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编号:10401792
榄香烯对人胰腺癌BxPC-3细胞增殖的抑制作用
http://www.100md.com 《中华实用医药杂志》 2003年第20期
     【摘要】 目的 采用MTT法观察人胰腺癌BxPC-3细胞增殖抑制作用、时效和量效关系,并从榄香烯PCNA表达的角度探讨其抑制BxPC-3细胞增殖机制。实验研究结果表明:(1)榄香烯对人胰腺癌细胞的生长有显著的抑制作用,其抑制作用与剂量、作用时间成正相关,72h IC50(半数抑制浓度)为39.45μg/ml。(2)一定浓度的榄香烯随着作用时间的延长对肿瘤细胞的杀伤作用明显增强。(3)一定剂量的榄香烯随着作用时间的延长对BxPC-3细胞PCNA表达的抑制越明显,提示:抑制PCNA合成可能是其抗肿瘤作用机制之一。

    关键词 榄香烯 胰腺癌BxPC-3细胞 MTT法 PCNA

    【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2003)20-1843-04

    Studies on the inhibitive effect of elemene(lanxiangxi)on
, 百拇医药
    proliferation of BxPC-3cell

    Li Qi,Sun Jue,Fan Zhongze,et al.

    Central Hospital of Pu Tuo District,Shanghai200062,PuTuo Clinical Medical S

    chool Affiliated

    to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine

    【Abstract】 The studies evaluated the inhibitive effect and dose and time-effect relationship of Elemene on pancreatic cancer BxPC-3cell with MTT method.The results showed:(1)Elemene has inhibitive effect on proliferaˉtion of pancreatic cancer cell,and the effect depend on dose and time,72hour IC50was39.45μg/ml.(2)The killing effect of Elemene depend on the experimental time delayed.(3)The inhibitive effect of Elemene on PCNA expression of BxPc-3cell depend onthe experimental time delayed.The inhibitive effect of PCNA compose of BxPC-3cell may be one of the anti-cancer mechanisms of Elemene.
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    Key words elemene pancreatic cancer BxPC-3cell MTT PCNA

    榄香烯介入治疗晚期胰腺癌有较好的临床疗效,在此基础上,我们采用MTT法观察榄香烯对人胰腺癌BxPC-3细胞增殖抑制作用、时效和量效关系,并从榄香烯对PCNA表达的角度探讨其抑制BxPC-3细胞增殖的机制。

    1 材料与方法

    1.1 材料

    1.1.1 药物与试剂 榄香烯乳剂(Elemene,大连金港制药有限公司,批号:0012072),四甲基偶氮唑盐(MTT)、二甲基亚砜(DSMO)、琼脂糖,Duchefa公司产品;小牛血清,杭州四季清生物公司产品;HEPES、PI(碘化丙锭),德国merck产品;PRMI-1640培养基、谷氨酰胺,美国Gibco公司产品;蛋白酶K(PK)、EDTA、Triton-100,美国Amresco公司产品;Rnase A,Faizyme公司产品;增殖细胞核抗原(PCNA)单克隆抗体,Oncogene公司产品。
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    PRMI-1640培养液的配制:PRMI-1640干粉10.4g/L、Hepes4.76g/L、L-谷氨酰胺0.3g/L、NaHCO 3 2.0g/L、青霉素10万U/L、链霉素10万U/L,小牛血清100ml/L。

    细胞消化液的配制:NaCl100Mm/L,Tris-HCL,pH8.010Mm/L,EDTA0.25Mm/L,蛋白酶K0.1mg/ml。

    磷酸盐缓冲液(PBS,pH7.0)的配制:KH 2 PO 4 0.2g/L、Na 2 PHO 4 ·12H 2 O、NaCl8.0g/L、KCl0.2g/L、HCl或NaOH(调pH)。

    1.1.2 主要实验仪器 光学显微镜(日本Olympus公司),SPM-10A型数字酸度计(浙江萧山仪器标准件厂),CO 2 细胞培养箱(德国Hereaus公司),超净工作台(苏州净化仪器设备厂),倒置相差显微镜(上海光学仪器厂),KA-1000离心机(上海安亭科技仪器厂),S-648恒温水浴箱(上海医疗器械七厂),微量可调加样器(法国Glison公司),96孔培养板(丹麦Nunclon公司),酶联检测仪(美国BioRAD公司)。
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    1.1.3 细胞株 人胰腺癌BxPC-3细胞株购自中科院上海细胞生物学研究所。

    1.2 方法

    1.2.1 细胞培养 从液氮中取出冻存的BxPC-3细胞,立即置入37℃的恒温水浴箱中,不停的摇晃令其尽快融化后,从冻存管中吸取细胞悬液注入离心管并加入10倍的培养液,混合后以1000r/min速度离心3min,吸弃上清液,再用PBS洗涤2次,接种于培养瓶,加入体积分数为10%小牛血清的RPMI-1640培养基20ml,置于体积分数5%CO 2 、饱和湿度、37℃孵箱中常规培养。每3~4天传代一次。传代时,吸弃瓶中培养液,加细胞消化液1ml,消化贴壁细胞,吸取培养液轻轻吹打瓶壁,使其脱离瓶壁形成单个细胞悬液,取对数生长期的细胞用于实验。

    1.2.2 MTT法测定榄香烯对人胰腺癌BxPC-3细胞的生长抑制作用 取对数生长期的人胰腺癌BxPC-3细胞,用含10%的小牛血清PRMI1640培养液配制成单个细胞悬液,调整细胞浓度至2×10 4 /ml,以每孔100μl接种于96孔培养板中,在5%CO 2 、饱和湿度、37℃孵箱中预培养24h后加入100μl不同浓度培养液配制的榄香烯,使最终浓度为5μg/ml,10μg/ml,20μg/ml,40μg/ml,80μg/ml,160μg/ml6个剂量。每个剂量分别设6个复孔,继续培养。用倒置相差显微镜观察细胞生长状态及形态学改变,并拍照。分别于24、48、72h3个时相进行MTT比色实验:每次于实验结束前每孔加入浓度为5mg/ml MTT液20μl,37℃避光培养继续培养4h,使MTT还原为formazan。将96孔板以平板离心机1000rpm×5min离心,用PBS洗1次,再离心,每孔加DMSO150μl,震荡10min,混匀使formazan充分溶解,10min后置于酶标仪570nm检测吸光度A值,以空白组平均值调零,按以下公式计算抑制率:
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    细胞生长抑制率=(1-实验孔平均A值)/对照孔平均A值×100%

    以剂量和生长抑制率作直线相关分析。

    1.2.3 IC 50 (半数抑制浓度)计算方法 用对数机率单位法 [1] ,以直线回归方程,计算肿瘤细胞生长抑制率为50%时的药物浓度,即为IC 50 。

    1.2.4 榄香烯对BxPC-3细胞PCNA表达的影响 取指数生长期BxPC-3细胞,以4×10 5 细胞/孔接种于6孔培养板中,常规培养24h细胞贴壁后,吸弃上清液,分别加入不同浓度的榄香烯,每孔,另设不加药物的细胞组对照,每组设6个复孔,于处理后24、48、72h,分别收集细胞,离心,PBS洗涤2次,用70%、4℃乙醇2ml固定后4℃保存。

    检测前细胞经1500r/min离心5min,弃乙醇,PBS洗涤2次,用终浓度为0.02%的Triton X-100预处理20min后,用FITC标记的PCNA单抗直接染色,另设不加PCNA抗体,只加FITC标记的IgG2a作同型对照,采用流式细胞仪进行检测。每个样品收集10,000个细胞,CellQuest软件进行分析。1.3 统计方法 数据以X±s表示,多样本比较以单因素方差分析;各组两两比较采用Newman-Keuls检验。组间比较用t检验;生长抑制率与剂量之间的相关性采用直线相关分析。
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    2 结果

    2.1 榄香烯的体外抗癌作用

    2.1.1 细胞形态观察 倒置显微镜下观察,未经榄香烯处理的胰腺癌细胞呈上皮型贴壁生长,细胞轮廓清楚,细胞排列均匀,细胞间结构紧密,细胞生长旺盛;经药物作用的细胞数减少,细胞排列稀疏,部分变圆,细胞数随作用时间延长、药物浓度的增加而明显减少;40μg/ml以上的浓度作用细胞在48h以上时,可见大部分细胞丢失正常细胞结构,镜下可见较多细胞碎片,细胞悬浮,细胞存活较少。见图1~3。

    2.1.2 榄香烯作用于BxPC-3细胞作用的量效关系 不同剂量的榄香烯在对BxPC-3细胞的生长均有一定的抑制作用。见表1,图4~5。

    图1 未经榄香烯处理前 图2 作用48h 图3 作用72h表1 各个剂量榄香烯对BxPC-3细胞的生长抑制作用 (X±s,%,n=5)(略)
, 百拇医药
    经方差分析,在相同的作用时间下,随着榄香烯作用剂量的增加,对BxPC-3细胞的生长抑制率明显增高(P<0.01),量效关系明显,以下公式表明榄香烯剂量与抑制率成正相关。榄香烯剂量和对胰腺癌细胞的生长抑制率之间的 直线回归方程为:

    24h:y=0.299x+17.6 相关系数r=0.965,y为抑制率,x为榄香烯剂量

    48h:y=0.344x+24.1 r=0.93372h:y=0.33x+36.98 r=0.936 72h IC 50 (半数抑制浓度)为39.45μg/ml图4 榄香烯对人胰腺癌BxPC-3细胞生长抑制作用图5 榄香烯对BxPC-3细胞生长抑制与剂量直线相关图

    2.1.3 榄香烯作用于胰腺癌细胞的时效关系 5μg/ml在24h和48h的生长抑制率无差异(P>0.05)外,6个剂量中的任何一个剂量的榄香烯在24h、48h、72h三个时相,对肿瘤细胞的生长抑制率均有明显差异(P均<0.01),即一定浓度的榄香烯随着作用时间的延长对肿瘤细胞的杀伤作用明显增强(见表1)。
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    2.2 榄香烯对胰腺癌细胞PCNA表达的影响 参照文献的方法 [2] ,略作改良:榄香烯10μg/ml、20μg/ml作用人胰腺癌BxPC-3细胞24h、48h后,流式细胞仪检测各组PCNA荧光强度逐渐下降:榄香烯组24h、48h PCNA平均荧光强度均低于对照组(P<0.01);两剂量组48h PCNA平均荧光强度均低于24h组(P<0.05);10μg/ml剂量组和20μg/ml剂量组24h的PCNA的表达无统计学差异(P>0.05),48h20μg/ml剂量组PCNA的表达明显低于10μg/ml剂量组(P<0.01);榄香烯10μg/ml、20μg/ml作用48h的两组PCNA的表达均显著低于24h(P<0.01),提示一定剂量的榄香烯随着作用时间的延长对BxPC-3细胞PCNA的表达的抑制越明显。见 表2。

    表2 榄香烯对BxPC-3细胞PCNA表达的影响 (X±s,%)

    3 讨论
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    榄香烯对抗肿瘤作用已有较多的文献报道,但鉴于至今未见对胰腺癌细胞的实验研究,因此,我们在临床应用榄香烯介入治疗胰腺癌取得理想疗效的基础上,采用四唑盐(MTT)比色法测定榄香烯的抗癌活性。MTT法是根据细胞能量代谢水平与DNA水平相平行的原理而建立,它通过检测细胞内脱氢酶系的活性来反映细胞活性,该方法因操作简单、快速、敏感,而被国内外广泛用于化疗药敏试验及抗癌新药筛选 [3,4] 。实验中,在相同的作用时间,不同剂量的榄香烯对人胰腺癌BxPC-3细胞的生长抑制率均有显著性差异,最高生长抑制率达73.16%,72h IC 50 为39.45μg/ml。一定的作用时间随着榄香烯浓度的提高对肿瘤细胞的杀伤作用明显增强,一定浓度的榄香烯随着作用时间的延长对肿瘤细胞的杀伤作用明显增强。其生长抑制率与剂量和时间成正相关,提示临床上榄香烯介入给药与全身给药比较,通过提高局部药物的浓度,发挥更好的抗肿瘤效果。

    生理情况下,胚胎时期细胞不断增殖并逐渐分化,最后成熟于某一阶段。细胞增殖核抗原(PCNA)是一种与细胞增殖关系密切的核蛋白 [5,6] ,在人类各种恶性肿瘤中能稳定地表达,但在正常组织中不表达或仅有十分微弱的表达。在静止期细胞,其量很少,G 1 晚期开始增加,S期达到高峰,G 2 、M期明显下降,是评价细胞增殖状态和分化程度的一个指标 [7,8] 。当细胞无限制增殖时即可形成肿瘤,所以可从PCNA表达来分析细胞增殖程度,从而了解肿瘤发生、发展及预后情况。本实验结果显示,榄香烯作用于人胰腺癌BxPC-3细胞后,PCNA表达较对照组明显下降,提示癌细胞较多被阻滞于G 1 期,榄香烯干扰了其细胞周期,抑制癌细胞的增殖,而抑制PCNA的合成可能是其抗肿瘤作用的 机制之一。
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    基金项目:上海市科委资助课题,编号:004019078

    作者单位:200062上海市普陀区中心医院,上海中医药大学普陀临 床医学院

    (编辑 青山), http://www.100md.com(李琦 孙 珏 范忠泽 朱美华 许建华 石晓兰 李朝衡)