● 摘要
本文探讨银线草(Chloranthus japonicus Sieb.)提取物(CJ)和多穗金粟兰(Chloranthus multistachys Pei)提取物(CM)诱导人结肠癌Lovo细胞凋亡的分子机制。银线草和多穗金粟兰属于金粟兰科Chioranthaceae金粟兰属Chloranthus植物,该属植物的化学成分主要包括萜类、香豆素类、黄酮类、酰胺类、有机酸、甾体及甾体皂苷等类型化合物,多全草或根入药,在我国民间广泛应用于治疗跌打损伤、风湿痛、毒蛇咬伤等病症。近年来有研究表明银线草可以抑制肿瘤细胞增殖,诱导肿瘤细胞凋亡,但并未深入研究其诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制,而对CM诱导肿瘤细胞凋亡的研究尚未见报道。
本实验运用MTT法、显微观察法、流式细胞术和Western Blot等方法,探讨银线草提取物(CJ)和多穗金粟兰提取物(CM)的抗肿瘤作用,揭示这两种植物提取物诱导Lovo细胞凋亡的分子机制,同时也为中药治疗肿瘤提供理论根据。论文主要结果如下:
1. CJ和CM对三种肿瘤细胞系的体外抑制增殖作用。将CJ和CM分别作用于Caco-2、Lovo、MCF-7细胞72h后,用MTT法检测,在62.5-1000μg/ml浓度范围内对这三种细胞的增殖均有抑制作用,生长抑制率随提取物剂量的增加均呈逐渐加强趋势,表现出明显的剂量和效应依赖关系。用直线回归方程统计结果,求出IC50值。根据求得的IC50值得出,这两种植物提取物均对Lovo细胞敏感,因此选择Lovo细胞作为后续的研究对象。
2. MTT法检测CJ和CM对Lovo细胞增殖的影响。不同浓度梯度的CJ和CM分别作用Lovo细胞24、48、72h后,用MTT法检测细胞增殖抑制情况,结果显示同一时间增殖抑制率与浓度正相关,随作用时间延长,抑制率逐渐升高,即呈明显的浓度-时间依赖关系。
3. CJ和CM作用Lovo细胞48h后倒置显微镜下形态学观察。将CJ和CM干预Lovo细胞48h后,倒置显微镜下观察Lovo细胞形态,与对照组比较,细胞生长状态变差,细胞数目减少,细胞贴壁能力下降,细胞之间的连接减少,细胞与细胞之间几乎不能连接成片而出现空隙,高浓度提取物作用后,细胞碎片增加、背景颗粒增多,出现较多细胞悬浮现象。随着给药浓度的增加,细胞状态渐差,最大浓度药物作用后的细胞,出现大量细胞的死亡和崩解,细胞之间出现较大的空隙,培养液中漂浮着大量死亡的脱壁细胞。
4.CJ和CM作用Lovo细胞48h后Hoechst33258荧光染色观察。将CJ和CM干预Lovo细胞48h后,Hoechst33258染色在荧光显微镜下观察,经药物处理后的细胞,部分细胞核体积减小,细胞的核由于浓集着色深而呈亮兰色,聚集于核周边或裂解成碎片。
5.CJ和CM分别作用Lovo细胞24h、48h后Annexin V-FITC/PI 检测细胞凋亡率。经FCM检测、相关软件分析,加入250μg/ml,500μg/ml,1000μg/mlCJ作用24h后早期凋亡率分别10.97%、15.33%、18.77%;作用48h后早期凋亡率分别18.77%、21.20%、54.93%。加入250μg/ml,500μg/ml,1000μg/mlCM作用24h后早期凋亡率分别10.67%、12.9%、15.57%;作用48h后早期凋亡率分别10.43%、16.97%、47.10%。
6.CJ和CM分别作用Lovo细胞48h后细胞周期时相中DNA含量测定。不同浓度CJ和CM250μg/ml、500μg/ml、1000μg/ml作用于Lovo细胞48h后,随药物浓度的升高,细胞周期各时相分布发生明显改变,S期DNA含量增多,G2/M期DNA含量减少,表明细胞周期被阻滞在S期。
7. CJ和CM分别作用Lovo细胞48h后细胞凋亡相关蛋白表达的检测。Western blot结果显示:不同浓度的CJ和CM处理Lovo细胞48h后,caspase-3,8,9酶原被活化,与对照组相比具有显著性差异(P<0.05)。初步说明这两种提取物诱导细胞凋亡时,可能通过细胞内和细胞外途径共同起作用而实现细胞凋亡。