甲基莲心碱对人下咽癌FADU细胞增殖和凋亡的影响

2021-10-13 23:41陈霞谢红卫王永鹏张晓萍梁卉
锦州医科大学报 2021年9期
关键词:细胞增殖细胞凋亡

陈霞 谢红卫 王永鹏 张晓萍 梁卉

【摘要】 目的:探讨甲基莲心碱对人下咽癌FADU细胞增殖、凋亡等生物学行为的影响及作用机制。方法:分别用不同浓度0μmol/L(CN组)、1μmol/L(LN组)、3μmol/L(MN组)和6μmol/L(HN组)的甲基莲心碱体外干预FADU细胞,倒置显微镜观察细胞形态改变、采用CCK-8法检测细胞增殖的影响,采用Annexin V-FITC/PI双染法检测FADU细胞凋亡的影响。结果:CCK-8法结果显示,与对照组比较,甲基莲心碱用药组可明显抑制人下咽癌FADU细胞增殖,并呈剂量-效应关系(P<0.05);并可诱导FADU细胞凋亡,随药物浓度增加,细胞凋亡愈明显。结论:甲基莲心碱可体外抑制人下咽癌FADU细胞的增殖、并诱导细胞凋亡。

【关键词】甲基莲心碱;人下咽癌FADU细胞;细胞增殖;细胞凋亡

【中图分类号】R730.4   【文献标识码】A   【文章编号】2026-5328(2021)09--02

甲基莲心碱(Neferine,Nef)是从莲心中提取出来的一种双苄基异喹啉类生物碱,研究表明它具有抗氧化、抗炎、抗抑郁、抗纤维化、抗血小板聚集等作用。近年来研究亦发现,甲基莲心碱在肝癌、胃癌、乳腺癌等肿瘤细胞中发挥着重要的抗肿瘤作用。虽然目前甲基莲心碱的抗肿瘤作用研究甚多,但应用于头颈部恶性肿瘤的报道十分少见,本实验采用不同浓度的甲基莲心碱体外干预FADU细胞,观察细胞增殖和凋亡等生物学行为影响,为进一步研究人下咽癌细胞机制提供实验基础。

1.材料

人下咽癌FADU细胞购自中科院生物化学与细胞生物学研究所;甲基莲心碱购自上海源叶生物公司;胎牛血清购自上海四季青公司;DMEM培养液购自美国Hyclone;细胞增殖检测试剂盒(CCK-8)购上海碧云天生物技术有限公司;细胞凋亡检测试剂盒(Annexin V法)购自上海前尘生物科技有限公司。

2.方法

2.1細胞培养:FADU细胞用10%胎牛血清和1x105U/L青链霉素的DMEM培养液于5%CO2、37℃饱和湿度的培养箱中培养,每2天传代1次,取对数生长期细胞进行观察及下一步研究。

2.2形态学观察:取对数生长期FADU细胞胰酶消化传代后,分成四组,计数以2x105个/mL的密度接种到6孔培养板中,待细胞贴壁后,分别加入不同浓度0μmol/L(CN组)、1μmol/L(LN组)、3μmol/L(MN组)和6μmol/L(HN组)的甲基莲心碱液进行干预共同培养,24小时后,采用倒置显微镜观察细胞形态的改变。

2.3CCK-8法检测细胞增殖/毒性影响:取对数生长期的肿瘤细胞胰酶消化后,将细胞悬液浓度调至2×104/mL,每孔100μL接种到96孔板中,预培养24小时(37℃,5%CO2),待细胞贴壁后加入10μL四种不同浓度0μmol/L(CN组)、1μmol/L(LN组)、3μmol/L(MN组)和6μmol/L(HN组)的甲基莲心碱溶液进行干预,分别进行0h,24h,48h,72h的分段培养,并在对应时间段加入10μL CCK-8反应液(不生成气泡),孵育1-2h,用酶标仪在450nm处测定吸光度(OD)并记录数值,按公式计算各组增殖抑制率:细胞增殖抑制率(%)=(1-用药组OD/对照组OD)×100%。

2.4Annexin V-FITC/PI双染法检测FADU细胞凋亡的影响:取对数生长期FADU细胞胰酶消化后,密度调至2×105/mL,接种到6孔培养板中,待细胞贴壁后,加入现配的0μmol/L(CN组)、1μmol/L(LN组)、3μmol/L(MN组)和6μmol/L(HN组)甲基莲心碱液干预,48小时后,PBS液洗涤细胞2次,加入5μl V-FITC与5μl Propidium Iodide混匀,室温避光反应10分钟,分别加入400μL 1× Binding Buffer,混匀后置于冰上,1小时内用流式细胞仪定量检测细胞凋亡情况并记录。

2.5统计学处理:采用SPSS20.0软件作统计学处理,实验数据采用用平均数±标准差(±s)表示,组间差异比较采用方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。

3.结果

3.1甲基莲心碱干预FADU细胞后的形态学观察:与CN组比较,用药组细胞数量减少,细胞形态皱缩或变形,细胞核皱缩较为明显,细胞膜内陷,并出现触角样改变,随着药物剂量浓度加大,细胞皱缩愈明显。

3.2CCK-8法检测甲基莲心碱对FADU细胞的增殖影响:结果显示,与CN组比较用药组细胞增殖明显受抑制,抑制率差异明显(P<0.05);不同浓度给药组(LN组、MN组和HN组)组间相互比较,细胞增殖抑制率差异也十分显著(P<0.05),且抑制程度呈现剂量和时间依赖性(见表1)。

4.讨论

人下咽癌(hypopharyngeal carcinoma)属头颈部的恶性肿瘤,占头颈部恶性肿瘤发病率的5-10%[1],95%以上是鳞状细胞癌,75%以上的患者在医院诊断为下咽癌时均已处于中晚期,大都发生了局部浸润及淋巴结等远处转移,因此下咽癌的预后极差[2]。手术+术后放化疗是目前临床治疗下咽癌的最佳方法,但手术切除病灶作为目前下咽癌的首选治疗方案[3],术后复发率极高,五年生存率仅不到35%[4]。术后综合放射治疗和化学治疗的方案,可提高生存率,但下咽癌细胞的易侵袭性、易转移性严重影响了下咽癌的治愈率,使其术后复发率及死亡率高居不下。目前下咽癌主要使用顺铂等铂类抗癌药物[5]进行术后的化学治疗,此抗肿瘤药物毒副作用较大,且费用昂贵,因此寻找一种更加有效、安全且经济的方法对于下咽癌患者具有十分重要的临床价值和意义。

甲基莲心碱是一种从植物莲中提取出来的天然药物,研究表明,Nef具有抗炎、抗氧化等作用,另有研究表明甲基莲心碱可通过诱导肿瘤细胞凋亡,阻滞细胞周期和影响肿瘤细胞自噬而发挥抗肿瘤作用,同时可提高化疗的敏感性、降低肿瘤治疗毒性等重要作用。如Nef可通过影响细胞内活性氧(ROS),谷胱甘肽(GSH)等诱导肝癌细胞凋亡,从而抑制肿瘤细胞的增殖[6,7];可通过调节cyclinD等阻滞骨肉瘤细胞周期进程[8]。甲基莲心碱可调节P-gP和 MRP逆转胃癌细胞对长春新碱的耐药性[9];可调节MAPK通路等加强阿霉素对肺癌细胞治疗作用[10];可调节粘着蛋白、波形蛋白等增加奥沙利铂对肝癌细胞的敏感性[11];还可调节线粒体转位等增强化疗药物对乳腺癌的治疗作用[12]。甲基莲心碱在增强抗肿瘤作用的同时,可通过催化自由基的形成降低阿霉素对心脏的毒性[13],可通过激活MAPK/mTOR信号通路降低顺铂对肾脏的毒性[14,15]。本研究结果表明,甲基莲心碱用药组可明显抑制FADU细胞增殖,随着浓度增加,抑制率也增高;而用药组的细胞凋亡数量较对照组数量高,浓度愈高细胞凋亡愈明显。

总之,甲基莲心碱可抑制人下咽癌FADU细胞的增殖,并诱导细胞发生凋亡,但具体是通过什么信号途径或方式使细胞凋亡,仍需要进一步的研究。

参考文献:

[1]  Takes R, Strojan P,Silver C,et al. Current trends in initial management of hypopharyngea cancer: the declining use of open surgery[J]. Head and Neck. 2012,34:270-281.

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[3] 刘良发,董研博.下咽癌的外科治疗进展[J].中国耳鼻咽喉颅底外科杂志,2017,23(3):189-195.

[4] 张宗敏,唐平章,徐震綱等.下咽癌不同治疗方案的临床分析[J],中华肿瘤杂志,2005,27(1):48-51.

[5] 路铁,李振东,李树春等,321例下咽癌患者临床特征及两种治疗方式疗效分析[J],临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2019,33(3):275-279.

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[7] 周雅君,时菁,田耕等,甲基莲心碱体外抑制人肝癌细胞增殖和侵袭的作用机制研究[J].中国药理学通报,2016,32(11):1539-1542.

[8]Yoon J,Kim H,Yadunandam A, et al. Neferine isolate from Nelumbo nucifera enhances anti-cancer activities in Hep3B cells:molecular meechanisms of cell cycle arrest, ER stress induced apoptosis and anti-angiogenic response[J]. Phytomedicine,2013,209(11):1013-1022.

[9]甲基莲心碱对长春新碱抑制人胃癌细胞增殖作用的影响[J],临床肿瘤学杂志,2008,5(13):427-431.

[10]甲基莲心碱增强顺氯氨铂对Lewis肺癌的化疗作用[J],肿瘤学杂志,2004,10(1):17-19.

[11]甲基莲心碱体外抑制人肝癌细胞增殖和侵袭的作用机制研究[J],中国药理学通报,2016,32(11):1539-1542.

[12]甲基莲心碱逆转肝癌HepG2/thermotolerance细胞对阿霉素耐受性的作用[J],癌症,2007,26(4):357-360.

[13]张永飞,崔久嵬。化疗药物所致心脏毒性的研究进展[J].中国肿瘤临床,2018,45(24):1243-1247.

[14]杨慧海,王露露,范超等,中药有效成分减轻顺铂肾毒性研究进展[J]。上海中医药杂志,2017,51(5):98-101.

[15]Li H,Tang Y,Wen l,et al. Neferine reduces cisplaytin-induced nephrotoxicity by enhancing antophagy via the MAPK/Mtor signaling pathway[J].Biochem Biophys Res Commun,2017,484(3):694-701.

作者简介:陈霞,1980.10 ,女,汉 ,江西省 萍乡市,硕士 ,讲师 , 研究方向或从事工作:耳鼻咽喉肿瘤发病机制研究

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