组肝癌细胞的增殖与对照组相比,HepG两组在Sch B 50μmol/L剂量,于24h、48h、72h分别抑制了约19.62%,19.05%,11.33%,24h~72h差别均有统计学意义(P<0.05);在Sch B 100μmol/L剂量,于24h、48h、72h分别抑制了约4.35%,11.67%,16.03%,d2~72h差别均有统计学意义(P<0.05)。MHCC97H组在Sch B 50μmol/L剂量,24h、48h、72h分别抑制了约4.43%,9.66%,26.84%,仅有72h差别有统计学意义(P<0.05);在Sch B 100μmol/L剂量,于24h、48h、72h分别抑制了约24.38%,33.56%,52.36%,24h~72h差别均有统计学意义(P<0.05),见图1A、B。本结果提示Sch B可抑制肝癌HepG2和MHCC97H细胞体外增殖能力。
另外,对比同样浓度Sch B对两种细胞增殖影响的差异,在50μmol/L给药处理的结果中,Sch B对两种肝癌细胞株的增殖影响的差异在24h和72h有统计学意义(P<0.05),48h则无差别;而在100μmol/L浓度,Sch B对两种肝癌细胞株的增殖影响的差异在24h~72h均有统计学意义(P<0.05)。见图1C、D。
SCH B组HepG2细胞和MHCC97H在加药处理培养24h、48h和72h后,和对照组相比较,细胞数量均有所减少,细胞变小,死亡细胞增多。以HepG2细胞在50μmol/L的 SCH B加药处理,以及MHCC97H细胞100μmol/L的 SCH B加药处理后,细胞增殖抑制尤为明显,如图E-P所示。
图 Sch B加药处理的HepG2和MHCC97H细胞增殖(%)和细胞形态(×200)
五味子乙素(schisandrin,Sch B)是从中药五味子中提取出来的活性物质,分子量是400.46,属木脂素类,是五味子的主要活性成分之一[6],近年来研究发现它具有抗肿瘤作用,诱导肿瘤细胞分化及凋亡、逆转肿瘤细胞多耐药性、增加其他抗肿瘤药物的敏感性、抑制肿瘤血管生成等机制来抑制肿瘤的生长及转移[7-8]。研究发现Sch B能够促进阿霉素在人肝癌细胞系(SMMC7721细胞)诱导的凋亡[7]。本研究为Sch B对HCC细胞抗肿瘤作用的补充,进一步在两株人肝细胞癌HepG2细胞和MHCC97H细胞中探讨其对增殖的影响。
本实验CCK-8结果发现,Sch B组肝癌细胞的增殖与对照组相比,两种剂量的HepG2细胞组和HCC97H细胞组都有增殖抑制。另外,对比同样浓度Sch B对两种细胞增殖影响的差异,并且在50μmol/L Sch B作用下,肝癌HepG2细胞受到增殖抑制比MHCC97H细胞的早;而在100μmol/L浓度,Sch B对两种肝癌细胞株的增殖影响的差异均有统计学意义,说明Sch B作用于肝癌MHCC97H细胞发挥的增殖抑制比HepG2细胞的出现得早及明显。镜下观察肝癌细胞形态和数量,发现Sch B组细胞在加药处理后,细胞数量均有所减少,细胞变小,死亡细胞增多,从形态学上进一步证实Sch B确实可以抑制肝癌细胞的体外增殖能力,尤其是对MHCC97H细胞。综上,本研究发现,Sch B能有效地抑制HepG2细胞和MHCC97H细胞的细胞增殖能力,为将来进一步深入研究分子机制打下基础,也为肝癌防治提供潜在的新型药物分子。