張悅萌 張大力 安昌善
【摘要】 目的 探討人參皂甙RH2(G-RH2)對(duì)人肺腺癌A549細(xì)胞凋亡的影響。方法 分析G-RH2對(duì)A549細(xì)胞周期及細(xì)胞凋亡的影響, 并檢測(cè)G-RH2對(duì)A549細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá)的影響。結(jié)果 0~60 μmol的G-RH2作用A549細(xì)胞72 h后, 實(shí)驗(yàn)組G1期細(xì)胞比率隨藥物濃度的增加而增加, S期細(xì)胞比率隨藥物濃度的增加而遞減, G2期細(xì)胞無明顯變化。Bax、Bid及Cyto-C表達(dá)量隨藥物濃度增加而增加, Bcl-2、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)及P-ERK表達(dá)量隨藥物濃度的增加而降低。結(jié)論 G-RH2可以誘導(dǎo)人肺腺癌A549細(xì)胞凋亡, G-RH2抗腫瘤藥物值得臨床開發(fā)和應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】 人參皂甙RH2;肺腺癌;A549細(xì)胞;細(xì)胞凋亡
DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.11.215
G-RH2, 即四環(huán)三萜類寡低糖鏈人參二醇型皂甙單體, G-RH2可以通過誘導(dǎo)分化或者誘導(dǎo)調(diào)亡, 抑制多種腫瘤細(xì)胞的生長、增殖, 而且其具有很強(qiáng)的抗腫瘤活性[1], 本實(shí)驗(yàn)以人源肺腺癌細(xì)胞A549為研究對(duì)象, 主要運(yùn)用流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)G-RH2處理的A549細(xì)胞周期改變情況, 最后從蛋白水平用Westen blotting方法驗(yàn)證特定蛋白表達(dá)水平的變化, 探討其發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)的關(guān)鍵蛋白及分子信號(hào)傳導(dǎo)通路, 希望通過研究能促進(jìn)G-RH2抗腫瘤藥物的進(jìn)一步開發(fā)和更廣泛的臨床應(yīng)用?,F(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)告如下。
1 材料與方法
1. 1 材料 延邊大學(xué)藥學(xué)院藥物分析實(shí)驗(yàn)室提供的人肺腺癌A549細(xì)胞系。
1. 2 方法 從-80℃冰箱中取出A549細(xì)胞凍存管先進(jìn)行細(xì)胞復(fù)蘇、細(xì)胞培養(yǎng)及細(xì)胞傳代, 用G-RH2處理A549細(xì)胞, 采用流式細(xì)胞技術(shù)分析G-RH2對(duì)A549細(xì)胞周期及細(xì)胞凋亡的影響;對(duì)G-RH2處理A549細(xì)胞提取蛋白質(zhì)并測(cè)定蛋白質(zhì)濃度, 電泳, 并用Westren blotting化學(xué)發(fā)光顯影定影檢測(cè)G-RH2對(duì)A549細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá)的影響。
2 結(jié)果
2. 1 G-RH2對(duì)A549細(xì)胞周期及凋亡的影響 分別以 0、10、20、40、60 μmol的G-RH2作用A549細(xì)胞72 h后, G1期細(xì)胞比率分別為(61.3±2.1)%、(65.4±1.8)%、(68.9±2.4)%、(78.8±1.7)%、(85.3±1.5)%; S期細(xì)胞比率分別為(26.3±2.1)%、(22.3±2.4)%、(16.3±1.5)%、(11.3±1.5)%、(9.3±2.3)%;G2期細(xì)胞比率分別為(12.4±1.3)%、(12.3±1.4)%、(14.8±2.0)%、(9.1±1.7)%、(6.4±1.3)%, 經(jīng)比較可見G-RH2作用于A549細(xì)胞后, A549細(xì)胞的凋亡比率呈濃度依賴性遞增, G1期細(xì)胞比率隨藥物濃度的增加而增加, S期細(xì)胞比率隨藥物濃度的增加而遞減, 波峰前移, G2期細(xì)胞無明顯變化。
2. 2 G-RH2對(duì)A549細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響 分別以0、10、20、40、60 μmol的G-RH2作用A549細(xì)胞72 h后, Western bolt法檢測(cè)Bcl-2家族系列蛋白的表達(dá)變化, 以β-actin為內(nèi)參對(duì)照。Bax的表達(dá)量分別為(112.56±0.65)%、(123.77±2.17)%、(136.74±1.17)%、(147.61±0.77)%、(159.38±0.53)%;Bcl-2的表達(dá)量分別為(183.28±0.79)%、(178.31±1.35)%、(177.90±1.24)%、(166.96±0.47)%、(147.15±1.41)%;Bid的表達(dá)量分別為(97.18±0.60)%、(99.94±0.06)%、(105.02±0.99)%、(104.95±0.53)%、(126.98±0.43)%;Cyto-C的表達(dá)量分別為(108.38±0.51)%、(114.44±0.30)%、(122.68±0.46)%、(126.26±0.59)%、(133.04±0.44)%;EPK的表達(dá)量分別為(46.28±0.10)%、(58.74±0.53)%、(89.31±0.69)%、(49.53±0.50)%、(38.90±2.11)%;P-ERK的表達(dá)量分別為(160.26±0.59)%、(169.32±0.37)%、(173.62±0.44)%、(174.03±0.64)%、(181.71±0.51)%;經(jīng)比較可見G-RH2作用A549細(xì)胞后, Bax、Bid及Cyto-C表達(dá)量隨藥物濃度增加而增加, Bcl-2、ERK及P-ERK表達(dá)量隨藥物濃度的增加而降低。
3 討論
流式細(xì)胞儀檢測(cè)肯定了G-RH2誘導(dǎo)A549細(xì)胞凋亡的作用。阻滯細(xì)胞周期是誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的方式之一, 其中最易受到影響的是分子變化最為活躍的G1-S期以及G2-M期, 藥物作用于這兩個(gè)時(shí)期就可以干擾細(xì)胞周期的運(yùn)行, DNA合成受阻, 從而抑制細(xì)胞的增殖和生長[2]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:G-RH2作用于A549細(xì)胞后, A549細(xì)胞G1期細(xì)胞依次增高, S期細(xì)胞則依次減少, G2期細(xì)胞無明顯變化, 提示G-RH2對(duì)于A549的細(xì)胞周期調(diào)節(jié)作用, 主要發(fā)生在G1期, 可將細(xì)胞周期阻滯在G1期, 阻止其向S期的發(fā)展。
在細(xì)胞凋亡過程中, Bcl-2家族起著非常重要的作用, 其誘導(dǎo)細(xì)胞的線粒體凋亡途徑。本研究中對(duì)Bcl-2家族主要研究Bax、Bcl-2、Bid的影響。Bcl-2是細(xì)胞凋亡的負(fù)調(diào)控因子, Bax起著促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用, Bid可以接受細(xì)胞內(nèi)的死亡信號(hào)[3]。Cyto-C是線粒體凋亡途徑的關(guān)鍵蛋白, 可反映Bcl-2家族蛋白對(duì)線粒體的調(diào)控作用[4]。本實(shí)驗(yàn)分別以0~60 μmol的G-RH2作用A549細(xì)胞72 h后, 發(fā)現(xiàn)Bax、Bid及Cyto-C表達(dá)量隨藥物濃度增加而增加, Bcl-2表達(dá)量隨藥物濃度的增加而降低。
ERK是絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族的一員, 參與細(xì)胞生長、繁殖、分裂、分化等各個(gè)方面, P-ERK即磷酸化的ERK可影響細(xì)胞增殖和調(diào)控[5]。本實(shí)驗(yàn)中分別用0~60 μmol的G-RH2作用A549細(xì)胞72 h后, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)ERK及P-ERK表達(dá)量隨藥物濃度的增加而降低。
綜上所述, G-RH2通過引發(fā)A549細(xì)胞G1期細(xì)胞周期阻滯, 抑制細(xì)胞增殖, 并通過下調(diào)Bcl-2的表達(dá), 上調(diào)Bax及Bid的表達(dá), 增加Cyto-C的釋放, 誘導(dǎo)A549細(xì)胞凋亡;也可能是通過下調(diào)P-ERK及ERK的表達(dá)抑制A549細(xì)胞增殖。
參考文獻(xiàn)
[1] 樸麗花, 金政, 蔡英蘭, 等.人參皂甙Rh2抗乳腺癌細(xì)胞細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)研究.中國臨床藥理學(xué)雜志, 2011, 27(11): 867-870.
[2] Yi PF, Bi WY, Shen HQ, et al. Inhibitory effects of sulfated 20(S)-ginsenoside Rh2 on the release of pro-inflammatory mediators in LPS-induced RAW 264.7 cells. European Journal of Pharmacology, 2013, 712(1-3):60-66.
[3] 史婷婷, 白建平, 梁月琴, 等.芹菜素對(duì)大鼠缺血/再灌注心肌細(xì)胞凋亡及相關(guān)蛋白Bcl-2、Bax、Caspase-3表達(dá)的影響.中國藥理學(xué)通報(bào), 2011, 27(5):666-670.
[4] Chang Z, Xing J, Yu X, et al. Curcumin induces osteosarcoma MG63 cells apoptosis via ROS/Cyto-C/Caspase-3 pathway. Tumour biology, 2014, 35(1):753-758.
[5] 趙明哲, 劉靖華, 李玉花, 等.ERK信號(hào)通路的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控機(jī)制.國際病理科學(xué)與臨床雜志, 2009, 29(1):15-19.
[收稿日期:2015-12-04]