丹參及其聯合5-FU對人胃癌SGC-7901細胞凋亡的影響

于慶生　經文善　宋加奎　張　琦　劉舉達

(1 安徽中醫藥大學第一附屬醫院普外科，合肥，230031； 2 安徽省中醫藥科學院中醫外科研究所，合肥，230061)

?

丹參及其聯合5-FU對人胃癌SGC-7901細胞凋亡的影響

于慶生1,2經文善1宋加奎1張琦1,2劉舉達1,2

(1 安徽中醫藥大學第一附屬醫院普外科，合肥，230031； 2 安徽省中醫藥科學院中醫外科研究所，合肥，230061)

目的：探討中藥丹參對人胃癌SGC-7901細胞凋亡的影響。方法：采用Annexin V-FITC/PI雙染法，使用流式細胞儀檢測不同濃度丹參、5-FU及二者聯合對人胃癌SGC-7901細胞的凋亡率影響。采用熒光顯微鏡觀察不同濃度丹參、5-FU及二者聯合對人胃癌SGC-7901細胞凋亡數量的影響。結果：1)不同濃度丹參溶液作用于人胃腺癌SGC-7901細胞后，細胞的凋亡率大于陰性對照組，且隨藥物濃度的增加而增加；2)丹參、5-FU聯合用藥作用于人胃癌SGC-7901細胞后，細胞的凋亡率大于單純丹參組和5-FU組，且隨丹參藥物濃度的增加而增加；3)通過熒光顯微鏡觀察可見聯合用藥組細胞數量少于陰性對照組，凋亡細胞數隨藥物濃度的增加而增多。結論：丹參能引起人胃癌SGC-7901細胞形態變化，能促進5-FU誘導胃癌SGC-7901細胞凋亡，且有劑量依賴性。

丹參；人胃腺癌SGC-7901細胞；凋亡

胃癌是臨床常見的惡性腫瘤，占消化道腫瘤發病的第1位，確診時90%已屬進展期，盡管給予了包括廣泛淋巴結清掃的腫瘤根治性切除，但仍有半數在5年內復發和轉移，并最終導致死亡。直至目前，化療被認為是防治胃癌術后復發和轉移的最主要方法，但其總體療效令人悲觀，主要原因是腫瘤細胞存在著廣泛的耐藥性，且各種化療藥物都存在較大的不良反應。5-FU是臨床胃癌化療最常用的藥物，眾多研究表明[1-4]，中藥丹參不僅能提高5-FU的抗癌療效，而且可以減少其不良反應，但其確切機制尚未闡明。本文通過觀察丹參對人胃癌SGC-7901細胞凋亡的影響，揭示其抗腫瘤機制，為臨床應用提供理論基礎。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1腫瘤細胞人胃腺癌SGC-7901細胞由安徽醫科大學第一附屬醫院中心實驗室提供，來源于上海腫瘤研究所生物細胞庫。

1.1.2藥物與試劑注射用丹參(凍干)，哈藥集團中藥二廠生產，400 mg/支，生產批號：1310317；氟尿嘧啶注射液，天津金耀氨基酸有限公司生產，250 mg/支，生產批號：1310261；DMEM(高糖)培養基，自賽默飛世爾生物化學制品(北京)有限公司，批號：NXK0732；胎牛血清，購自浙江天杭生物科技有限公司，批號：NVW0526；四甲基偶氮唑藍(MTT)，北京綠生源科技有限公司；胰蛋白酶細胞消化液，自碧云天生物技術研究所，批號：CD201；二甲基亞礬(DMSO)，Sigma公司，批號：D8418；Annexin V-FITC/PI雙染細胞凋亡檢測試劑盒：上海貝博生物試劑公司，批號：401002。

1.1.3儀器潔凈工作臺：蘇凈集團安泰公司；FACS Calibur流式細胞儀：美國Becton Dickinson公司；熒光顯微鏡：德國徠卡DMI-6000B；5%二氧化碳恒溫培養箱：日本Sanyo公司；CK2型倒置顯微鏡：日本Olympus公司；電子精密天平：上海精密科學儀器有限公司；培養/干燥箱：上海一恒科技有限公司；LD4-8型低速離心機：北京醫用離心機廠；滅菌鍋：日本Tomy KOQYO公司；培養瓶、96孔培養板：美國Corning公司；HF Super NW系列超純水儀：上海康雷分析儀器有限公司；WD-9405B搖床：北京市六一儀器廠；垂直板電泳槽：BIO-RAD(PowerPac BasiC)公司；電熱恒溫箱：上海三發；漩渦混合器：其林貝爾儀器制造公司；離心機：安徽嘉文；雙向磁力攪拌器：江蘇省金壇市金城國勝實驗儀器廠。

1.2方法

1.2.1分組方法本實驗分組有聯合用藥組、對照組和丹參組，其中聯合用藥組分3亞組，分別為：高劑量聯合用藥組(高聯組)、中劑量聯合用藥組(中聯組)、低劑量聯合用藥組(低聯組)；對照組分2亞組，分別為：陽性對照組(陽性組)、陰性對照組(正常組)；丹參組分3亞組，分別為高劑量丹參組(高丹組)、中劑量丹參組(中丹組)、低劑量丹參組(低丹組)。

1.2.2給藥方法給藥劑量根據對丹參安全劑量及5-FU半數抑制濃度的篩選而定，高聯組予丹參最大安全劑量及5-FU IC50值劑量，中聯組給予丹參最大安全劑量的1/2及5-FU IC50值劑量，低聯組予以丹參最大安全劑量1/4及5-FU IC50值劑量。陽性對照組(陽性組)和陰性對照組(正常組)分別予以5-FU IC50值劑量和完全培養基。高丹組予丹參最大安全劑量，中丹組予丹參最大安全劑量的1/2，低丹組予丹參最大安全劑量的1/4。

1.2.3藥物配置方法取丹參凍干粉一支，用含10%胎牛血清的DMEM培養液稀釋成10 mL丹參母液(濃度為40 000 mg/L)，吹打混勻后置于15 mL離心管中。同樣，氟尿嘧啶注射液1支(2 500 mg∶10 mL)，用10 mL注射器輕輕吸取液體藥物置于15 mL離心管中，分別存入-20 ℃冰箱避光保存，使用時將其按要求稀釋到相應的工作濃度進行實驗。

1.2.4細胞培養方法將人胃癌SGC-7901細胞用含10%胎牛血清的DMEM高糖培養液，置37 ℃、5%CO2的飽和濕度培養箱中培養，隔天全量換液。待貼壁細胞長滿培養瓶底80%呈基本融合的狀態時，予以胰酶消化后傳代，約2～3 d傳代1次，取對數生長期的細胞進行實驗。

1.2.5測定丹參對人胃癌SGC-7901細胞生長抑制作用的安全濃度方法將濃度為2×104/mL的細胞懸液接種到96孔板中，100 μL/孔；置于37 ℃、5%CO2培養箱中培養24 h，然后分別加入配制的1 000 μg/mL、500 μg/mL、250 μg/mL、125 μg/mL和62.5 μg/mL 5個濃度的丹參完全培養液，同時設立陰性對照組(正常組)和空白對照組，陰性對照組加入不含藥物的完全培養液，空白對照組在不含細胞的孔中加入完全培養液，終體積為200 μL/孔，每組設6個復孔，分別作用24 h、48 h和72 h。作用時間到后，將細胞與5 mg/mL MTT溶液共同置于37 ℃下孵育4 h，吸棄上清液，每孔加入150 μL DMSO，低速搖床上輕輕震蕩15 min，在酶標儀570 nm波長處測定各孔吸光度值(OD值)。將結果代入公式計算不同濃度的丹參對胃癌SGC-7901細胞抑制率。

抑制率(%)=[1-(實驗組OD值-空白對照組OD值)/(陰性對照組(正常組)OD值-空白孔OD值)]×100%。經計算得出丹參作用于人胃腺癌SGC-7901細胞24 h/48 h/72 h的安全濃度分別≤250 μg/mL、≤125 μg/mL、≤62.5 μg/mL。

1.2.6測定5-FU不同濃度對人胃癌SGC-7901細胞的半數抑制濃度(IC50值)方法將濃度為2×104/mL的細胞懸液接種到96孔板中，每孔100 μL；置于37 ℃、5%CO2培養箱中培養24 h，接種于96孔板中的細胞分別加入配制的125 μg/mL、62.5 μg/mL、31.25 μg/mL、15.625 μg/mL和7.812 5 μg/mL 5個濃度的5-FU完全培養液，并設立陰性對照組(正常組)和空白對照組，方法同上，最后在酶標儀570 nm波長處測定各孔吸光度值(OD值)，求出5-氟尿嘧啶對成纖維細胞半數抑制濃度(IC50值)。

抑制率(%)=[1-(實驗組OD值-空白對照組OD值)/(陰性對照組(正常組)OD值-空白孔OD值)]×100%。經計算得出5-FU作用于人胃癌SGC-7901細胞24/48/72 h的IC50濃度值分別為279.043 μg/mL、62.533 μg/mL、13.509 μg/mL。

1.2.7觀察指標及其檢測方法

1.2.7.1人胃癌SGC-7901細胞的凋亡率流式細胞儀檢測不同濃度丹參、5-FU及二者聯合對人胃癌SGC-7901細胞的凋亡率(Annexin V-FITC/PI雙染法)。

取人胃癌SGC-7901細胞，經0.25%胰蛋白酶消化成單細胞懸液，用10%胎牛血清的DMEM全培養液將細胞濃度調成4×104cells/mL。細胞以每瓶2 mL的細胞懸液接種到培養瓶中，再加入3 mL培養液，置于37 ℃、5%CO2培養箱。培養24 h后棄上清，PBS清洗兩次，分別加入之前配制的125 μg/mL丹參+62.5 μg/mL 5-FU溶液、62.5 μg/mL丹參+62.5 μg/mL 5-FU溶液、31.25 μg/mL丹參+62.5 μg/mL 5-FU溶液和62.5 μg/mL 5-FU溶液4個濃度的溶液，即分別對應為高聯組、中聯組、低聯組和陽性組；正常組為加入不含藥物的新鮮完全培養液；同時設立丹參組：125 μg/mL丹參溶液、62.5 μg/mL丹參溶液和31.5 μg/mL丹參溶液，即分別對應為高丹組、中丹組和低丹組。每瓶細胞所加溶液量各5 mL，每個濃度組2瓶細胞，置于37 ℃、5%CO2的培養箱中培養48 h。同時設立一個空白組，2個單染組(3組均為加入5 mL不含藥物的新鮮完全培養液)。培養結束后PBS清洗2次，用不含EDTA的胰酶消化后離心，收集細胞PBS清洗后，加入400 μL 1×Annexin V結合液，制成濃度大約為1×106cells/mL細胞懸浮液。在細胞懸浮液中先后加入5 μL Annexin V-FITC染色液和10 μL PI染色液染色。空白組不加染色劑，2個單染組分別只加5 μL Annexin V-FITC染色液和10 μL PI染色液。采用流式細胞儀檢測。

1.2.7.2凋亡細胞熒光顯微鏡下觀察熒光顯微鏡下觀察不同濃度丹參、5-FU及二者聯合對人胃癌SGC-7901細胞凋亡情況。

表1　不同濃度丹參、5-FU以及兩者合用人胃癌SGC-7901細胞凋亡率

注：**：與陽性對照組相比P<0.01，*：與陽性對照組相比P<0.05。

2　結果

2.1人胃癌SGC-7901細胞的凋亡率結果如表1，藥物作用于人胃癌SGC-7901細胞48 h后，安全劑量區間內丹參(31.25 μg/mL、62.5 μg/mL、125 μg/mL)各組對人胃癌SGC-7901細胞的凋亡率均大于正常組(P<0.05)。并且藥物丹參與5-FU之間存在交互作用(P<0.01)。其中，高劑量聯合用藥組與陽性對照組相比較后有統計學意義(P<0.01)，中劑量聯合用藥組與陽性對照組相比較后有統計學意義(P<0.05)，低劑量聯合用藥組與陽性對照組相比較后無統計學意義。

2.2凋亡人胃癌SGC-7901細胞熒光顯微鏡下觀察結果如圖1所示，染色后熒光顯微鏡下觀察可見聯合用藥組、陽性對照組與正常組(陰性對照組)相比較，正常貼壁細胞密度變小，出現大量被染成綠色和紅色的凋亡和壞死細胞。高劑量聯合用藥組、中劑量聯合用藥組與陽性對照組處理組變化亦有統計學意義，低劑量聯合用藥組與陽性對照組處理組變化不太明顯。安全劑量內丹參(31.25 μg/mL、62.5 μg/mL、125 μg/mL)各組與正常組相比較組間總體統計學意義不明顯，但丹參組有少量凋亡細胞出現，特別是中劑量丹參組和高劑量丹參組。

圖1　丹參、5-FU以及兩者合用對SGC-7901細胞作用48 h染色后熒光顯微鏡鏡下觀察

注：A：高劑量聯合用藥組(125 μg/mL丹參+62.5 μg/mL 5-FU)；B：中劑量聯合用藥組(62.5 μg/mL丹參+62.5 μg/mL 5-FU)；C：低劑量聯合用藥組(31.25 μg/mL丹參+62.5 μg/mL 5-FU)；D：陽性對照組(62.5 μg/mL 5-FU)；E：陰性對照組：無藥物的完全培養液；F：低劑量丹參組(31.25 μg/mL丹參)；G：中劑量丹參組(62.5 μg/mL丹參)；H：高劑量丹參組(125 μg/mL丹參)。

3　討論

細胞凋亡是生物細胞為維持內環境穩定而受基因調控的主動自殺過程，可以清除多余無用、衰老、突變的細胞，是機體生長發育、維持健康的基礎[5]。而腫瘤細胞的特征之一就是缺乏這種程序性的死亡過程，細胞凋亡受阻在腫瘤的發生中占有重要地位，如何誘導腫瘤細胞凋亡已作為腫瘤治療研究的新熱點[6]。

細胞凋亡檢測方法多樣。Annexin V可與早期凋亡細胞轉移至胞膜外的磷脂酞絲氨酸及已凋亡細胞外側的磷脂酞絲氨酸結合染色[7]；碘化丙啶(PI)可以透過凋亡中晚期及凋亡細胞的細胞膜而使細胞核染色，但不能通過完整的細胞膜[8]。單獨用Annexin V-FITC法不能區分細胞凋亡各期，因此采用Annexin V-FITC/PI 雙染可以將凋亡各期細胞及已凋亡細胞區分開來[7-8]。流式細胞儀是對高速直線流動單細胞懸液進行快速定量測定和分析的儀器，其優點是簡單、快速、準確、靈敏，當細胞發生凋亡緩慢和不一致時，檢測更為準確[9-10]。采用Annexin V-FITC/PI雙染法，使用流式細胞儀檢測不同濃度丹參、5-FU及2者聯合對人胃癌SGC-7901細胞的凋亡率影響，結果表明，不同濃度丹參溶液作用于人胃腺癌SGC-7901細胞后，細胞的凋亡率大于陰性對照組，且隨藥物濃度的增加而增加；丹參、5-FU聯合用藥作用于人胃癌SGC-7901細胞后，細胞的凋亡率大于單純丹參組和5-FU組，且隨丹參藥物濃度的增加而增加。熒光顯微鏡觀察是以紫外線為光源，照射染色后的物體，較為直觀的觀察細胞形態，是檢測細胞凋亡的重要手段之一[11]。本研究采用熒光顯微鏡觀察不同濃度丹參、5-FU及2者聯合對人胃癌SGC-7901細胞凋亡數量的影響。結果表明，聯合用藥組細胞數量少于陰性對照組，凋亡細胞數隨藥物濃度的增加而增多。

中醫學認為，機體實體腫瘤多是痰、瘀互結的結果，活血化瘀、化痰散結是中醫治療惡性腫瘤的最基本法則。研究表明[12-13]，中醫中藥可以誘導腫瘤細胞凋亡，提高腫瘤的治療效果。丹參味苦，性微寒，入心、肝經，是傳統具有代表性的活血化瘀藥，很容易推測該藥可能具有抗腫瘤作用。諸多的臨床和動物實驗研究證實[14-18]，丹參具有廣譜的抗腫瘤作用，當丹參聯合5-FU使用時可以顯著提高腫瘤的治療效果，并且可能與促進腫瘤細胞的凋亡關系密切[19-21]。但對人胃癌SGC-7901細胞的影響及其機制尚不清楚。

[1]Yu Qing Sheng，Wang Wei，Wang Xiao Ming，et al.Clinical Study on Early Postoperational Intraperitoneal Chemotherapy and Salviae in Treating of Gastric Cancer[J].CJIM,2002，8(2)：105-109.

[2]于慶生，陳子義，王煒，等.丹參及5-氟尿嘧啶胃癌術后早期腹腔化療的臨床應用[J].中國中西醫結合外科雜志，2002，8(6):393-396.

[3]于慶生，王漢明，盧業才，等.丹參注射液聯合5-氟尿嘧啶腹腔化療抗鼠胃腫瘤的實驗研究[J].安徽中醫學院學報，2007，26(5)：37-40.

[4]馮玉光,邢國輝,宗緒山,等.丹參酮IIA聯合5-FU對人胃癌SGC-7901細胞增殖和凋亡與突變型p53蛋白表達的研究[J].中華腫瘤防治雜志,2010，17(11)：831-834.

[5]閻海.細胞凋亡研究進展[J].中山大學研究生學刊：自然科學、醫學版,2012，33(3)：8-13.

[6]邱淑敏,陳濤,劉美玲,等.中藥誘導腫瘤細胞凋亡機制研究進展[J].動物醫學進展,2015，36(1)：83-86.

[7]郭曉紅,劉立新.Annexin V/PI流式細胞分析法和TUNEL法檢測肝細胞凋亡的對比研究[J].山西醫科大學學報，2008，39(5)：476-479.

[8]孫建平,譚竹鈞,韓雅莉.細胞凋亡檢測方法的研究進展[J].生物技術通報,2012，1(8)：54-59.

[9]李丹妮,吳婷,鄒黎明.Annexin V-FITC/PI法檢測脂多糖誘導滋養細胞的凋亡[J].沈陽醫學院學報,2008，10(3)：142-144.

[10]娜仁圖娜拉,閏雷,趙瑞杰,等.流式細胞術及其在細胞凋亡檢測中的應用[J].中國組織工程研究與臨床康復,2009，13(27)：5353-5356.

[11]苗苗,郭茜茜,吳丹丹,等.熒光顯微鏡法檢測小鼠胸腺細胞凋亡的染料選擇[J].電子顯微學報,2015，34(3)：272-276.

[12]郭宇飛,孫秀琳.中藥誘導腫瘤細胞凋亡的研究[J].世界中醫藥,2008，3(3)：189-191.

[13]周航,鄧海濱.中醫藥調控腫瘤微環境的研究進展[J].世界中醫藥，2014，9(11)：1549-1543.

[14]Zhang J，Wang J，Jiang J Y，et al.Tanshinone IIA induces cytochrome c-mediated caspase cascade apoptosis in A549 human lung cancer cells via the JNK pathway.International journal of oncology[J]，2014，45(2)：683-690.

[15]夏鑫華，劉梅.丹參酮ⅡA和丹酚酸B對肝癌HepG_2細胞株的作用及其機制探討[J].中藥材，2014，21(4)：652-655.

[16]鄧鳳春,于占江,楊鈕,等.隱丹參酮對人胃癌SGC-7901細胞增殖及血管內皮生長因子m RNA表達的影響[J].中國醫藥導報,2015，12(6)：7-9.

[17]馮儉,謝萍,秦銀花,等.丹參注射液聯合5-氟尿嘧啶對小鼠Lewis肺癌細胞凋亡的影響[J].中醫雜志,2012，53(3)：238-240.

[18]翟鳳鈺,李修煒,漆起貴,等.丹參酮聯合5-Fu誘導人乳腺癌細胞MCF-7凋亡的影響[J].軍醫進修學院學報,2012，33(6)：653-656.

[19]車環宇,劉明,朱冰雅,等.丹參酮ⅡA殼聚糖納米粒的制備及抗腫瘤活性研究[J].中成藥,2015，37(3)：646-649.

[20]葛宇清，程汝濱，陳喆.隱丹參酮誘導腫瘤細胞凋亡的分子機制研究進展[J].中華中醫藥學刊，2013，31(12)：2631-2633.

[21]于慶生，王漢明，潘晉方，等.卡鉑聯合丹參注射液腹腔化療對大鼠胃腫瘤細胞凋亡的影響[J].現代中西醫結合雜志，2006，15(20)：2760-2763.

(2015-08-23收稿責任編輯：徐穎)

The Effect of Salvia Miltiorrhiza and its Combination with 5-FU on Apoptosis of Human Gastric Cancer SGC-7901 Cells

Yu Qingsheng1,2, Jing Wenshan1, Song Jiakui1, Zhang Qi1,2, Liu Juda1,2

(1DepartmentofGeneralSurgery,theFirstAffiliatedHospitalofAnhuiTraditionalChineseMedicineUniversity,Hefei230031,China; 2InstituteofChineseMedicineSurgery,AnhuiChineseMedicineAcademyofSciences,Hefei230061,China)

Objective: To observe the effects of Salvia miltiorrhiza on apoptosis of human gastric cancer SGC-7901 cells. Methods: To test the effects of different concentrations of Salvia miltiorrhiza, different concentrations of 5-FU, and the mixtures on apoptosis rate of human gastric cancer SGC-7901 cells by flowing cytometry after AnnexinV-FITC/PI staining. To observe the effects of different concentrations of Salvia miltiorrhiza, different concentrations of 5-FU, and the mixtures on number of apoptosis of human gastric cancer SGC-7901 cells by fluorescence microscope. Results: 1) The apoptosis rate of human gastric cancer SGC-7901 cells that disposed with different concentrations of Salvia miltiorrhiza is higher than the control group, and the apoptosis rate has raised with the increase of concentration of Salvia miltiorrhiza.2) The apoptosis rate of human gastric cancer SGC-7901 cells that disposed with combination therapy group is higher than that of the group disposed by only Salvia miltiorrhiza or 5-FU, and the apoptosis rate increased with the increase of concentration of Salvia miltiorrhiza. 3)Using the Fluorescence microscopy, we can find that the number of the intact cells in Salvia miltiorrhiza combined with 5-Fu groups were all lower than the control group, and the number of apoptotic cells has increased with the drug concentration increasing. Conclusion: Salvia miltiorrhiza can cause human gastric cancer SGC-7901 cell morphological changes and accelerate 5-FU induce the apoptosis of cell, which was correlated with dose.

Salvia; Human gastric cancer SGC-7901 cells; Apoptosis

十二五國家臨床重點專科建設項目(編號：財社〔2013〕239號)

于慶生(1963.12—)，男，教授，主任醫師，博士生導師，安徽省中醫藥科學院中醫外科研究所所長，普外科主任，外科教研室主任，研究方向：胃腸外科基礎與臨床，E-mail：qsy6312@163.com

R285

A doi：10.3969/j.issn.1673-7202.2016.07.043