王 瑜,朱明了,何施燕,陳 弘,陳佳玉
(紹興文理學(xué)院醫(yī)學(xué)院,浙江紹興312000)
彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)是最常見的侵襲性非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL),約占NHL的41%[1]。美羅華+環(huán)磷酰胺+阿霉素+長春新堿+潑尼松聯(lián)合用藥是目前DLBCL的標(biāo)準(zhǔn)治療手段,可使患者5年生存率>71%[2],但因有明顯毒副作用,且>1/3的患者治療后會復(fù)發(fā)[3],不能實現(xiàn)對DLBCL的完全治療。對于復(fù)發(fā)或難治性DLBCL患者,常需干細(xì)胞移植,但該法費用貴,供體難尋,排斥率高,有較大風(fēng)險,且往往只能緩解癥狀,不能徹底治愈[4]。因此,尋找高效治療DLBCL的替代藥物一直是該領(lǐng)域研究的熱點。
紫云英苷(astragalin)屬于黃酮類化合物,普遍存在于藥用植物中,有抗炎、抗氧化和保護心肌的功能[5-6]。有研究表明,astragalin可通過活化caspase-3而發(fā)揮抗黑色素瘤作用[7],但其抗DLBCL作用尚未見報道。因此,本研究擬觀察astragalin對DLBCL細(xì)胞系OCI-LY8的作用及其分子機制。
OCI-LY8細(xì)胞為本實驗室所保存。清潔級BALB/c小鼠購自于浙江省實驗動物中心,動物合格證號為SCXK(滬)2013-0016。Astragalin購自深圳市美荷生物科技有限公司;CCK-8為日本同仁公司產(chǎn)品;Hoechst 33342、BCA蛋白濃度測定試劑盒以及RIPA裂解液(強)均購自上海碧云天公司;AnnexinVFITC/PI雙染試劑盒及脫脂奶粉購自BD;胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS)、RPMI-1640培養(yǎng)液以及胰蛋白酶均購自Gibco;Ⅰ抗和酶標(biāo)Ⅱ抗購自武漢博士德生物技術(shù)公司;RT-qPCR引物源自上海生工生物公司;Trizol和SuperScript?ⅢFirst-Strand Synthesis System購自Invitrogen;ECL化學(xué)發(fā)光液購自Sigma。
2.1 細(xì)胞培養(yǎng)用含10%FBS的RPMI-1640細(xì)胞培養(yǎng)液,將處于對數(shù)生長期的OCI-LY8細(xì)胞濃度調(diào)節(jié)至8×107/L,分別接種于96孔板(每孔100μL)和6孔板(每孔2 mL)中,均置于37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)。
2.2 CCK-8法檢測OCI-LY8細(xì)胞活力取上述96孔培養(yǎng)板,加入astragalin,使其終濃度分別為0、1、5、25和125μg/L,孵育0、24、48和72 h,設(shè)3復(fù)孔,加入CCK-8溶液每孔10μL,置于37℃、5%CO2飽和濕度條件下培養(yǎng)3 h,于490 nm波長下經(jīng)酶標(biāo)儀檢測吸光度(A)值,分析OCI-LY8細(xì)胞活力,并作生長曲線。
2.3 Hoechst 33342染色觀察OCI-LY8細(xì)胞核的變化取上述6孔培養(yǎng)板,加入astragalin,使其終濃度分別為0、5、25和125μg/L,設(shè)3復(fù)孔,37℃、5%CO2條件下孵育24 h后離心,棄上清,PBS洗3次,用10 μg/L Hoechst 33342染色,室溫條件下避光染色10 min,PBS洗3次,加入50μL PBS,熒光倒置顯微鏡下觀察OCI-LY8細(xì)胞核變化。
2.4 流式細(xì)胞術(shù)分析OCI-LY8細(xì)胞凋亡率取上述6孔培養(yǎng)板,加入astragalin,使其終濃度分別為0、5、25和125μg/L,設(shè)3復(fù)孔,繼續(xù)培養(yǎng)24 h后離心,棄上清,PBS洗2次,用細(xì)胞凋亡死亡雙染試劑盒染色15 min,PBS洗2次,用流式細(xì)胞術(shù)分析細(xì)胞凋亡和死亡率(試劑用量和染色方法按試劑說明書進行)。
2.5 RT-qPCR檢測OCI-LY8細(xì)胞內(nèi)mRNA的轉(zhuǎn)錄水平用含有0μg/mL和25μg/m Lastragalin的培養(yǎng)液孵育OCI-LY8細(xì)胞24 h,Trizol法提取細(xì)胞總RNA,經(jīng)Nano Drop2000定量后,采用SuperScript?ⅢFirst-Strand Synthesis System逆轉(zhuǎn)錄生成cDNA(試劑用量和操作均按說明書進行)。以β-actin為內(nèi)參,實時熒光定量PCR檢測細(xì)胞p53、caspase-3、Bax、Bcl-2、JAK1、JAK2和STAT3的mRNA水平,經(jīng)2-ΔΔCt法計算,分析各mRNA的相對水平。引物序列見表1。
2.6 Western blot分析蛋白水平的變化用含有0 μg/L和25μg/L astragalin的培養(yǎng)液分別孵育OCI-LY8細(xì)胞24 h,離心棄上清液,用PBS洗3次,加入適量細(xì)胞裂解液,提取蛋白,經(jīng)蛋白定量試劑盒定量后以β-actin為內(nèi)參照進行Western blot,觀察OCI-LY8細(xì)胞p53、caspase-3、Bax和Bcl-2的蛋白表達及JAK1、JAK2和STAT3蛋白的磷酸化水平。
表1 RT-qPCR引物序列Table 1.The primer sequences for RT-qPCR
2.7 抑瘤實驗取4周齡雄性BALB/c小鼠,隨機分為6組,每組10只。在無菌條件下飼養(yǎng)1周以適應(yīng)環(huán)境。取對數(shù)生長期的DLBCL細(xì)胞OCI-LY8,1 000 r/min離心5 min,去上清,PBS清洗3次,完全去上清液,將細(xì)胞沉淀并用生理鹽水稀釋成2×1010/L,于小鼠腹股溝皮下注射0.5 mL細(xì)胞懸液。注射3 d后,各組小鼠分別每天灌胃0、5、25、125、625和3 125 μg/kg劑量的astragalin,10 d后殺鼠,取瘤組織稱重,分析該藥的抑瘤作用。
用SPSS 19.0軟件處理實驗數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示,多組間差異的比較用單因素方差分析,以P<0.05表明差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
分別經(jīng)0、1、5、25和125μg/L的astragalin作用OCI-LY8細(xì)胞0 h、24 h、48 h和72 h,結(jié)果如圖1所示,astragalin能顯著抑制OCI-LY8細(xì)胞的活力,且作用效果隨用藥劑量和用藥時間的增加而增強。
Figure 1.The results of viability by CCK-8 assay.OCI-LY8 cells were treated with 0,5,25 and 125μg/L astragalin.Mean±SD.n=3.*P<0.05,**P<0.01 vs0μg/L group.圖1 CCK-8法檢測細(xì)胞活力
經(jīng)0、5、25和125μg/L的astragalin分別作用OCI-LY8細(xì)胞24 h,結(jié)果如圖2所示,經(jīng)5、25和125 μg/L astragalin作用后的OCI-LY8細(xì)胞,出現(xiàn)細(xì)胞核染色質(zhì)濃集、核碎裂現(xiàn)象,形成凋亡小體,且作用效果隨用藥劑量的增加而增強。
分別經(jīng)0、5、25和125μg/L的astragalin作用OCI-LY8細(xì)胞24 h,流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果顯示,astragalin可誘導(dǎo)OCI-LY8細(xì)胞凋亡,且作用效果隨用藥劑量的增加而增加(P<0.01),見圖3。
經(jīng)25μg/L astragalin作用OCI-LY8細(xì)胞24h后,RT-qPCR檢測結(jié)果顯示,細(xì)胞內(nèi)p53、caspase-3和Bax的mRNA水平顯著上調(diào),而Bcl-2、JAK1、JAK2和STAT3的mRNA水平顯著下降(P<0.01),見圖4。
Figure 3.The results of apoptotic rate examined by flow cytometry.OCI-LY8 cells were treated with 0~125μg/L astragalin.Mean±SD.n=3.**P<0.01 vs0μg/L group.圖3 流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡率的結(jié)果
經(jīng)25μg/L astragalin作用OCI-LY8細(xì)胞24h后,Western blot檢測結(jié)果顯示,astragalin可顯著上調(diào)OCI-LY8細(xì)胞內(nèi)p53、caspase-3和Bax蛋白水平,并下調(diào)蛋白Bcl-2的蛋白水平及JAK1、JAK2和STAT3的磷酸化水平,見圖5。
抑瘤實驗結(jié)果顯示,astragalin可顯著抑制荷瘤小鼠腫瘤的生長,且作用效果隨用藥劑量的增加而增強(P<0.01),見圖6。
JAK/STAT信號通路主要由酪氨酸激酶相關(guān)受體、酪氨酸激酶JAK以及轉(zhuǎn)錄因子STAT三組分構(gòu)成[8],近年來越來越多的資料證實,該信號通路可作為腫瘤治療藥物的靶點[9-11]。研究表明,JAK1和JAK2在經(jīng)某種外界刺激后的磷酸化水平受抑,而活性降低的JAK1和JAK2可抑制STAT3蛋白在細(xì)胞內(nèi)募集,并下調(diào)STAT3蛋白活性[12-13],p-STAT3下降可改變線粒體跨膜蛋白,導(dǎo)致Bax與Bcl-2同源二聚體比例增加,增強線粒體膜的通透性,誘導(dǎo)細(xì)胞色素C自線粒體中釋放出來,上調(diào)凋亡終末效應(yīng)分子caspase-3的表達水平,促進腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡,從而發(fā)揮抗腫瘤的作用[12-13]。
Figure 4.The results of RT-qPCR.OCI-LY8 cells were treated with 0 and 25μg/L astragalin.Mean±SD.n=3.**P<0.01 vs0μg/L group.圖4 RT-qPCR檢測結(jié)果
Figure 5.The results of Western blot.OCI-LY8 cells were treated with 0 and 25μg/L astragalin.Mean±SD.n=3.**P<0.01 vs 0 μg/L group.圖5 Western blot檢測結(jié)果
本實驗將astragalin作用于DLBCL細(xì)胞OCILY8,經(jīng)CCK-8法、Hoechst 33342染色和流式細(xì)胞術(shù)證實,astragalin可抑制OCI-LY8細(xì)胞活力并誘導(dǎo)其凋亡。同時RT-qPCR以及Western blot實驗結(jié)果顯示,細(xì)胞內(nèi)p53、caspase-3和Bax蛋白水平顯著上調(diào),Bcl-2蛋白含量及JAK1、JAK2和STAT3蛋白磷酸化水平顯著下降,因此,astragalin可抑制JAK/STAT信號通路的活化。同時當(dāng)astragalin作用于OCI-LY8細(xì)胞后,p53蛋白水平顯著上調(diào)。p53是一種抑癌基因,它不僅可以激活Fas和TNF介導(dǎo)的外源性凋亡途徑,同時能激活線粒體途徑來誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡[14-15]。故而,在本研究中p53協(xié)同JAK/STAT信號通路發(fā)揮著抗DLBCL細(xì)胞OCI-LY8的作用。此外,小鼠抑瘤實驗也進一步證實astragalin的抑癌作用。
Figure6.The results of tumor inhibiting experiment.Mean±SD.n=10.**P<0.01 vs0μg/kg group.圖6 荷瘤小鼠抑瘤實驗檢測結(jié)果
綜上所述,astragalin可通過上調(diào)p53的表達和影響JAK/STAT信號通路,來抑制DLBCL細(xì)胞OCI-LY8活力,并誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡,為抗DLBCL替代藥物的研發(fā)提供了重要依據(jù)。