去甲斑蝥素诱导人鼻咽癌细胞CNE1凋亡的实验研究﹡
2011-07-03王国娟
孙 健 王 炎 王国娟 李 琦
上海中医药大学附属普陀医院 (上海中医药大学中西医结合肿瘤介入研究所),上海200062
中国是鼻咽癌(nasopharynegeal carcinoma,NPC)高发区,发病率占全世界80%以上[1]。目前,鼻咽癌的治疗以放射治疗为主,但5年生存率仅50%左右,因此,寻找有效的治疗手段和药物是鼻咽癌研究的热点[2]。去甲斑蝥素(norcantharidin,NCTD)是由我国首先合成的一种抗肿瘤药物,是一种中药单体,目前已应用在多种肿瘤的实验和临床治疗研究[3]。目前,有关NCTD治疗鼻咽癌的研究尚未见报道。笔者研究了NCTD对鼻咽癌细胞CNE1增殖和凋亡的影响,为NCTD临床治疗鼻咽癌提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
去甲斑蝥素(山东平原制药厂,H37023401)。RPMI 1640培养液(GIBCO公司);人鼻咽癌细胞株(CNE1)(中科院上海细胞库),37℃恒温,5% CO2密闭传代培养;PI染料(Sigma公司);凋亡检测试剂盒(BD公司)。
1.2 方法
NCTD溶解于1640培养液,过滤后除菌,配制成100 mmol/L NCTD母液。用10%小牛血清的1640培养液将NCTD母液稀释成 10、20、40、60、80、100μmol/L 的工作液。
1.2.1 MTT比色法检测CNE1细胞的增殖 胰蛋白酶消化CNE1细胞并计数后,按每孔1×104个细胞接种于96孔细胞培养板内。24 h后,随机分为 7组,分别加入含0、10、20、40、60、80、100μmol/L的 NCTD 培养液,以 0μmol/L的 NCTD 为对照组。按NCTD的作用时间,24、48、72 h分别进行MTT检测。称取0.005 g MTT干粉,加入10 mL无抗生素的1640培养液中,过滤除菌,配成MTT工作液。96孔细胞培养板每孔加入100μL MTT工作液,培养4 h后,弃上清,每孔加入150μL DMSO,振荡器加速结晶紫溶解,570 nm酶标仪测定吸光度值,所有孔吸光度值都减去空白孔吸光度值处理。细胞增殖抑制率=(对照孔-实验孔)/对照孔×100%,根据抑制率作出NCTD作用曲线并计算半数抑制浓度IC50值。
1.2.2 流式细胞术检测细胞凋亡及细胞周期 胰蛋白酶消化CNE1细胞并计数后,按每孔1×105个细胞接种于24孔细胞培养板内。实验分为4组,分别加入0、10、20、40μmol/L浓度的NCTD,每组设3个复孔。48 h后,消化并搜集细胞,PBS清洗2次。凋亡采用BD公司Annexin V :FITC Apoptosis Detection Kit I试剂盒,处理方法参考相关说明书。采用FACScaliub流式细胞仪对样品进行检测, 每次计细胞数20 000个,分析软件Cell Quest计算凋亡率。检测细胞周期需在PBS液清洗两次后加入200μL固定液(2%小牛血清,70%乙醇,28%PBS)4℃固定1 h,PBS清洗2次,加入PI(终浓度50μg/mL)和无DNA酶污染的RNA酶(终浓度50μg/mL)500μL染色1 h,流式细胞仪检测DNA含量,ModFIT LT 2.0软件分析细胞周期。
1.3 统计学处理
所有实验数据采用SPSS11.0进行统计分析。计量数据均以(± s)表示。各组实验数据间进行方差分析,P<0.01为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 CNE1细胞的生长增殖情况
NCTD作用CNE1细胞48 h后,细胞生长受到抑制,这一抑制作用随NCTD浓度的升高而升高。图1为NCTD作用48 h后CNE细胞的生长情况。随着NCTD浓度升高,CNE1细胞数明显减少,并呈现皱缩、凋亡。
图1 NCTD作用48 h后CNE1细胞生长情况
2.2 MTT检测CNE1细胞增殖
不同浓度的NCTD作用细胞后,细胞生长受到不同程度的抑制,这一抑制作用随NCTD浓度的变化而变化,组间两两比较差异有统计学意义(P<0.01),并且浓度和时间与抑制率间呈现明显的依赖效应(表1),NCTD对CNE细胞的IC50值24、48、72 h 分别为 86.5、40.8、28.2μmol/L。
表1 不同浓度NCTD作用于CNE细胞不同时间的抑制率(x ± s,%)
2.3 细胞凋亡的检测
不同浓度的NCTD作用细胞后,细胞生长受到不同程度的抑制并出现凋亡,凋亡率随着NCTD浓度的变化而变化,各加药组与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.01)。见表2。
表2 48 h不同浓度NCTD作用组 CNE细胞的凋亡比例(x ± s,%)
2.4 细胞周期分析
不同浓度的NCTD作用细胞后,细胞生长周期发生改变,G2期细胞明显增多,G2期细胞比例随着NCTD浓度的变化而变化,各加药组与对照组比较差异均有统计学意义(P <0.01)。见表3。
表3 48 h不同浓度NCTD作用 CNE细胞后各期细胞比例变化( ± s,%)
表3 48 h不同浓度NCTD作用 CNE细胞后各期细胞比例变化( ± s,%)
NCTD浓度(μmol/L) G0/G1期 P S期 G2期 P 0 63.7±2.19 - 30.29±0.88 5.38±1.06 -10 68.55±1.26 <0.01 12.61±1.12 18.63±1.45 <0.01 20 66.15±1.43 <0.01 13.55±0.64 20.52±1.38 <0.01 40 56.56±2.22 <0.01 2.05±1.68 42.59±3.19 <0.01
3 讨论
细胞凋亡是细胞的一种主动、程序化生理过程,它的发生受到环境刺激、生理和病理等因素的调控。该过程的正常或紊乱与机体进行新陈代谢、保持自身相对稳定以及肿瘤发生等密切相关[4]。目前,很多药物和治疗手段都与诱导肿瘤细胞凋亡有关。NCTD是由我国上世纪80年代在研究斑蟊素的基础上首先合成的一种抗肿瘤药物,它可以抑制肿瘤细胞的DNA及蛋白质合成,诱导其凋亡。目前,NCTD主要用于消化系统肿瘤,尤其是肝癌的治疗。由于其副作用小,无肾毒性和骨髓毒性,是一种具有很大潜在应用价值的抗癌药物[5-8]。本研究结果显示,NCTD对体外培养的CNE1细胞的生长有明显的抑制作用,能够诱导CNE1细胞凋亡,阻滞细胞周期于G2期,抑制细胞分裂,且呈时间和剂量依赖性。
由于鼻咽癌恶性程度较高,早期即可出现颈部淋巴结转移,而且由于放化疗等治疗手段对患者身体有极大的损害,导致鼻咽癌患者的5年生存率较低[2]。近年来,中药复方和中药单体治疗鼻咽癌的优势逐渐显现出来[9-10]。中药在改善症状、提高生活质量、延长生存期等方面具有优势[11]。NCTD作为一种中药单体,对鼻咽癌细胞的生长有明显抑制作用和凋亡诱导作用,在其他肿瘤临床上的运用预示着NCTD作为抗肿瘤药物用于治疗鼻咽癌的潜在价值。
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