欖香烯聯(lián)合生物合成管理論文
時(shí)間:2022-06-17 05:53:00
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【摘要】目的本實(shí)驗(yàn)采用欖香烯與生物大分子合成抑制劑聯(lián)合處理小鼠肝癌細(xì)胞Hca-F,觀察腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡和形態(tài)學(xué)的變化,探討抑制/干擾腫瘤細(xì)胞的DNA、RNA或蛋白質(zhì)合成對欖香烯抗瘤作用的影響,以期為判斷欖香烯作用的可能靶點(diǎn)提供線索與依據(jù)。方法將Hca-F肝癌細(xì)胞用欖香烯(50μg/ml)、吡柔比星(THP)(10μmol/ml)、單獨(dú)和復(fù)合處理,設(shè)單獨(dú)瘤細(xì)胞(不處理)為陰性對照。Hca-F細(xì)胞濃度均為1×106/ml,每個(gè)觀察時(shí)間點(diǎn)均設(shè)3支復(fù)管,用臺(tái)盼藍(lán)拒染法計(jì)算細(xì)胞存活率,在透射電鏡下觀察欖香烯與THP聯(lián)合處理對腫瘤細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響,用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期。結(jié)果欖香烯聯(lián)合吡柔比星處理Hca-F比單獨(dú)使用兩種藥物的抑瘤率都高。結(jié)論本實(shí)驗(yàn)所用生物大分子合成抑制劑不能阻斷欖香烯的抗瘤作用,提示欖香烯抗腫瘤作用對新的蛋白質(zhì)表達(dá)依賴性較低。結(jié)合欖香烯處理后瘤細(xì)胞形態(tài)學(xué)的變化,提示欖香烯可能作用于腫瘤細(xì)胞膜或細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)(如酶)等而直接殺傷腫瘤靶細(xì)胞,使對欖香烯抗瘤作用靶點(diǎn)的認(rèn)識(shí)又進(jìn)了一步。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明欖香烯和THP合用可使抗癌作用增強(qiáng),這對欖香烯聯(lián)合其他藥物治療腫瘤可能有一定參考意義。
【關(guān)鍵詞】欖香烯;抑制劑;肝細(xì)胞癌
Theeffectofelemenecombinedwithinhibitorsofmacromolecularsynthesisforhepaticcancer
【Abstract】ObjectiveInthisexperimentofHca-Fcells(amurinehepaticcellcarcinoma)weretreatedwithelemenecombinedwithinhibitorsofmacromolecularsynthesis,theirproliferation,survival,cellcycle,apoptosisandmorphologywereobserved.ToclarifytheinfluencesofinhibitionofDNA,RNAandproteinontheantitumoreffectsofelemeneandtofindthepossibletargetsiteofelemene.MethodsTheHca-Fcellsweresingledormingledtreatedwithelemene(50μg/ml),aloneorcombinedwithTHP(10μmol/ml),theHca-Fcells(withouttreatment)wereusedtobethenegativecompare.TheendconsistenceofHca-Fcellsis1×106/ml,threetublesineverytimepoint.Tocalculatetheproportionofsurvivalwithtrypanblue,andobservetheimpactontheultrastructureofHca-FcellstreatedwithelemeneandTHPintransmissionelectronmicroscope,andexaminetheapoptosisandcellcyclesinflowcytometer.ResultsTheinhibitionrateofproliferationofHca-FtreatedwithelemeneandTHPwashigherthanthatofHca-Ftreatedwithelemeneonly.ConclusionTheseresultsshowedthattheantitumoreffectsofelemenecouldnotabolishedbycombinedtreatmentorpretreatmentwiththeinhibitorsofDNA,RNA,proteinsynthesis,binedusageofelemenewithTHPtocancertherapyisadvisable.
【Keywords】elemene;inhibitor;hepatocellularcarcinoma
欖香烯(elemene)是從中藥溫莪術(shù)(經(jīng)鑒定為我國特有新種定名為溫郁金,CurcumaWenyujin)揮發(fā)油中提取的抗癌有效成分,它是一種僅含碳?xì)?C15H24),分子量只有204的小分子、脂溶性的倍半萜類化合物,此類物質(zhì)有抗癌活性屬我國首報(bào)[1]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與臨床應(yīng)用均表明欖香烯的抗癌作用確切,而且不良反應(yīng)很低。我們過去的研究表明欖香烯處理除可抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)其凋亡外,還能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的免疫原性,欖香烯處理能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞膜HSP70的表達(dá),用表達(dá)譜基因芯片技術(shù)的研究表明欖香烯處理引起基因表達(dá)譜的變化。過去對欖香烯抗癌作用機(jī)制的研究僅限于欖香烯對腫瘤細(xì)胞增殖、分化和凋亡、免疫原性等的影響,關(guān)于它的作用靶點(diǎn)及其信號(hào)傳導(dǎo)通路迄今研究很少。本實(shí)驗(yàn)在上述研究的基礎(chǔ)上,采用欖香烯與生物大分子合成抑制劑聯(lián)合處理小鼠肝癌細(xì)胞Hca-F,觀察腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡和形態(tài)學(xué)的變化,探討抑制或干擾腫瘤細(xì)胞的DNA、RNA或蛋白質(zhì)合成對欖香烯抗瘤作用的影響,以期為判斷欖香烯作用的可能靶點(diǎn)提供線索與依據(jù)。
1材料與方法
1.1動(dòng)物Balb/c系小鼠,引自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京藥物研究所,由本室自行繁殖提供。
1.2瘤株小鼠腹水型肝癌H22的高淋巴道轉(zhuǎn)移亞系Hca-F[2],由本校病理學(xué)教研室凌茂英教授贈(zèng)送,本室常規(guī)傳代、保種。
1.3主要藥品和試劑1%欖香烯注射液(elemene,大連市醫(yī)藥科學(xué)研究所)。吡柔比星(Pirarubicin,THP,深圳萬樂藥業(yè)有限公司生產(chǎn))。RPMI1640培養(yǎng)基(GIBCO,USA)。
1.4Hca-F細(xì)胞懸液的制備將傳代保種的Hca-F腹水型肝癌細(xì)胞常規(guī)接種于小鼠腹腔,0.2ml/只,收集第7~8天的腹水(腫瘤細(xì)胞生長最旺盛時(shí)期,死亡細(xì)胞和紅細(xì)胞含量較少),HS液破除紅細(xì)胞,PBS洗3次,計(jì)活細(xì)胞數(shù),用含20%小牛血清RPMI1640培養(yǎng)液調(diào)細(xì)胞數(shù)至所需濃度。
1.5Hca-F肝癌細(xì)胞的處理將Hca-F肝癌細(xì)胞用欖香烯(50μg/ml)、吡柔比星(10μmol/ml)按本室常規(guī)方法單獨(dú)或復(fù)合處理,設(shè)單獨(dú)瘤細(xì)胞(不處理)對照。Hca-F細(xì)胞濃度均為1×106/ml,每個(gè)觀察時(shí)間點(diǎn)均設(shè)3支復(fù)管,加入相應(yīng)的藥品,以臺(tái)盼藍(lán)拒染法于不同時(shí)間計(jì)數(shù)活細(xì)胞數(shù),計(jì)算存活率。
1.6單純欖香烯處理和欖香烯聯(lián)合THP處理對Hca-F增殖的影響用MTT法測其OD值。
1.7欖香烯聯(lián)合THP處理對瘤細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響[3]Hca-F細(xì)胞用欖香烯、THP單一或復(fù)合處理,細(xì)胞濃度和處理方法同前,處理時(shí)間為1h,收細(xì)胞,用PBS洗3次,以2.5%戊二醛固定,常規(guī)包埋制片,鈾—鉛雙染色,透射電鏡下觀察攝片。
1.8細(xì)胞凋亡的檢測和細(xì)胞周期的測定細(xì)胞收集同前,用PBS洗3次,加入PI染色液染色30min(避光、室溫)。上機(jī)檢測,Cellquest軟件低速獲取。用Modfit2.0軟件分析。
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.1欖香烯聯(lián)合THP處理對Hca-F存活的影響單純用欖香烯處理,Hca-F的存活率就明顯降低,在30min~1h的時(shí)間內(nèi),細(xì)胞死亡率隨著藥物濃度增加而增加(表1),單用THP處理,也可導(dǎo)致Hca-F細(xì)胞死亡、藍(lán)染,其細(xì)胞死亡率也隨著藥物濃度增加而增加,欖香烯聯(lián)合THP處理,腫瘤細(xì)胞死亡率可達(dá)100%。
2.2欖香烯和THP聯(lián)合處理對Hca-F細(xì)胞周期與凋亡的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明欖香烯與THP聯(lián)合處理對Hca-F細(xì)胞周期變化的影響及凋亡細(xì)胞百分率變化與單用THP相比也無明顯區(qū)別,欖香烯處理與不處理Hca-F對照組細(xì)胞各時(shí)相百分率及凋亡細(xì)胞百分率變化無明顯區(qū)別(見表2和圖1)。
2.3欖香烯聯(lián)合THP處理對Hca-F細(xì)胞形態(tài)學(xué)的影響見圖2。圖2可示:當(dāng)欖香烯與THP聯(lián)合處理的腫瘤細(xì)胞形態(tài)發(fā)生了明顯的變化,細(xì)胞核染色質(zhì)濃縮,核縮小,細(xì)胞腫脹破裂,細(xì)胞完整性受到明顯破壞,而單純用THP處理的30min內(nèi)大多數(shù)沒有明顯改變,受損細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化不典型,偶可見到凋亡、壞死的細(xì)胞,但比率并不高。圖1A:對照組;B:欖香烯50μg/ml;C:THP10μmol/ml;
3討論
大連醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)教研室和腫瘤生物治療研究所從20世紀(jì)70年代起就開展了莪術(shù)油、欖香烯抗癌作用的機(jī)理研究[3~5]。結(jié)果表明欖香烯處理能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞壞死、凋亡,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的免疫原性。為了闡明后者與欖香烯誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞膜熱休克蛋白(heatshockprotein,HSP)表達(dá)之間的關(guān)系[7],我們采用流式細(xì)胞術(shù)(FCM)、免疫組化、RT-PCR以及基因芯片等技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究,結(jié)果表明,欖香烯處理能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞膜HSP70的表達(dá),但不增強(qiáng)HSP70基因的轉(zhuǎn)錄,提示這僅僅涉及HSP分布的改變。為較準(zhǔn)確展現(xiàn)可能與欖香烯抗癌作用有直接關(guān)系的基因表達(dá)變化,我們用欖香烯(濃度為50μg/ml,作用時(shí)間1h)處理人肝癌細(xì)胞HepG2,用表達(dá)譜基因芯片(Affymetrix,HumanGenome,U95APart#,510448,Lot#9913250-9913251,U.S.A.,其上有12550條寡聚核苷酸)技術(shù)研究了欖香烯處理引起基因表達(dá)譜的變化并與未經(jīng)欖香烯處理的和熱休克的HepG2細(xì)胞對比,有34條基因表達(dá)發(fā)生變化,19條基因變化是欖香烯特異的,如肝特異轉(zhuǎn)錄因子HNF-6轉(zhuǎn)錄增加,肝再生因子(LRF)的基因表達(dá)下降,細(xì)胞周期調(diào)控因子CDC25Hu2的基因表達(dá)降低,凋亡相關(guān)分子BBC3、TRIP的基因表達(dá)下降等,采用RT-PCR方法驗(yàn)證了BBC3和TRIP基因的變化[6]。
本實(shí)驗(yàn)在上述研究工作的基礎(chǔ)上研究了欖香烯聯(lián)合生物大分子合成的抑制劑對Hca-F的增殖、存活、凋亡、細(xì)胞周期及形態(tài)學(xué)改變的影響。結(jié)果表明本實(shí)驗(yàn)所用三種生物大分子合成抑制劑都不能阻斷欖香烯的抗瘤作用。THP可嵌入DNA雙鏈中,抑制DNA聚合酶的活性,從而抑制DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄。拓?fù)涮婵的軌蛞种仆負(fù)洚悩?gòu)酶,從而抑制DNA復(fù)制。兩藥都不能阻斷欖香烯的抗瘤作用。放線菌酮是真核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的抑制劑,能特異阻斷蛋白質(zhì)的合成,許多實(shí)驗(yàn)常用放線菌酮預(yù)處理觀察藥物作用及細(xì)胞代謝、功能、凋亡等過程對新的蛋白質(zhì)生物合成的依賴性[7]。放線菌酮預(yù)處理并不能阻斷欖香烯對Hca-F細(xì)胞增殖的抑制作用,表明欖香烯抗腫瘤作用對新的蛋白質(zhì)表達(dá)依賴性較低。結(jié)合欖香烯處理后瘤細(xì)胞形態(tài)學(xué)的變化,提示欖香烯作用于腫瘤細(xì)胞膜或細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)(如酶)等直接殺傷腫瘤靶細(xì)胞。由于欖香烯分子小,抗癌作用比較獨(dú)特,尤其是不與其他抗癌藥有交叉耐藥性,與其他抗癌藥聯(lián)合應(yīng)用是值得探討的問題。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明欖香烯和拓?fù)涮婵?、THP合用可使其抗癌作用增強(qiáng),這對欖香烯聯(lián)合其他藥物治療腫瘤可能有一定參考意義。
【參考文獻(xiàn)】
1時(shí)繼慧.溫莪術(shù)揮發(fā)油的實(shí)驗(yàn)研究—β欖香烯抗腫瘤作用的研究.中藥通報(bào),1981,6:32.
2凌茂英.小鼠肝癌(Hca)兩株克隆細(xì)胞系轉(zhuǎn)移表型的比較.大連醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),1994,16:124-129.
3金梅.欖香烯對腫瘤細(xì)胞生物學(xué)特性的影響及其瘤苗免疫效應(yīng)的研究.中國腫瘤生物治療雜志,1999,6:219-222.
4錢振超,劉金友,趙肅榮,等.莪術(shù)瘤苗的主動(dòng)免疫保護(hù)效應(yīng)——莪術(shù)抗瘤原理的探討.藥學(xué)學(xué)報(bào),1981,16:892-899.
5錢振超,王大慶,金成鋼,等.瘤苗特異主動(dòng)免疫治療及其機(jī)制的研究.中國腫瘤生物治療雜志,1995,2:120-128.
6高志紅,施廣下,郭連英,等.欖香烯復(fù)合瘤苗免疫原性增強(qiáng)的分子機(jī)制.中國腫瘤生物治療雜志,2002,9:94-96.
7LiuTX,ZhangJW,TaoJ,etal.Geneexpressionnetworksunderlyingretinoicacid-induceddifferentiationofacutepromyelocyticleukemiacells.Blood,2000,96(4):1496-1504.