張復華* 尹松梅* 牛國敏 楊國雷 凌奕文 李 蕊 徐嘉愉
(1 南方醫科大學附屬南海醫院,廣東 佛山 528200;2 中山大學附屬孫逸仙紀念醫院,廣東 廣州 510120)
急性白血病是血液系統最常見的惡性疾病,聯合化療是治療急性白血病的主要手段,但仍有部分患者不能緩解或緩解后很快復發[1]。白血病細胞對化療藥物產生多藥耐藥(multidrug resistance,MDR)是化療失敗的主要原因,尋找高效低毒的白血病耐藥逆轉藥物是目前研究的重點[2]。槲皮素是自然界分布最廣泛的黃酮類化合物,本研究前期發現槲皮素(Quercetin,Que)通過抑制Cox-2的表達降低Bcl-2的表達,同時誘導Bax的表達,啟動Caspase-3級聯反應誘導HL-60細胞凋亡[3]。研究提示槲皮素是有效的腫瘤MDR逆轉劑,可通過多種機制發揮逆轉腫瘤耐藥的作用。白藜蘆醇(Resveratrol,Res)是從葡萄植物屬中提取的多酚類化合物,有抑制腫瘤細胞生長及促凋亡等作用。本研究將Que、Res兩種低毒性的植物提取物用于急性髓系白血病耐藥細胞株HL-60-A的研究,觀察藥物單用、聯合對腫瘤細胞的生長抑制及逆轉耐藥等影響,探討Que及Res逆轉白血病細胞耐藥的可能性。
1.1 材料:槲皮素(sigma,美國),白藜蘆醇(sigma,美國)用DMSO溶解,阿霉素(adriamycin,ADM)(深圳萬樂公司,中國)用生理鹽水溶解,制成母液后-20 ℃保存。
1.2 細胞培養:HL-60、HL-60-A細胞株購自中國科學院上海細胞生物研究所,HL-60-A為ADM誘導HL-60細胞株建立的耐藥細胞株,本實驗室冷凍保存。復蘇細胞接種于含10%胎牛血清(杭州四季青 中國)、3%谷氨酰胺的RPMI 1640完全培養基,置于37 ℃、5% CO2細胞培養箱中培養,每2~3 d傳代換液一次,取對數生長期的細胞進行實驗。
1.3 CCK-8法檢測Que、Res的細胞毒性作用:取對數生長期HL-60、HL-60-A細胞,計數并接種于96孔板,每孔接種細胞5×104個。不同濃度Que、Res單用或聯用(濃度梯度設為0、12.5、25、50、75、100、150μmol/L)加入細胞中,每個濃度設3個平行孔,設空白孔,陰性對照組,每孔液體終體積200μL,培養48 h后加入37 ℃預熱的CCK-8(同仁化學研究所,日本),在培養箱中繼續孵育4 h后在酶標儀上檢測,以空白孔調零,檢測波長為450 nm,參照波長為630 nm,測定各孔吸光度值,記錄結果,取3個復孔的平均吸光度值作為該濃度條件下的OD值。實驗重復3次,取平均值。細胞存活率(%)=(處理組OD值/對照組OD值)×100%。以藥物濃度對數為橫軸,抑制率為縱軸繪制濃度-效應曲線,根據線性回歸方程求出半數抑制率(IC50)。
1.4 CCK-8法檢測Que、Res單用或聯用對耐藥細胞的逆轉作用:取對數生長期HL-60-A細胞接種于96孔板中,分別加入Que、Res與不同濃度ADM(濃度梯度為0 2.5 5 10μg/mL)孵育,實驗分組如下:①對照組;②Que 12.5 μmol/L+ADM;③Res 12.5μmol/L+ADM;④Que 6.25μmol/L+ Res 6.25 μmol/L+ADM;⑤Que 25μmol/L+ADM;⑥Res 25μmol/L+ADM;⑦Que 12.5μmol/L+ Res 12.5μmol/L+ADM,余實驗步驟同實驗方法1.3。耐藥指數(Resistance index,RI)=IC50(耐藥細胞)/IC50(親本細胞);逆轉倍數(Reversal fold,RF)=IC50(逆轉前)/IC50(逆轉后)。
1.5 統計方法:數據描述使用均數±標準差,兩獨立樣本均數的比較用t檢驗;多組資料間均數的比較用方差分析。數據應用SPSS19.0軟件處理。
2.1 ADM對HL-60-A細胞耐藥性的分析
不同濃度的ADM(濃度梯度為 0.025、0.05、0.1、0.2、1.25、2.5、5、10 μg/mL)與HL-60及HL-60-A共培養48h檢測對ADM的耐受性,結果顯示,ADM對HL-60及HL-60-A的IC50值分別為(0.042±0.002)、(5.124±0.004)μg/mL,RI為122,提示HL-60-A細胞為耐藥細胞株。
2.2 Que、Res單用及聯用對HL-60-A細胞毒性的影響
不同濃度的Que、Res分別與HL-60-A共培養48 h檢測細胞存活率,Que、Res對HL-60-A的IC50值分別為(74.74±9.27)、(100.57±4.66)μmol/L,提示單獨使用Que、Res均可抑制HL-60-A生長,其細胞毒性作用呈劑量依賴性;Que+Res 對HL-60-A的IC50為(54.84±6.29)μmol/L,提示聯合使用Que+Res可進一步殺傷白血病細胞(圖1)。

圖1
2.3 Que、Res單用及聯用對HL-60-A細胞耐藥性的影響
根據Que、Res對HL-60-A細胞毒性作用可見,Que、Res濃度為12.5及25μmol/L時毒性弱,選用此2種濃度作為逆轉耐藥濃度分別與ADM孵育。方差分析結果顯示,Que 12.5μmol/L、Res 12.5μmol/L、Que 6.25μmol/L+Res 6.25 μmol/L與不同濃度ADM孵育后細胞存活率差別有意義(P<0.05),Que 25μmol/L、Res 25μmol/L、Que 12.5μmol/L+Res 12.5 μmol/L組間差別亦有意義(P<0.05);Que、Res單獨使用12.5 μmol/L時ADM的IC50值分別(3.59±0.04)、(3.97±0.02)μg/mL;RF為 1.54倍和1.40倍;劑量25μmol/L時IC50值分別(2.45±0.02)、(3.63±0.01)μg/mL,RF為 2.26倍和1.52倍,提示小劑量Que或Res即可增強ADM對HL-60-A的殺傷作用,Que增敏作用更明顯;Que、Res聯合使用時IC50值分別(2.98±0.02)、(1.97±0.01)μg/mL,RF為 1.86倍和2.81倍,較Que、Res單用RF明顯下降,表明聯合使用Que、Res可進一步逆轉HL-60-A耐藥的作用。
作為黃酮類化合物中最常見及應用范圍最廣的Que目前認為其有抗氧化、抗過敏、抗血栓、抗血小板聚集和神經保護等多種生物活性及藥理作用,且對白血病在內的多種惡性腫瘤細胞有生長抑制作用,逆轉腫瘤細胞的多藥耐藥可能是其發揮抗腫瘤作用的重要機制之一[4,5]。本研究發現Que不僅可以殺傷白血病細胞,對白血病耐藥細胞亦有一定的殺傷作用,低劑量時即可以明顯增強ADM對HL-60-A的敏感性,與蔡迅等[6]研究結果大致一致。本結果同時提示Que是低毒性物質,單用對HL-60-A的殺傷及逆轉耐藥效果均有限,可通過聯用低毒性藥物增強其抗腫瘤作用。Res作為葡萄屬提取物是一種安全的藥物,亦有一定的抗腫瘤作用[7],本研究用其聯合Que進一步研究抗腫瘤作用。結果發現,Res有一定的抗白血病作用,但較Que弱。低劑量Que+Res(6.25或12.5μmol/L)對HL-60-A的RF明顯比單用Que或Res(12.5或25μmol/L)高,提示聯合使用Que和Res可提高逆轉白血病細胞耐藥性,其作用機制可能與其加強抑制細胞膜上MRP泵功能,減少耐藥細胞內化療藥物外流有關[8],本研究將進一步研究其作用機制,為Que、Res應用于臨床提供依據。
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