周瑞芳,劉鵬熙,劉曉雁
(廣州中醫(yī)藥大學附屬二院,廣東省中醫(yī)院,廣東 廣州 510405)
細胞基底樣乳腺癌(basal-like)生物學特性具有侵襲性,容易發(fā)生轉移,預后較差,不適合使用內分泌治療,也無其他有效治療手段,是目前治療的難點之一[1]。因此,中醫(yī)藥干預在該亞型乳腺癌的綜合治療中就顯得尤為重要。本研究應用中藥丹參注射液進行研究,觀察其對basal-like型的人乳腺癌MDA-MB-231細胞生長的影響,期望能為basal-like型乳腺癌的治療提供新的契入點。
1.1 材料 basal-like型乳腺癌細胞株MDA-MB-231(購自中國科學院上海生科院細胞資源中心);小牛血清,RPMI1640培養(yǎng)基(美國Gibco公司);0.25%胰蛋白酶,磷酸鹽緩沖液(PBS,廣州展晨生物科技有限公司);青霉素、鏈霉素(廣州天心制藥廠);噻唑藍(MTT,美國Sigma公司);二甲基亞砜(DMSO,美國Sigma公司);丹參注射液(批號:061123)江西桔都藥業(yè)有限公司。
1.2 細胞培養(yǎng) 人乳腺癌MDA-MB-231細胞采用開放式單層貼壁培養(yǎng),培養(yǎng)液RPMI1640(10%小牛血清,青霉素100 U/mL,鏈霉素100 μg/mL),生長條件:37 ℃,5%CO2,相對飽和濕度。每天觀察生長情況,貼壁2~5 d傳代1次。實驗時取對數(shù)生長期細胞。
1.3 實驗分組 細胞對照組:不加任何處理因素,各處理組各濃度水平的共同對照。5個劑量丹參注射液組:2×10-1g/mL、2×10-2g/mL、2×10-3g/mL、2×10-4g/mL、2×10-5g/mL的丹參注射液。
1.4 觀察指標
1.4.1 細胞存活率觀察 MTT法測細胞增殖,收集對數(shù)生長期MDA-MB-231細胞,調整細胞懸液濃度為2×104/mL 接種于96孔板,培養(yǎng)箱內培養(yǎng)24 h,分別加入不同濃度梯度的丹參注射液繼續(xù)培養(yǎng),之后每隔24 h,每孔加入MTT(5 mg/mL)溶液20 μL,繼續(xù)孵育4 h 終止培養(yǎng),棄去孔內培養(yǎng)上清液,每孔加入DMSO 200 μL,使結晶物充分溶解。MTT比色法測定各孔光密度值,記錄結果。用下列公式計算藥物對細胞生長的抑制率:抑制率%=(對照孔測定的平均OD值-加藥組測定的平均OD值)/對照孔測定的平均OD值。
1.4.2 流式細胞儀檢測凋亡率和細胞周期 各劑量組丹參注射液對MDA-MB-231細胞處理48 h,收集1×106個細胞,預冷的PBS液洗滌,1 300 rpm/min離心5 min,棄上清液,加入70%冷乙醇4 ℃固定并過夜,取固定好的細胞用4 ℃PBS洗2次,用500 μL/孔的碘化丙啶(PI)4 ℃避光染色30 min,上機前將細胞懸液混勻,過200目尼龍網,然后進行檢測,應用CellQuest軟件獲取細胞10 000個,以ModiFit軟件進行凋亡峰擬合及細胞周期分析并繪制DNA分布圖,G1期前的G1亞峰(Ap峰)即為凋亡峰,同時計算出凋亡率。

2.1 MTT法檢測增殖 對于basal-like型乳腺癌MDA-MB-231細胞,丹參注射液作用24 h,1×10-1g/mL的高濃度組促進MDA-MB-231細胞增殖(P<0.01),促增殖率為27.2%;1×10-5g/mL低濃度組抑制MDA-MB-231細胞的增殖(P<0.01),抑制率為16.3%;在1×10-2g/mL、1×10-3g/mL、1×10-4g/mL濃度時對MDA-MB-231細胞增殖無影響。48 h,各劑量丹參注射液對MDA-MB-231細胞增殖均有抑制作用,抑制率分別為38.2%、29.9%、18.2%、15.6%、11.1%,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。72 h,各劑量丹參注射液作用后其OD值均大于細胞對照組,促增殖率分別為46.%、37.6%、23.6%、45.6%、25.9%,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。提示丹參注射液作用72 h能促進MDA-MB-231細胞增殖,見表1。
2.2 流式細胞儀檢測凋亡 丹參注射液作用于MDA-MB-231細胞48 h后,1×10-1g/mL、1×10-2g/mL、1×10-5g/mL的濃度下MDA-MB-231細胞出現(xiàn)典型的凋亡細胞群,凋亡率分別為20.5%、16.6%、12.2%,見表2。

表1 丹參注射液作用于MDA-MB-231細胞24、48、72 h的OD值(±s)

表2 丹參注射液作用于MDA-MB-231細胞48 h的凋亡率及細胞周期
2.3 流式細胞儀分析細胞周期 丹參注射液作用于basal-like型乳腺癌MDA-MB-231細胞48 h,1×10-3g/mL、1×10-4g/mL的濃度下MDA-MB-231細胞G2/M期DNA含量明顯增多,后者與對照組相比差異有統(tǒng)計學意義(χ2=7.6,P=0.022)。
Basal-like型乳腺癌的免疫組化特征為ER、PR和HER-2陰性,常表達基底上皮指標,并且侵襲性較強[2],這類患者易發(fā)生轉移,預后較差,除放化療并無其他特效的治療方法,因此尋找新的有效的治療方法尤其重要。丹參為唇形科多年生草本植物丹參的根及根莖,為活血化瘀類代表藥,脂溶性成分丹參酮、丹參醌藥理作用與植物性雌激素相似[3],研究中發(fā)現(xiàn)丹參有明確的促雌激素樣作用。丹參注射液是中藥丹參的靜脈制劑,主要含多種丹參酮,水溶性酚酸類成分,如丹參素、迷迭香酸、丹酚酸B等是主要藥效物質基礎。本實驗觀察了丹參注射液對basal-like型人乳腺癌MDA-MB-231細胞增殖和凋亡的影響。
丹參注射液作用于人乳腺癌MDA-MB-231細胞24 h,其作用隨著藥物劑量的下降,由促進增殖過渡為對增殖無影響再到抑制增殖,48 h、72 h分別表現(xiàn)出抑制增殖和促進增殖的相反作用。并且在實驗中1×10-3g/mL、1×10-4g/mL劑量組MDA-MB-231細胞G2/M期DNA含量明顯增多。人乳腺癌MDA-MB-231細胞ER(-),ER受體亞型ERɑ無表達,ERβ表達。PE通常在體內E2水平較低時表現(xiàn)出類雌激素效應。Wu Fei[4]發(fā)現(xiàn)外源性雌激素與E2的作用方式不同,他們的雌激素活性不需要激活ERɑ的AF-2區(qū),對MDA-MB-231細胞的雌激素活性是結構依賴性的。因此我們認為丹參注射液促進MDA-MB-231細胞增殖、有絲分裂的作用與藥物劑量相關,有時間依賴性,并且其作用方式可能是獨立于ER的其他途徑。敬靜等[5]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮Ⅱ對AMDA-MB-231細胞的增殖有明顯的抑制作用,且呈時間一劑量一效應關系。翁時秋等[6]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮作用于人乳腺癌MDA-MB-231細胞72 h后,GEP100基因表達峰度顯著下調,在濃度達到1.0 μg/mL時下調尤為明顯,認為丹參酮對于抑制乳腺癌轉移有一定作用。張欣等[7]在體實驗結果提示丹參酮ⅡA能夠抑制接種MDA-MB-231細胞乳腺癌裸鼠腫瘤細胞的生長。以上研究與我們的實驗結果存在較大差異,究其原因,本實驗中使用丹參注射液,藥物原成分保存相對完整,成分多樣而復雜,需進一步的研究明了其各成分的真正效應及作用途徑。
Chrzan BG[8]發(fā)現(xiàn)植物雌激素通過雌激素敏感元素報告基因激活ERβ1的轉錄,但他們的效應較17-βE2弱400-600倍,對受體ERβ1的選擇性強于ERɑ。雌激素的轉錄效應受ERɑ和ERβ兩種受體共同調節(jié),但ERɑ促進增殖,ERβ抑制增殖[9],且PE對ERβ有著更高的親和力[10]。本實驗中,丹參注射液抑制人乳腺癌MDA-MB-231細胞增殖,部分可能是通過ERβ發(fā)揮作用的。
細胞凋亡是指細胞在一定生理和病理條件下,遵循自身程序,由基因調控的主動性死亡過程。本實驗中,1×10-1g/mL、1×10-2g/mL、1×10-5g/mL的濃度丹參注射液作用后,Basal-like型乳腺癌MDA-MB-231細胞P53基因變異,P53基因與細胞凋亡有密切關系。劉永惠等[11]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮作用于接種MDA-MB-231S細胞的裸鼠后,經蛋白酶聯(lián)免疫法檢測發(fā)現(xiàn)丹參酮能有效的抑制突變型P53和mdm2的表達。本實驗中丹參誘導了MDA-MB-231細胞的凋亡,可能是P53基因調節(jié)的。因此,我們認為,丹參注射液對Basal-like型乳腺癌MDA-MB-231細胞生長的影響與時間點、藥物劑量相關。研究中某些劑量丹參注射液表現(xiàn)出促進MDA-MB-231細胞增殖、有絲分裂的作用與前人部分研究結果差異較大,考慮前人研究多選取單一丹參提取物,本研究中丹參注射液原藥成分保存較完整,成分復雜,作用靶點部位較多所致。本研究為體外實驗,中藥發(fā)揮作用的方式復雜,臨床中需要攝入體內,通過胃腸道復雜的代謝轉化成有活性的產物而發(fā)揮作用。因此需進一步體內實驗明確丹參的安全劑量及其作用的途徑與原理。
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