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目的:
观察熊果酸对人胃癌BGC823细胞的增殖抑制作用,并对比其与白花蛇舌草对裸鼠移植瘤的作用差异,结合检测细胞凋亡、蛋白组表达变化,检测细胞及瘤体组织bax、bd-2、survivin基因和蛋白表达变化情况来探讨两药的作用机制。
方法:
体外实验:MTT比色法观察熊果酸对人胃癌BGC823细胞的增殖抑制作用;流式细胞术检测熊果酸对细胞周期和凋亡的影响:双向电泳和飞行质谱检测熊果酸作用后细胞的蛋白组表达变化;Real Time-PCR检测熊果酸作用后细胞bax、bcl-2、survivin基因表达变化;Westernblotting检测bax、bcl-2、survivin蛋白表达变化。
体内实验:取对数生长期BGC823细胞,实行裸鼠皮下植瘤,10天后待瘤体长至直径约50mm时随机分为空白组、熊果酸组、白花蛇舌草组、5-氟尿嘧啶组,每组8只。灌胃给药,连续给药十天:空白组(生理盐水0.5ml/只/d),熊果酸组(150mg/kg/d),白花蛇舌草组(25g/kg/d);腹腔注射,连续给药六天:5-FU尿嘧啶组(20mg/kg/d)。10天后,处死裸鼠,取下瘤体液氮保存。Real Time-PCR检测bax、bcl-2、survivin基因表达,Western blotting检测bax、bcl-2、survivin蛋白表达。
结果:
1.体外实验
(1)MTT比色法检测结果
熊果酸对人胃癌BGC823细胞的抑制率随浓度增高而增高,24h半数抑制浓度为36.88μmol/L。取近半数抑制浓度40μmol/L分别作用细胞12h、24h、36h、48h,测得抑制率依次为40.51%,54.71%,60.01%,62.09%。
(2)流式细胞术结果
熊果酸401μmol/L作用于细胞24h后,空白对照组与熊果酸组,细胞凋亡百分比分别为(2.507±0.153)%,(11.127±0.145)%;G2期比值例依次为(5.107±0.170)%,(8.323±0.286)%,结果显示,细胞凋亡率增加(<0.001),G2比值增大(<0.001)。
(3)双向电泳和飞行质谱结果
选取正常组与加药组差异较明显的蛋白点进行质谱分析和数据筛选,结果显示熊果酸40μmol/L作用于BGC-823细胞24h后,有两个点变化有一定意义,分别是胞浆内丝切蛋白cofilin-1和钙网蛋白CRT,其中前者表达下调,后者表达上调。
(4)Real Time-PCR检测结果
熊果酸40μmol/L作用B(G)C823细胞24h后,空白对照组与熊果酸组,bax基因△ct值分别为6.500±0.385,5.363±1.032;bcl-2基因△ct值分别为4.215±0.395,6.547±0.768:survivin基因△ct值分别为3.627±0.483,4.637±0.874。说明熊果酸上调了bax基因表达(<0.05),下调了bcl-2、survivin基因表达(<0.05)。
(5)Western blotting检测结果
熊果酸40μmol/L作用BGC823细胞24h后,蛋白免疫印迹结果显示,与空白对照组相比,bax条带颜色加深,bcl-2、survivin条带颜色变浅。说明熊果酸上调了bax蛋白表达,下调了bcl-2、survivin蛋白表达,这与实时荧光定量PCR检测结果相符。
2.体内实验
(1)Real Time-PCR检测结果
实时荧光定量PCR检测结果显示,空白对照组、熊果酸组、白花蛇舌草组、5-氟尿嘧啶组bax基因△ct值依次为8.091±0.614,6.680±0.716,7.280±0.779,6.239±0.339;bcl-2基因△ct值依次为6.270±0.774,7.857±1.268,7.222±0.852,9.034±1.573;survivin基因△ct值依次为5.500±0.655,6.947±0.996,5.743±0.932,6.793±0.792。说明熊果酸、白花蛇舌草和5-氟尿嘧啶均上调了瘤体组织bax基因表达(<0.05),下调了bcl-2、survivin基因表达(<0.05)。
将药物处理组数据进行统计学分析,结果显示,熊果酸组和5-氟尿嘧啶组对三个凋亡相关基因的调节不具有统计学差异;白花蛇舌草组和5-氟尿嘧啶组对三个基因的调节具有统计学差异。
(2)Western blotting检测结果
蛋白免疫印迹结果显示,与空白对照组相比,熊果酸组、白花蛇舌草组和5-氟尿嘧啶组bax条带颜色均加深,bcl-2、survivin条带颜色均变浅。说明三种药物均上调了bax蛋白表达,同时下调了bcl-2、survivin蛋白表达。
药物处理组组问比较,熊果酸组与5-氟尿嘧啶组三个蛋白条带的颜色均无明显差异,而白花蛇舌草组则bax条带颜色比5-氟尿嘧啶组略浅,bcl-2和survivin条带颜色比5-氟尿嘧啶组略深,这与实时荧光定量PCR检测结果相符。
结论:
1.体外实验
(1)熊果酸呈时间-剂量-依赖性抑制人胃癌BGC823细胞增殖,诱导细胞凋亡,阻滞细胞于G2/M期,从而起到抗肿瘤的作用。
(2)熊果酸上调BGC823细胞bax基因与蛋白表达,下调bcl-2、survivin基因与蛋白表达,并引起胞浆内丝切蛋白cofilin-1表达下调,钙网蛋白CRT表达上调。这与熊果酸抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡作用结果相吻合,初步探明为熊果酸抑癌的作用机制之一。
2.体内实验
(1)熊果酸、白花蛇舌草均上调了裸鼠移植瘤瘤体组织bax基因与蛋白表达,下调了bcl-2、survivin基因与蛋白表达,说明两药理论上均具有一定的抗肿瘤生物活性,初步探明为两药共同的抗肿瘤作用机制之一。
(2)熊果酸与5-氟尿嘧啶对凋亡相关基因与蛋白bax、bcl-2、survivin表达的调节作用相当,而白花蛇舌草的调节作用作用则相对较弱。