杨 玲 郑超群 吴福珍 许燕丽(深圳市宝安区石岩人民医院妇产科 深圳 518108)
卵巢癌(ovarian carcinoma)是女性常见恶性肿瘤之一,恶性程度高,预后不良。通过药物抑制肿瘤细胞的增殖、分化是主要的治疗策略。但很多药物使用后会导致细胞的耐药,因此寻找一种更有效的药物是治疗的关键[1]。岩藻甾醇是从褐藻中提取的一种成分。研究表明[2]岩藻甾醇具有抗肿瘤、抗氧化作用。Peroxiredoxins(Prxs)是近些年出现的抗氧化酶系,包括Prx I-Ⅵ[3],PrxⅢ与众不同,在清除活性氧中发挥至关重要的作用。本研究探索岩藻甾醇是否通过靶向Prx III诱导卵巢癌细胞分化,为卵巢癌的诊治提供理论基础。
1.1 试剂及仪器:HO8910、HRA及SKOV细胞系(广东凯普生物科技公司);氯化硝基四氮唑蓝(NBT)(上海西泽斯生物公司);RPMI-1640培养液(美国Sigma公司);兔抗鼠PrxⅢ单克隆抗体、HRP标记的二抗(上海鼎国生物有限公司);岩藻甾醇(象山康瑞达生物工程有限公司)(质量分数≥90%);流式细胞计数仪、酶标仪SpectraMax M5(上海美谷分子);倒置相差显微镜(上海美谷分子);低温高速离心机(北京卓立汉光仪器有限公司);SDS-PAGE凝胶电泳及转移装置(北京华夏科创仪器有限公司);LAS400凝胶成像系统(德国凯沃生物公司)。
1.2 实验分组:取传代3次的细胞,细胞密度5×103/mL,取2 mL加入6孔板。对照组不加入药物,实验组分别为0.1 mmol/L岩藻甾醇组、0.2 mmol/L岩藻甾醇组、0.4 mmol/L岩藻甾醇组。每组3个复孔,37℃,5%CO2恒温培养箱进行培养。
1.3 细胞形态观察:取传代培养3代的细胞,接种于6孔板,加入不同浓度的岩藻甾醇。培养24、48、96 h后收集细胞,PBS洗涤,光学显微镜下观察细胞形态。
1.4 MTT检测细胞增殖能力:将各组细胞接种于96孔板,细胞浓度调整为5×103个/孔,培养48 h,每孔加入20 μL MTT溶液,继续培养4 h后酶标仪测量OD值。细胞生长抑制率(IC)=(1-实验组平均OD值/对照组平均OD值)×100%。
1.5 流式细胞术测定细胞周期:各组细胞胰酶消化,离心,PBS洗涤3遍,离心,PBS重悬,室温培养1 h,75%乙醇固定20 min,PBS洗涤3遍,加入10 mL PI避光条件下4℃孵育1 h。流式细胞仪检测激发光Ex=488 nm处的荧光强度。
1.6 Western blot检测PrxⅢ蛋白量表达:小心吸去培养基,PBS洗涤细胞,裂解液裂解细胞,冰浴30 min,40℃ 1 500 r/min离心5 min,吸去上层液体,超声波破核,再次离心,取上层液体10 μL 待测。配胶,上样,电泳,转膜,切膜,封闭液封闭 1 h,逐次鼠抗人PrxⅢ多克隆抗体、辣根过氧化物酶标记的兔抗鼠二抗。Bio-Rad成像仪曝光成像,Image Lab Software测定光密度。
1.7 统计学方法:数据使用SPSS17.0软件处理,计量资料采用(±s)表示,行 t检验;计数资料使用(%)表示,行 χ2检验。P<0.05表示差异有统计意义。
2.1 细胞形态学变化:对照组细胞多为类圆形或椭圆形,外表规整,成簇生长。经岩藻甾醇处理的细胞发生类圆形-星状-梭形的形态转变。0.4 mmol/L岩藻甾醇组的细胞在形态上发生明显改变,细胞密度也显著下降。见图1。
2.2 岩藻甾醇对细胞增殖、凋亡的影响:MTT结果显示,与对照组相比,岩藻甾醇降低了细胞增殖率,且呈浓度增加,增殖率越来越低,差异具有统计学意义(P<0.05)。见图2。
流式细胞术结果表明,与对照组比较,加入岩藻甾醇后的细胞G0/G1期细胞增加,S期细胞减少,差异有统计学意义(P<0.05)。见图 3、表 1。
表1 各组不同周期细胞分布比较(%,±s)
表1 各组不同周期细胞分布比较(%,±s)
注:与对照组比较,* 为 P<0.05。
组别 G 0/G 1期 S期对照组0.1 m m o l/L岩藻甾醇组0.2 m m o l/L岩藻甾醇组0.4 m m o l/L岩藻甾醇组5 9.3 6±2.3 0 7 5.3 9±3.8 4*8 1.9 3±1.7 3*8 8.0 3±2.1 5*2 7.0 4±1.3 2 4.0 5±1.4 4*3.8 5±0.6 4*2.5 4±0.6 4*
2.3 各组PrxⅢ蛋白量表达:Western blot结果显示,4组PrxⅢ蛋白量存在显著差异(F=18.053,P=0.000)。0.1 mmol/L岩藻甾醇组PrxⅢ蛋白量高于对照组,差异无统计学意义(t=0.827,P=0.133);0.2 mmol/L岩藻甾醇组PrxⅢ蛋白量高于0.1 mmol/L岩藻甾醇组(t=2.326,P=0.032);0.4 mmol/L岩藻甾醇组PrxⅢ蛋白量高于0.2 mmol/L岩藻甾醇组(t=7.923,P=0.014)。见图4。
卵巢癌是女性生殖系统常见恶性肿瘤,抑制肿瘤细胞的增殖,促进凋亡是治疗恶性肿瘤的常用方法。但药物耐药性、有效性等问题给治疗带来了新课题[4]。因此,寻找一种新型药物及治疗靶点成为目前研究的热点。
研究表明,岩藻甾醇具有抗肿瘤、抗炎作用,能够诱导急性早幼粒性白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)细胞分化。研究显示,岩藻甾醇具有较强的诱导急性早幼粒细胞白血病分化[5-6]。但是岩藻甾醇对于其他肿瘤的生物学效应研究还未见报道。毛正等[7]研究表明,岩藻甾醇可以显著抑制肺癌细胞的增殖。本研究结果显示,岩藻甾醇使卵巢癌细胞出现偏心细胞核,核浆比例减少等细胞分化表现。细胞生长和增殖失控是肿瘤的主要特征之一,细胞增殖、分化和凋亡等生物学行为方面的异常均参与了肿瘤的发生发展[8-11]。细胞增殖与分化是由细胞周期中的G1期或G1/S期控制[12]。本研究结果显示,与对照组相比,岩藻甾醇组细胞增殖率降低,G0/G1期细胞比例增加,S期细胞比例减少,提示岩藻甾醇能诱导细胞增殖抑制并使细胞周期阻滞。
Prx III属于 Peroxiredoxins(Prxs)家族,存在于线粒体,在抗氧化、调节细胞内信号转导、细胞周期中起到至关重要的作用[13]。实验表明[14],HeLa细胞中Prx III含量明显大于谷胱甘肽过氧化物酶(GPxl),提示Prx III为主要抗氧化酶。另有研究提示HeLa细胞Prx III含量与H2O2水平呈负相关[15-17]。目前对于岩藻甾醇与PrxⅢ的关系不详。本研究表明,岩藻甾醇组PrxⅢ水平高于对照组,且随着浓度的增加,PrxⅢ蛋白量越高,说明岩藻甾醇诱导卵巢癌低分化可能与PrxⅢ有关。
本研究也有不足之处,我们并未对其他靶基因与相关通路研究,今后我们对相关通路分析、验证,希望为卵巢癌的诊治提供思路。
总之,岩藻甾醇可诱导卵巢癌细胞的分化,其机制可能与Prx III有关,本次研究为卵巢癌的药物开发开辟新的思路。