雷公藤紅素對單核/巨噬細胞在舌癌中的影響

賴河青 馮紅超★ 宋宇峰

雷公藤紅素對單核/巨噬細胞在舌癌中的影響

賴河青 馮紅超★ 宋宇峰

目的 探討雷公藤紅素（Tri）對人單核/巨噬細胞系（THP-1細胞）和舌癌細胞（Tca8113）的影響。方法 在酸性微環境中，加入不同濃度的Tri分別與Tca8113細胞、THP-1細胞+ Tca8113細胞、THP-1細胞進行培養24h、48h、72h后，用MTT法檢測Tri在不同的濃度下，THP-1細胞對Tca8113的殺傷作用。結果 THP-1細胞單獨培養，隨著Tri濃度的升高，細胞數量先增加后減少；THP-1細胞+Tca8113細胞混合培養以及Tca8113細胞的單獨培養，隨著Tri濃度的升高，細胞數量逐漸減少，與濃度成負相關（r=-0.452，P＜0.05）。結論 Tri在低濃度時，能促進THP-1細胞殺傷Tca8113細胞的作用，但濃度過大時，則有明顯的殺傷THP-1細胞的作用。

雷公藤紅素 單核/巨噬細胞 口腔鱗狀細胞癌

腫瘤微環境是腫瘤細胞生長的特殊環境，特點是間質壓力高、組織血供不足、營養相對缺乏、高酸低氧等特點［1，2］。在有氧環境下腫瘤細胞仍然進行糖酵解，即所謂的warburg效應，導致生長旺盛的腫瘤細胞伴隨大量酸性代謝產物的排出，從而形成腫瘤細胞外的酸性環境［3，4］。Shin等［5］發現雷公藤紅素（Tripterine，Tri）明顯抑制血管的生成，產生抑瘤作用，甚至可直接殺滅身體內許多惡性腫瘤細胞，同時也具有復雜的免疫調節作用，可以調節單核/巨噬細胞功能。作者自2012年9月至2013年5月，通過體外模擬舌鱗狀細胞癌的酸性微環境，在不同濃度的Tri中進行了舌癌細胞與單核/巨噬細胞單獨及共同培養，研究Tri對單核/巨噬細胞在舌癌中的影響，為Tri在抗腫瘤方面提供了新的研究方向。報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料 THP-1細胞株、Tca-8113細胞株、Tri、噻唑藍（MTT）、RPMI-1640培養液、PBS液、二甲基亞砜（DMSO）、0.25%含 EDTA胰酶/胎牛血清等。

1.2 方法 （1）配制不同pH值（含2%胎牛血清、20%胎牛血清）的RPMI-1640完全培養液：用5.5%NaHCO3溶液及1N的HCl溶液調配含2%、20%胎牛血清的RPMI-1640完全培養基，pH值為6.6、6.8、7.2（在常規條件下配制），配好后-20℃冰箱保存。（2）配制含有不同濃度Tri及調配其不同的pH值：將Tri溶解于少量二甲亞砜（DMSO）配成1mg/ml母液，過濾除菌后分裝成1ml/支，-20℃冰箱保存。實驗開始前，分別將Tri母液加入含有2%胎牛血清的RPMI-1640完全培養液中，然后將其濃度調整為0μg/ml、5μg/ ml、10μg/ml、20μg/ml、50μg/ml，后用5.5%NaHCO3溶液及1N HCl溶液，將其pH調配為6.6、6.8、7.2。（3）復蘇凍存的THP-1細胞株、Tca8113細胞株及其細胞懸液的制備：從-196℃液氮中取出凍存管后，迅速將其放入37℃溫水杯中，使其快速解凍，擦干后立即放進超凈臺里面，用吸管將液體吸至15ml的無菌離心管內，再用托盤天平將其平衡后，放入離心機，1500r/min，離心5min，離心結束后，吸管吸棄上清液，再加進pH值為7.2含10%胎牛血清、青霉素100μg/ ml、鏈霉素100μg/ml的RPMI-1640培養基，直至5ml，用吸管輕柔吹打，使其成為細胞懸液，吹打混勻后將其移至25ml的培養瓶內，在飽和濕度、37℃、5%CO2培養箱中進行培養，利用懸浮換液法，約2～3d時更換新鮮的培養基。（4）MTT檢測細胞：培養相應時間之后，在倒置顯微鏡下進行觀察。加入 MTT溶液（5mg/ml）20μl/孔，繼續培養4h，1500r/min，離心5min，小心吸凈孔內培養液，然后在避光情況下，加入二甲基亞砜150μl/孔，后立即放于搖床上低速振蕩，持續時間10min，最終使結晶物能夠充分溶解。將酶聯免疫檢測儀的波長設置為490nm，進行測量，保存吸光度值，同時設調零孔。

1.3 統計學方法 采用SPSS18.0統計軟件包。MTT實驗數據采用正交設計的方差分析，計量資料以（±s）表示，多組間比較采用方差分析，組間兩兩比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 Tri對THP-1細胞作用后的細胞數量變化 在同一時間段、同一Tri濃度下，隨著pH濃度的增加，THP-1細胞數量呈現先增加后減少的趨勢，差異均有統計學意義（P均＜0.05）；在同一pH值、同一Tri濃度下，隨著培養時間的增加，細胞數目逐漸減少，差異均有統計學意義（P均＜0.05）；在同一時間段，在同一pH值下，Tri濃度為0～20μg/ml之間時，THP-1細胞數量逐漸增多，濃度為50μg/ml時，細胞數量則下降明顯，差異均有統計學意義（P均＜0.05），見表1。

表1 THP-1細胞培養后細胞數量的變化［μg/ml，（±s）］

表1 THP-1細胞培養后細胞數量的變化［μg/ml，（±s）］

時間（h）pH值Tri濃度0 5 102050 246.60.568±0.112 0.691±0.102 0.795±0.109 0.891±0.111 0.381±0.093 6.80.566±0.113 0.781±0.113 0.894±0.118 0.982±0.103 0.472±0.082 7.20.567±0.102 0.671±0.104 0.789±0.107 0.873±0.113 0.363±0.084 486.60.559±0.115 0.661±0.115 0.748±0.116 0.764±0.104 0.354±0.072 6.80.558±0.107 0.721±0.107 0.767±0.106 0.835±0.116 0.445±0.066 7.20.553±0.106 0.641±0.108 0.656±0.105 0.746±0.105 0.336±0.076 726.60.547±0.108 0.631±0.105 0.745±0.1020757±0.1170.327±0.073 6.80.544±0.109 0.651±0.113 0.754±0.112 0.823±0.108 0.418±0.084 7.20.541±0.104 0.611±0.105 0.719±0.102 0.733±0.112 0.304±0.092

2.2 Tri對THP-1細胞+Tca8113細胞共同培養組作用后細胞數量的變化 THP-1細胞+Tca8113細胞共同培養時，在同一時間段、同一Tri濃度下，pH值由酸至堿，THP-1細胞+Tca8113細胞數量呈現出先增加后減少的趨勢，差異均有統計學意義（P均＜0.05）；在同一pH值、同一Tri濃度下，隨時間的增加，細胞數量不斷地減少，差異均有統計學意義（P均＜0.05）；同一時間段和pH值，Tri濃度越高，THP-1細胞+Tca8113細胞的數量出現越少，差異均有統計學意義（P均＜0.05），見表2。

表2 THP-1+Tca8113細胞培養后細胞數量的變化［μg/ml，（±s）］

表2 THP-1+Tca8113細胞培養后細胞數量的變化［μg/ml，（±s）］

時間（h）pH值Tri濃度0 102050 246.60.693±0.107 0.684±0.1020.567±0.1050.558±0.1020.354±0.082 6.80.692±0.106 0.713±0.1120.588±0.1060.569±0.1040.363±0.072 7.20.792±0.103 0.602±0.1080.548±0.1040.536±0.1060.343±0.092 486.60 .783±0.101 0.663±0.1080.557±0.1020.542±0.1070.344±0.073 6.80.784±0.102 0.694±0.1020.576±0.1070.561±0.1090.355±0.074 7.20.775±0.105 0.565±0.1010.535±0.1120.523±0.1120.336±0.082 726.60.766±0.108 0.636±0.1020.543±0.1080.539±0.1010.317±0.092 6.80.757±0.108 0.647±0.1050.562±0.1020.547±0.1030.348±0.085 7.20.748±0.109 0.528±0.1060.521±0.1070.517±0.1050.309±0.076 5

2.3 Tri對Tca8113細胞培養組作用后細胞數量的變化 在培養Tca8113細胞時，隨著時間、Tri濃度的增加，pH值由酸性至堿性，Tca8113細胞數量均呈現逐漸下降的趨勢，差異均有統計學意義（P均＜0.05），見表3。

表3 Tca8113細胞培養后細胞數量的變化［μg/ml，（±s）］

表3 Tca8113細胞培養后細胞數量的變化［μg/ml，（±s）］

時間（h）pH值Tri濃度0 102050 246.60.566±0.1070.532±0.1020.399±0.108 0.162±0.0210.049±0.007 6.80.567±0.1020.522±0.1120.389±0.104 0.152±0.0320.039±0.006 7.20.565±0.1080.519±0.1050.381±0.106 0.149±0.0220.033±0.009 486.60.564±0.1040.521±0.1080.378±0.103 0.158±0.0210.038±0.008 6.80.561±0.1020.513±0.1090.374±0.102 0.145±0.0230.033±0.012 7.20.562±0.1070.510±0.1050.366±0.101 0.137±0.0120.027±0.011 726.60.561±0.1080.512±0.1060.373±0.106 0.142±0.0370.031±0.009 6.80.553±0.1020.486±0.1070.367±0.105 0.127±0.0180.029±0.007 7.20.520±0.1030.434±0.1060.355±0.104 0.116±0.0190.025±0.005 5

3 討論

研究表明在腫瘤的生長過程中，會“激活”其周圍的間質，這些腫瘤的相關間質又促進腫瘤的發生與進展［6］。當瘤體增大到一定程度后，會出現局部灌注不足、循環差，從而使酸性代謝物乳酸滯留，最終造成局部的pH值降低，出現酸性環境［7］。惡性腫瘤細胞中的pH值大約為7.1～7.2，較相應正常細胞外pH值（7.1～7.6）低［8］，這種酸性微環境減弱了單核/巨噬細胞的殺傷作用，相反增強了分泌血管內皮生長因子（VEGF）等因子的能力，故在酸性微環境中，VEGF使血管內皮細胞增殖，促進了腫瘤內的血管形成［9，10］。微環境中白細胞介素-1等細胞因子也能誘導促使單核/巨噬細胞產生VEGF，從而促進血管的生成。

活化的巨噬細胞包含兩種表型：M1經典激活的巨噬細胞（也稱M1型或Ⅰ型巨噬細胞），指經過激活后的巨噬細胞，即巨噬細胞的“經典活化”；還有一種叫替代激活的巨噬細胞（也叫M2型或Ⅱ型巨噬細胞），即“替代活化”。M1型以具有增強細胞表面調理素受體以及增強生成活性氧和一氧化氮的能力，以發揮其殺菌和殺腫瘤活性。M2巨噬細胞表達了較高水準的甘露糖受體、清道夫A型受體以及半乳糖受體，同時具有IL-12low等表型。M2功能主要表現為吞噬細胞碎片，并在血管的生成和組織的重建及其修復中發揮重要作用。

本實驗采用在不同的pH值、時間以及不同Tri的濃度下，將Tca8113細胞+THP-1細胞共同培養，而以Tca8113細胞、THP-1細胞單獨培養作為對照。研究發現，在口腔鱗癌中單核/巨噬細胞的功能轉化與局部酸性微環境、Tri干預的濃度密切相關。酸性微環境中，THP-1細胞單獨培養，隨著Tri濃度的升高，細胞數量先增加后減少； THP-1細胞+Tca8113細胞混合培養以及Tca8113細胞的單獨培養，隨著Tri濃度的升高，細胞數量逐漸減少，與濃度成負相關（r= -0.452，P＜0.05）；由此可推斷單核/巨噬細胞經Tri干預后，可能是其免疫功能表型發生了轉化即由促瘤型的M2型轉化為抑瘤型的M1型。同樣也可以推測得出Tri具有兩面性，Tri在低濃度時，能促進THP-1細胞殺傷Tca8113細胞的作用，但濃度過大時，則有明顯的殺傷THP-1細胞的作用，這為Tri調節THP-1細胞后達到抗腫瘤的目的，提供了新的研究方向。

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Objective To study the effect of tripterine for the monocytes / macrophages （THP-1） and the common culture of tongue carcinoma （Tca8113） cells in vitro acid microenvironment. Methods In vitro microenvironments，different concentrations tripterine were common cultured with Tca8113 cell，Tca8113 cell+ THP-1 cell，THP-1 cell after 24 hours，48 hours，72 hours . by MTT method to detected change of the number of tongue cancer cells and monocytes / macrophages after to intervente the detection of different tripterine conditions. Results when the monocytes / macrophages were separately cultured，via interfered by different densities of tripterine，the cell counts of Monocytes / macrophages increased and after to reduce. when the monocytes / macrophages and oral squamous cell carcinoma were mixed to culture，and oral squamous cell carcinoma were separately cultured，via interfered by different densities of tripterine，counts of cells was downward trending，and presented significantly inactive related to the densities of tripterine（r=-0.452，P＜0.05）. Conclusion When the concentration of tripterine is lower，the tripterine can promote the increasing of THP-1 cells，however，when the concentration of tripterine is higher，the tripterine can kill the THP-1 cells.

Tripterine Mononuclear-macrophage Oral squamous cell carcinoma

貴州省科技廳計劃研究項目［黔科合LG字（2011）001號］

310006 杭州口腔醫院（賴河青）

550004 貴州省貴陽市口腔醫院（馮紅超）

550004 貴州省食品藥品監督管理局（宋宇峰）