APP下载

尖吻蝮蛇毒抑瘤组分Ⅰ对小鼠肺癌LLC细胞增殖的抑制作用

2012-12-01张根葆

皖南医学院学报 2012年2期
关键词:蝮蛇蛇毒培养箱

周 兵,张根葆,,段 婷,周 珏,吴 娟

(皖南医学院 1.病理生理学教研室;2.病理学教研室;3.蛇毒研究所,安徽 芜湖 241002)

蛇毒作为目前研究较多的一类生物毒素,其体外抗肿瘤的效果已经得到了国内外学者充分的证实,被认为对多种肿瘤细胞有着特异性的杀伤作用[1,2]。但由于蛇毒成分复杂,且副作用大,给今后开发利用这一生物资源带来了不小的困难。因此分离纯化蛇毒中具有高效低毒的有效成分,被认为是蛇毒抗肿瘤工作者研究的方向。AAVC-Ⅰ为尖吻蝮蛇毒中提取的一种活性蛋白[3]。目前已经证明其具有广泛的抗凝血作用,但其抗肿瘤活性在国内外报道不多[4]。因此,基于实验室前期对蝮蛇毒组分抗肿瘤做过的研究工作为基础,进一步探讨尖吻蝮蛇毒组分在体外抗肿瘤作用[5,6]。分离出尖吻蝮蛇毒组分-Ⅰ,观察其对小鼠肺癌LLC细胞的增殖影响并初步探讨其机制,为寻求开发高效低毒高纯度的抗肿瘤新药提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 主要试剂 AAVC-Ⅰ是本院蛇毒研究所利用皖南尖吻蝮蛇毒粗毒经Cellulose DE-52离子交换和Sephadex G-75分子筛两步层析后获得的酸性蛋白质,其相对分子量约为23 ku。1640-RPMI为赛默飞世生物化学制品公司产品,胎牛血清(无支原体)为杭州四季青公司产品,四唑氮蓝(MTT)试剂盒、基因组DNA抽提试剂盒、DNA-Ladder、PBS胰酶、缓冲液、双抗(青霉素-链霉素)均为浙江碧云天公司产品。

1.2 细胞系及培养 小鼠肺癌LLC细胞,为本院药理实验室馈赠。LLC细胞为贴壁生长细胞。用含10%胎牛血清、1%的双抗的1640培养液置于生长环境为5%CO2、37℃的饱和湿度的培养箱常规培养。

1.3 细胞形态的变化 取对数生长期的LLC细胞,调整为4×104个/ml,采用细胞爬片方法接种到六孔板,培养箱孵育 12 h,按照 12.5 μg/ml、50 μg/ml两个终浓度加药,对照组加等量生理盐水,在细胞培养箱内继续孵育48 h,取玻片倒置显微镜镜检。

1.4 细胞毒性检测 取对数生长期的LLC细胞,胰酶消化后,调整细胞终浓度为4×104个/ml种植于96孔板,每孔加入100 μl细胞悬液,培养箱孵育12 h。实验组每孔加入10 μl药物至终浓度为12.5 μg/ml、25 μg/ml、50 μg/ml,对照组加 10 μl生理盐水,培养箱孵育24 h。每组设6个复孔。每孔加入10 μl MTT溶液后继续孵育4 h,继续加入10 μl Formanzan 溶解液,继续培养 4 h,震荡 5 min,570 nm处测定吸光度A值。改良寇式法计算半数抑制量IC50。

1.5 细胞DNA琼脂糖凝胶电泳 按DNA抽提试剂盒操作办法,离心收集药物 0 μg/ml、12.5 μg/ml、25 μg/ml、50 μg/ml和等量生理盐水处理 48 h 后的细胞。PBS 洗涤两遍,加入4 μl RNA 酶后,20 μl蛋白酶K混匀。加200 μl样品裂解液,70℃裂解10 min,加入200 μl混匀,PBS洗涤 2次后离心,加入60 μl洗脱液收集离心柱内DNA,80V电压下1%的琼脂糖凝胶电泳2 h,凝胶成像仪下观察DNA条带形成并拍照。

1.6 统计学处理 所得数据以SPSS 18.0统计软件包进行处理。正态或者近似正态数据用s表示,AAVC-Ⅰ比较采用Kruskal-Wallis检验,计数资料的比较采用χ2检验,P<0.05认为有统计学意义。

2 结果

2.1 尖吻蝮蛇毒抑瘤组分-Ⅰ作用后细胞形态学变化 对照组LLC细胞镜下可见呈现不规则多边形、条索状贴壁生长,轮廓清楚,生长旺盛。用12.5 μg/ml、50 μg/ml药物处理后 24 h,细胞缩小、形态变圆,胞膜卷曲、褶皱、细胞聚集、死亡(图1)。

图1 AAVC-Ⅰ作用24 h后细胞形态学的变化a 对照组;b 12.5 μg/ml组;c 50 μg/ml组Fig 1 Morphological change of LLC cell treated for 24 hours by different dose of the drug

2.2 尖吻蝮蛇毒抑瘤组分-Ⅰ对LLC细胞的增殖的影响 MTT法检测结果显示,AAVC-Ⅰ能有效抑制LLC细胞的增值。其作用24 h后半数抑制浓度IC50值为43.823 μg/ml。并且随着药物浓度的加大,其抑制作用明显上升(P<0.05)(表1)。

2.3 尖吻蝮蛇毒抑瘤组分-Ⅰ处理后细胞DNA电泳结果 在三种浓度梯度的药物作用LLC细胞48 h后,相对于对照组,药物作用组DNA片段抽提电泳均可见阶梯状DNA条带的形成(图2)。

3 讨论

肺癌是一类较为常见的恶性肿瘤,伴随着全球工业化进程的加快和环境污染程度的加大,现肺癌的发病率高居世界首位[7]。肺癌的预后极差,五年生存率仅为5% ~15%[8]。传统的手术和放化疗对于肺癌的治疗效果未取得突破性进展,因此,寻求新的生物学治疗手段已成为肺癌研究的热点,而蛇毒抗肿瘤的研究为此提供了很好的方向。

表1 AAVC-I作用LLC细胞24 h后MTT法检测结果(n=6,±s,P<0.05)Tab 1 AAVC-Ⅰon proliferation of LLC cells after 24-hour treatment(results of MTT detection)

表1 AAVC-I作用LLC细胞24 h后MTT法检测结果(n=6,±s,P<0.05)Tab 1 AAVC-Ⅰon proliferation of LLC cells after 24-hour treatment(results of MTT detection)

注:#表示与 AAVC-Ⅰ浓度 12.5 μg/ml组比较,P <0.05

AAVC-Ⅰ浓度(μg/ml)570 nm A值平均秩 抑制率(%)0.498 ±0.22 -12.5 0.400 ±0.01 31.04 25 0.320 ±0.03# 45.45 50 0.190 ±0.01# 66.92 HC 21.600 P 0 0.000

图2 AAVC-Ⅰ作用LLC细胞后DNA电泳图Fig 2 The DNA agarose gel electrophoresis of LLC cell treated with AAVC-Ⅰ

随着蛇粗毒分离、纯化技术的提高,蛇毒提取物对于肿瘤细胞的抑制和杀伤作用日益受到人们关注。国外学者Liang Zhang等人以眼镜蛇毒提取物ACTX-6对人肺癌A549细胞进行体外实验,证实对其有强效的杀伤作用[9]。Sheng-Huei Yang等人发现从眼镜蛇毒中提取的CTXⅢ,对人白血病K562细胞有明显的抑制作用[10],张及禄等人从蝮蛇毒中分离的小分子多肽sis对宫颈癌细胞Hela、人肝癌细胞SMMC.7721和胃腺癌细胞SGc-7901均有杀伤作用[11]。与传统的抗癌药物相比,从蛇毒中分离出的抗肿瘤成分具有特异性强的优点,对肿瘤细胞进行杀灭、抑制的同时对正常细胞毒副作用小[12]。

本实验通过尖吻蝮蛇毒提取物AAVC-Ⅰ对小鼠肺癌LLC细胞研究,结果表明AAVC-Ⅰ能够有效地抑制LLC细胞的增殖,并呈现出剂量依从关系,其中24 h半数抑制量约为43.823 μg/ml。而在不同浓度作用细胞24 h后,显微镜下可见细胞悬浮、聚集,边界不清,胞核固缩。琼脂糖DNA电泳显示明显的DNA凋亡片段条带。均证明 AAVC-Ⅰ对LLC细胞有较强的抑制作用。其机制可能是通过损害细胞的细胞膜、干预信号转导、促进相关基因和蛋白的高表达等方式促进细胞凋亡。但具体的作用机制还需要接下来进一步深入的研究,为今后在临床上应用蛇毒提取物治疗肿瘤提供了一定的实验依据。

[1]SON DJ,PARK MH,CHAE SJ,et al.Inhibitory effect of snake venom toxin from Vipera lebetina turanica on hormone-refractory human prostate cancer cell growth:induction of apoptosis through inactivation of nuclear factor kappaB[J].Mol Cancer Ther,2007,6(2):675-683.

[2]SARRAY S,BERTHET V,CALVETE J J,et al.Lebectin,a novel C-type lectin from Macrovipera lebetina venom,inhibits integrinmediated adhesion,migration and invasion of human tumour cells[J].Lab Invest,2004,84(5):573 -581.

[3]张根葆,张毅,孔岩,等.五步蛇毒蛋白C激活剂的纯化与活性分析[J].蛇志,2008,20(4):249 -251.

[4]孔岩,李曙,张根葆,等.蝮蛇蛇毒PCA对实验性心肌梗死大鼠血凝状态的影响[J].皖南医学院学报,2009,28(5):316-318,391.

[5]王国光,许敏,段海峰,等.蝮蛇毒提取物诱导白血病细胞K562凋亡[J].中国实验血液学杂志,2008,16(3):516-519.

[6]戚之琳,杨敏,张根葆,等.皖南蝮蛇蛇毒抗凝组份抗白血病作用的实验研究[J].皖南医学院学报,2006,25(2):89 -91.

[7]WINGO P A,R IES L A,G IOVINO G A,et al.Annua l report to thenationon the status of cancer,1973?1996,with a special sectionon lung cancer and tobacco smoking [J].Nat l Cancer Inst,1999,91(8):675 -690.

[8]张敏,白春学,张新,等.肺腺癌SPC-A-1细胞表皮生长因子受体表达水平对其增殖的影响[J].中华结核和呼吸杂志,2005,28(5):337-341.

[9]LIANG ZHANG,LI CUI.A cytotoxin isolated from Agkistrodon acutus snake venom induces apoptosis via Fas pathway in A549 cells[J].Toxicology in Vitro,2007,(21):1095 - 1103.

[10]YANG SH,TSAI CH,LU MC,et al.Effects of cardiotoxin Ⅲ on expression of genes and proteins related to G2/M arrest and apoptosis in K562 cells[J].Mol Cell Biochem,2007,300(1-2):185 -190.

[11]张及禄,文慧民,孙德军.蝮蛇毒小分子多肽的分离、纯化及其抗肿瘤作用研究[J].中国生化药物杂志,2009,30(4):217-220.

[12]RUI J,HUAI J G,ZHANG Y,et al.Purification and characterization of anti-clotting protein component(ACPF-7221)from venom of Agkistrodon acutus[J].Chin Med J(Engl),2009,122(18):2169-2173.

猜你喜欢

蝮蛇蛇毒培养箱
蛇毒组学与抗毒素组学:蛋白质组学技术在抗蛇毒血清效价评估中的应用
婴儿培养箱的质控办法及设计改良探讨
蛇血蛇胆蛇毒引病来
40年坚守只为2万条蝮蛇有个家
注射蛇毒却不死的人
微生物培养箱的选购与管理
快乐的发现
万蛇之岛
刺蛙的营救
基于模糊PID参数自整定的细胞培养箱温度控制算法