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赤参水提物对人肝癌细胞株HepG2细胞的影响

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第4l卷第1期 华中师范大学学报(自然科学版) V01.4l N0.1 2007年3月 joURNAL OF HUAZHONG NORMAL UNIVERSITY(Nat.Sci.) Mar.2007 文章编号:i000一i190(2007)01—0091-04 赤参水提物对人肝癌细胞株HepG2细胞的影响 胡 盛,陈世敏,杨光忠,梅之南 (中南民族大学生命科学学院,武汉430074) 摘 要:探讨了赤参水提物对人肝癌细胞株HepG2细胞的影响.采用体外培养的人肝癌细胞 HepG2细胞株,接种入96孔板,24 h后加入赤参水提物,MTT(methyl thiazolyl tetrazolium)法,计 算肝癌细胞生长存活率;Acridine orange/ethy1ene dibromide(AO/EB)荧光染色法,检测细胞形态 学变化;RT—PCR法检测细胞Bcl一2、Bax、p53基因表达变化.结果表明,赤参水提物可剂量一时间依 赖性地抑制HepG2细胞增殖;1.0 mg/mL赤参水提物处理HepG2细胞24 h后,细胞荧光染色出 现了明显的凋亡细胞;赤参水提物处理HepG2细胞后,Bcl-2 mRNA表达量剂量依赖性地减少,而 Bax和p53 mRNA表达量剂量依赖性地增加. 关键词:HepG2细胞;丹参;赤芍;细胞凋亡 中图分类号:Q593.1 文献标识码:A 我国肝癌防治形式相当严峻,肝癌在我国已经 品;其余试剂为国产分析纯. 上升到恶性肿瘤的第二位.近年来,实验与临床研 1.2细胞系及细胞培养 究均表明丹参和赤芍治疗肝病及防治肝纤维化、肝 人肝癌细胞株HepG2细胞(武汉中国典型物 癌方面确有明显效果.丹参的水溶性提取物能明显 保藏中心).HepG2细胞培养于含lO%小牛血清、 抑制人的肝癌细胞HepG2细胞的增殖,引起细胞 青霉素100 U/mL和链霉素100 p.g/mL的DMEM 形态的改变,最终导致癌细胞的凋亡口 ].赤芍水 培养液中,在37℃、5 A0COz的细胞培养箱内传代 提物可以通过p53蛋白依赖性途径诱导肝癌细胞 培养. HepG2凋亡,从而达到抑制其生长的作用 ].本课 1.3细胞生长抑制 题组研究发现,通过提取赤芍中有效部位芍药总苷 取处于对数生长期的HepG2细胞接种于96 和丹参中丹酚总酚酸,并以3:7的比例配伍而成 孔培养板中(细胞数为每孔l×lO 个),每孔 的赤参水提物(CSE)对肝纤维化有很好的防治效 100 L培养12 h后,加入不同浓度的赤参水提物, 果.现探讨该提取物诱导人肝癌细胞株HepG2细 每个浓度设平行孔4个,于37℃,5%CO。培养箱 胞的影响. 中继续培养l2、l8、24和36 h,每孔加入5 mg/mL 1材料与方法 MTT 2O L,继续培养4 h后,加入150 L DMSO 溶解,于酶标仪492nm处检测OD值,计算药物的 1.1药物与试剂 体外生长细胞存活率/%一(各实验组OD值/对照 赤参水提物由赤芍总苷和丹参总酚酸以3:7 组OD值)×100%. 的比例组成,溶解于PBS中,0.22 m微孔滤膜过 1.4细胞形态学分析 滤除菌,4℃冰箱保存,临用前用完全DMEM培养 取处于对数生长期的HepG2细胞接种于96 基稀释至所需浓度.DMEM培养基、小牛血清: 孔培养板中(细胞数为每孔l×lO 个),每孔 GIBCO公司产品;碘化丙啶(PI),吖啶橙(AO)、溴 100 L培养12 h后,加入浓度为1.0mg/mL的赤 化乙啶(EB):sigma公司产品;Trizol试剂盒、 参水提物,对照组不加药物,培养至24 h后分别加 MML-V逆转录酶、Taq DNA聚合酶:Promage公 入胰酶,每孔2O L,待细胞脱落后,立即吸出25 L 司产品;100 b PDNA maker:华美生物工程公司产 细胞悬液于载玻片上,加入1 L混合荧光染色 收稿日期:2006—09—10. 基金项目:武汉市青年晨光计划(20035002016~27). *通讯联系人.Email:meizhinan@163.com. 维普资讯 http://www.cqvip.com

92 华中师范大学学报(自然科学版) 第41卷 液——1O0 t,g/mL吖碇橙(AO)和100 t*g/mL嗅 乙啶(EB)混匀,压上盖玻片,荧光显微镜下观察凋 亡细胞形态. 1.5 RT-PCR(reverse transcription—polymerase chain reaction)检测Bcl-2、Bax和p53 mR- NA表达变化 各组分别于药物诱导后24 h收集细胞,PBS 洗两遍,按Trizol试剂盒说明提取总RNA.用紫外 分光光度仪测定A 。/A 。,比值在1.8~2.0之 间,计算RNA含量.引物按表1所示设计,逆转录 反应按试剂盒操作.PCR反应总体积50 L、 0.2mmol/LdNTP、0.1 U/uL Taq DNA聚合酶、 1 mmol/L MgC1 缓冲液、10×PCR缓冲液、上下 游引物各0.3/,mol/L cDNA模板.扩增条件为: 95℃,5min-- ̄94℃,1 min;61℃,1 min;72℃,2min; 32个循环一72℃,10 min.Bcl一2、Bax、p53和GAP— DH基因的扩增产物分别为301 bp,114 bp,316 bp 和387 bp.取5 L扩增产物进行1.0 琼脂糖凝胶 电泳,并用成相系统拍照. 表1 逆转录用的基因特异性引物 Tab.1 Gene—specific primers used for RT PCR Gene name Sequence Bcl一2。Gene Bank accession No.NM 000657;Bax, Gene Bank accession No.NM 138765;p53,Gene Bank ac一 cession No.NM 000546;GAPDH,Gene Bank accession no.NM 002046. 1.6统计学处理 采用SPSS10.0软件包进行单因素方差分析. 2结果 2.1赤参水提物对HepG2细胞的生长抑制作用 用不同浓度的赤参水提物分别处理HepG2 细胞12,18,24和36 h,实验组存活细胞明显低于 对照组,并且有一定的时效和量效关系.浓度为 0.25 mg/mL的赤参水提物作用HepG2细胞12 h 后,对HepG2细胞生长抑制作用不明显,但随着 作用时间的延长及作用浓度增加,细胞生长抑制效 应逐渐增强,呈时效、量效关系(图1). 图1 赤参水提物对HepG2细胞增殖的影响 Fig.1 Effects of CSE on proliferation of HepG2 cells N一4,i±S, P<O.05与对照组比较 2.2赤参水提物对HepG2细胞细胞形态学观察 赤参水提物作用于HepG2细胞后,细胞经 AO/EB染色,荧光显微镜下观察.阴性对照组无 明显凋亡细胞(见图2A).当1.0 mg/mL赤参水提 物作用HepG2细胞24 h后,出现了早期凋亡细胞 与晚期凋亡细胞,前者表现为细胞核为AO染色呈 黄绿色荧光,浓聚成新月形或颗粒状,位于细胞的 一侧;后者表现为细胞核为EB染色呈桔红色,细 胞坏死时,细胞体积增大,呈不均匀的橙红色荧光, 轮廓不清,已解体或接近解体(见图2B). 1_一 图2 赤参水提物对HepG2细胞形态学的影响 A:对照组;B:赤参水提物(1.0mg/mL)作用24 h Fig.2 Effect of CSE morphological changes on HepG2 cells 2.3赤参水提物对HepG2细胞Bcl-2 mRNA、Bax 和p53mRNA的表达 RT—PCR图像分析结果显示,分别用0.25, 0.5,1.0,2.0 mg/mL的赤参水提物处理HepG2 细胞,随着药物浓度的增加,Bcl一2 mRNA表达量 逐渐减少,各给药组之间有差异显著性意义(P< 0.05).Bax和p53 mRNA的表达量逐渐增加(图 3),各给药组之间有差异显著性意义(P<0.05). 3讨论 细胞凋亡是为维持内环境稳定、由基因控制的 细胞自主有序性的死亡,具有重要的生物学意义. 恶性肿瘤的发生发展与肿瘤细胞的无限增殖及凋 亡受阻有关,因此,诱导肿瘤细胞凋亡是一种有效 的肿瘤治疗手段,也成为筛选抗肿瘤药物的一个重 要指标.MTT法通常被用于体外肿瘤药敏试验, 它不能鉴别凋亡与坏死细胞,不能检测对机体毒性 维普资讯 http://www.cqvip.com

第l期 胡 盛等:赤参水提物对人肝癌细胞株HepG2细胞的影响 反应.因此作者认为在药敏试验中观测肿瘤凋亡率 比抑瘤率更有价值.AO/EB双重染色后荧光显微 镜下检测,对正常细胞、早期凋亡细胞、晚期凋亡细 胞、坏死细胞作出明确判断,被认为是反映细胞凋 亡的一个定性定量指标L5].AO能进入胞膜完整的 细胞(包括正常细胞和早期凋亡细胞),与DNA结 合后发绿色荧光,EB只能进入胞膜受损的细胞 (包括晚期凋亡细胞和死亡细胞),与DNA结合后 发橙红色荧光,可见浓缩的DNA碎片或凋亡小 体.因此,正常细胞,早期凋亡细胞,晚期凋亡细胞, 死亡细胞之间的区别主要是通过细胞核形态变化 来判断的.在本实验中,作者发现赤参提取物可使 HepG2细胞存活率下降,并存在时间一剂量依赖性 (图1).细胞形态学检测发现,当1.0 mg/mL的赤 参水提物处理HepG2细胞24 h后,出现了明显的 橙红色凋亡细胞,而正常细胞则发出绿色荧光(图 2). 凰1 2 3 4 5 GA 圈1 2 3 4 5 A B p53 GAPDH C 图3赤参水提物对HepG2细胞 Bcl一2(A),Bax(B)和p53(C)mRNA表达的影响 Lane l:对照组,Lane 2:0.25mg/mL组,Lane 3:0.5 mg/mL组,Lane 4:1.0mg/mL组,Lane 5:2.0mg/mL组 Fig.3 Effect of CSE on Bcl一2(A),Bax(B)and p53(C) mRNA express of HepG2 cells Bcl一2为抑制凋亡基因,Bax为促进凋亡基因, 这两种基因编码的蛋白可以形成同二聚体,也可以 相互作用形成异二聚体来凋亡.Bcl与Bax的 比值,是决定细胞凋亡与否的主要因素.Maaser 等[6 认为细胞对死亡信号的敏感性取决于胞内 Bcl一2/Bax竞争性的二聚体化过程.Bax同二聚体 形成便可诱导凋亡;随Bcl一2蛋白表达量的上升, 越来越多的Bax二聚体分开,与Bcl一2形成比Bax- Bax更稳定的Bax-Bcl二聚体,则细胞不发生凋 亡.p53是一个肿瘤抑制蛋白,其功能是诱导细胞 凋亡和细胞生长停滞,在细胞的G1期监视细胞基 因组的完整性,如DNA遭到破坏,p53便与之结 合,直到损伤的DNA得到修复为止L7].本实验作 者用RT—PCR法研究了赤参提取物对Bcl一2,Bax mRNA和p53 mRNA表达水平的影响,随着药物 浓度的增加,Bcl一2 mRNA表达水平不断降低,而 Bax和p53 mRNA表达水平不断上升,说明Bcl一2, Bax和p53在赤参水提物的诱导凋亡中起着重要 作用. 综上所述,赤参水提物能抑制人肝癌HepG2 细胞的生长,引起HepG2细胞形态发生变化,出 现了明显的凋亡细胞,其凋亡诱导机制可能与 Bcl一2 mRNA表达水平的下降和Bax,p53 mRNA 表达水平的提高有关.本研究为赤参水提物进一步 开发成抗肝癌药物提供了理论基础. 参考文献: [1]I iu J,Shen H M,Ong C N.Salvia miltiorrhiza inhibits cell growth and induces apoptosis in human hepatoma HepG2 cells EJ3.Cancer Lett,2000,153:85—93. E23 Liu J,Shen H M,Ong C N.Role of intracellular thiol deple— tion,mitochondrlal dysfunction and reactive oxygen species in Salvia miltiorrhiza induced apoptosis in human hepatoma HepG2 cells EJ3.Life Sci,2001,69:1 833—1 850. r3]Lee SM Y,Li M L Y,Tse Y C,et a1.PaeoniaeRadix,a Chinese herbal extract inhibits hepatoma cells growth by in— ducing apoptosis in a p-53 independent pathway[J].Life Sci。2002,71(19):2 267-2 277. [4] Katayama K I,Masaki Ueno,Hirofumi Yamauchi,et a1. Ethylnitrosourea induces neural progenitor cell apoptosis af— ter S-phase accumulation in a p53一dependent manner[J]. Neurobiol Dis,2005,18:218-225. E53 Wang Y K,Huang Z Q.Protective effects of icariin on hu— man umbilical vein endothelial cell injury induced by HzOz in vitro EJ].Pharmacological Research,2005,52:174—182. E6] Maaser K.Sutter A P,Schertibl H.Mechanisms of mito— chondrial apoptosis induced-by peripheral benzodiazepine re— ceptor ligands in human colorectal cancer cells EJ].Biochemi— cal and Biophysical Research Communications,2005,332 (3):646—652. [73 Shi M X,Cai Q F。Yao L M,et a1.Antiproliferation and ap— optosis induced by curcumin in human ovarian cancer cells [J].Cell Biology International,2006,30(3):221—226. 维普资讯 http://www.cqvip.com

94 华中师范大学学报(自然科学版) 第41卷 The effects of Chi—Shen extract(CSE)on HepG2 cells HU Sheng,CHEN Shimin,YANG Guangzhong,MEI Zhinan (DeDartment of Life Science,South Central University of Nationalities,Wuha“430074) Abstract:To investigate the anti—hePatocellu1ar carcinoma effects of Chi—Shen extract f CSE)from the water—solubility compounds of Salvia miltiorrhiza and Paeoniae rdd ’ MTT assav was used to examine the growth inhibitory effects of CSE on human hepato— ma cell line(HepG2).CSE revealed significant inhibitory effects against H PG2 cell Droliferation in a dose_and time-dependent manner. Furthermore,the induction oi ap— oDtosis by CSE in HepO2 cells was observed with AO/EB fluorescence stam.CSE rea 一 ment was found to result in the up—regulation of Bax and p53 mRNA express on,and down-regulation of Bcl一2 mRNA expression.dose—dePendently・ Kev w0rds:HepG2 cells;Salvia miltiorrhiza;Paeoniae radix;apoptos + + + + + + + + + + + +“+“+”+*+一+“+”+ +”+ +“+¨+“+”+”+ + +”+”+‘ +“+ + + . (上接第77页) Preparation and characterization of nanosized WO3 powder by ultrasonic—microemulsion mixing method CHEN Yandanl,HUANG Mingjie ,HUANG Biao ,LIN Shujin (1.c。llege。f Materials science and Engineering,Fujian Agricu1ture and Forestry UniVersi y,Fuzh。u 35OOO2 2.Department of ChemistrY and Biology,College of Life Scie“c。 , Fujian AgricuIture and ForestrY University,Fuzhou 350002) Abstract:Nanosized WO3 particles were prepared by CTAB/C4 H9 OH/C6 H12/aq 。 solution dissolved with Na2 WO4 or HC1 under ultrasonic processmg condition. 1 he grain size distribution,phase composition,thermostable properties and morpho【ogY ot WO3 powder were investigated by XRD,TG—DTA and TEM・The effect of calcination temDerature on the particle diameter of WO3 powder was discussed・XRD results show WO is monoclinic and well crystallized.TEM images indicated the morphologY ot ultra— fine WO3 particles is spheroida1.To calcine the precursor at 500 ̄C for 3 h,an aVerage diameter of WO3 powder is about 40 nm.The particle size augments 0hserVablY when increasing the calcination temperature・ Kev wOrds:microemulsion;tungsten trioxide nanosized powder 

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