新疆阿魏乙酸乙酯分離部位對HCT116細胞遷移和侵襲能力的影響

羅福祥 盧軍 張海英

摘要：目的 觀察新疆阿魏乙酸乙酯分離部位對人結腸癌細胞HCT116遷移和侵襲能力的影響，探討其相關作用機制。方法 將體外不同濃度阿魏乙酸乙酯分離部位作用于人結腸癌HCT116細胞24 h，CCK-8法檢測細胞增殖，計算細胞生長抑制率和IC50，細胞劃痕實驗和Transwell小室實驗觀察HCT116細胞遷移和侵襲能力。結果 新疆阿魏組與順鉑組隨著藥物濃度的增加，OD值逐漸變小，抑制率呈藥物濃度依賴性，新疆阿魏組IC50為43.98 μg/mL，順鉑組IC50為36.77 μg/mL。與空白組比較，經新疆阿魏樹脂乙酸乙酯分離部位作用后，HCT116細胞遷移和侵襲能力明顯減弱（P<0.01）。結論 新疆阿魏樹脂乙酸乙酯分離部位對人結腸癌細胞HCT116的增殖、遷移和侵襲能力具有一定的抑制作用。

關鍵詞：新疆阿魏；人結腸癌HCT116細胞；遷移；侵襲

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2016.12.017

中圖分類號：R285.5 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5304（2016）12-0069-04

Effects of Separation Parts of Ethyl Acetate from Ferula Sinkiangensis Resin on Migration and Invasion of HCT116 Cells LUO Fu-xiang1， LU Jun2， ZHANG Hai-ying1，2 （1. School of Traditional Chinese Medicine， Xinjiang Medical University， Urumqi 830000， China； 2. Affiliated Chinese Medicine Hospital of Xinjiang Medical University， Urumqi 830000， China）

Abstract： Objective To investigate the effects of separation parts of ethyl acetate from Ferula sinkiangensis resin on migration and invasion of HCT116 cells. Methods In vitro separation parts of ethyl acetate from Ferula sinkiangensis resin with different concentrations were acted on human colon cancer HCT116 cells for 24 h. CCK-8 method was used to detect cell proliferation， calculate the cell growth inhibition rate and IC50. Method of scratches the legitimacy and Transwell room were used to observe HCT116 cell migration ability. Results With the increase of medicine concentration， OD value in Ferula sinkiangensis resin group and cisplatin group decreased gradually； inhibition ratio and medicine concentration were dependent； IC50 was 43.98 μg/mL in Ferula sinkiangensis resin group and 36.77 μg/mL in cisplatin group. Compared with control group， affected by separation parts of ethyl acetate from Ferula sinkiangensis resin， migration and invasion abilities of HCT116 cells were weakened significantly （P<0.01）. Conclusion Separation parts of ethyl acetate from Ferula sinkiangensis resin can reduce proliferation， migration and invasion abilities of HCT116 cells to some extent.

Key words： Ferula sinkiangensis resin； human colon cancer HCT116 cells； migration； invasion

結腸癌是胃腸道常見的惡性腫瘤，在我國死亡率較高。阿魏味苦、辛，性溫，具有殺蟲、散痞、消積的功效[1]。在維吾爾、哈薩克等民族民間常用于治療蟲積腹痛、腹中痞塊、肉食積滯等。現代藥理研究發現，阿魏提取物倍半萜香豆素類化合物具有抗病毒、抗血管新生、抗氧化、抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤

基金項目：國家自然科學基金（81260625）

通訊作者：張海英，E-mail：1030737878@qq.com

細胞凋亡的作用[2-3]。前期研究顯示，新疆阿魏乙酸乙酯分離部位對人結腸癌HCT116細胞增殖具有較強的抑制作用及促進細胞凋亡的作用[4]。本實驗通過細胞劃痕實驗和Transwell小室實驗觀察新疆阿魏對結腸癌HCT116細胞遷移及侵襲能力的影響，探討其相關作用機制。

1 材料與方法

1.1 細胞株和藥物

人結腸癌HCT116細胞株，中國科學院上海細胞所。新疆阿魏，產地新疆伊犁，經新疆自治區中醫院李永和主任藥師鑒定為傘形科植物新疆阿魏Ferula sinkiangensis K. M. Shen的樹脂，新疆伊犁阿薩克自治州藥檢所檢驗，批號2012001。

1.2 主要試劑與儀器

DMEM高糖培養液（批號AZG190856）、胎牛血清（批號F120121）、青鏈霉素混合液（批號SV30010）、0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液（批號SH3004201）、PBS（批號AZE189217），美國Hyclone公司；DMSO（批號67685TT），美國Sigma公司；Cell Counting Kit-8（批號10A01A60），武漢博士德生物公司；Transwell小室（批號2500655），美國密理博公司。超凈工作臺（中國上海智誠ZHJH-C1112B），酶標儀（美國Thermo公司），CO2培養箱（美國Thermo公司），倒置熒光研究級三目顯微鏡（IX71-12FL/PH），移液器（德國Eppendorf公司）。

1.3 新疆阿魏乙酸乙酯部位分離

新疆阿魏400 g，研碎成顆粒狀，用2000 mL石油醚（30～60 ℃）超聲提取40 min，溫度小于40 ℃，相同方法提取3次，過濾，濃縮。60 ℃干燥，至無氣泡產生，即得石油醚部位。上述殘渣再用95%乙醇2000 mL相同方法提取1次，過濾，合并提取液，減壓濃縮。濃縮的膏液用硅藻土拌樣分散均勻后，依次用乙酸乙酯、正丁醇、無水甲醇超聲萃取5 min，濾過，濾液濃縮干燥，即得乙酸乙酯、正丁醇、甲醇分離部位。

1.4 CCK-8法檢測HCT116細胞增殖抑制率

收集處于生長對數期的HCT116細胞，計數，調整其濃度為1×105個/mL。取96孔板，每孔加入細胞混懸液100 μL，150 μL無菌PBS填充邊緣孔，常規培養48 h。取新疆阿魏乙酸乙酯分離部位，無菌DMSO助溶后用培養液逐級稀釋成100、50、25、12.5、6.25 μg/mL 5個濃度。棄去孔中原有培養液，給藥組加入含不同藥物濃度的完全培養液200 μL。每組設6個復孔。陽性藥順鉑用培養液稀釋成100、50、25、12.5、6.25 μg/mL 5個濃度，每孔200 μL。將96孔板繼續放入培養箱中常規培養24 h，并在此前設置空白組、對照組。藥物作用24 h后觀察細胞生長情況并記錄。棄去96孔板中上清液，將CCK-8反應溶液配成終濃度為10%DMEM培養液，每孔加入100 μL，置于CO2培養箱孵育1 h。于酶標儀波長450 nm處測定OD值。實驗重復3次，取其平均值，計算細胞增殖抑制率[（OD值對照組-OD值給藥組）÷（OD值對照組-OD值空白組）×100%]。根據各濃度抑制率，采用Graphpad Prism5軟件計算IC50。求出3次實驗各濃度的抑制率與IC50，以平均值作為最終結果。

1.5 細胞劃痕實驗

收集對數生長期HCT116細胞，常規消化，計數為1×105個/mL的細胞混懸液。6孔板中每孔加2 mL細胞混懸液常規培養，直至細胞鋪滿單層約80%，用10 μL無菌移液槍槍頭垂直于底面的培養板底部呈“一”字形輕輕劃痕，每孔3條。棄上清液，用培養液清洗劃下細胞。用完全培養液稀釋DMSO助溶的新疆阿魏乙酸乙酯分離部位至12.5、6.25 μg/mL 2個濃度，陽性對照藥順鉑稀釋至12.5、6.25 μg/mL 2個濃度，6孔板中分別每孔加2 mL，同時設空白組。常規培養，鏡下拍照，記錄0、24、48 h劃痕距離。實驗重復3次，記錄結果，計算細胞遷移率[（劃痕時兩側距離-檢測時距離）÷劃痕時兩側距離×100%]。

1.6 Transwell小室實驗

遷移實驗分組、給藥同“1.5”項。Transwell小室24孔板上層加50 μL無血清DMEM高糖培養基，于培養箱中孵育30 min棄去上清液。藥物作用48 h后將6孔板中上清液棄去，常規消化、離心，分別以無血清的DMEM培養基稀釋，計數，調整其濃度為3×105個/mL細胞混懸液，分別加至Transwell小室上層，每孔200 μL，小室下層加600 μL含10%FBS的DMEM高糖養液，常規培養。48 h后，棄去小室上、下層液，4%多聚甲醛固定細胞30 min后取出小室，PBS清洗2次后染色。30 min后取出小室，PBS再次清洗，用棉簽拭去小室上層細胞，鏡下觀察小室上層細胞是否全部拭去，小室晾干后進行拍照。顯微鏡每孔選取5個視野200目拍照后統計穿膜細胞數，計算細胞遷移抑制率[（空白組穿膜細胞數-給藥組穿膜細胞數）÷空白組穿膜細胞數×100%]。

侵襲實驗分組、給藥同“1.5”項。藥物作用48 h后，活化小室同Transwell小室遷移實驗。將6孔板中上清液棄去，常規消化、離心，分別以無血清的DMEM培養基稀釋，細胞計數板分別計數制成1×106個/mL的細胞混懸液，分別加至Transwell小室上層。每孔200 μL，小室下層加600 μL完全培養液，常規培養72 h，染色，統計穿膜細胞數，計算侵襲抑制率[（空白組穿膜細胞數-給藥組穿膜細胞數）÷空白組穿膜細胞數×100%]。

1.7 統計學方法

采用Statistics17.0統計軟件進行分析。實驗數據以—x±s表示，多組間比較采用方差分析，組間兩兩比較用LSD-t檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 新疆阿魏乙酸乙酯分離部位對HCT116細胞增殖的影響

新疆阿魏組與順鉑組隨著藥物濃度的增加，OD值逐漸變小，抑制率呈藥物濃度依賴性。新疆阿魏組IC50為43.98 μg/mL。順鉑組IC50為36.77 μg/mL。結果見表1。

2.2 新疆阿魏乙酸乙酯分離部位對結腸癌HCT116細胞愈合的影響

細胞劃痕實驗顯示，一定濃度新疆阿魏乙酸乙酯分離部位能降低人結腸癌細胞HCT116的劃痕愈合速度。與空白組比較，各給藥組HCT116細胞遷移率明顯降低，除24 h順鉑6.25 μg/mL組外，差異均有統計學意義（P<0.01）。結果見表2、圖1。

2.3 新疆阿魏乙酸乙酯分離部位對HCT116細胞遷移能力的影響

藥物作用48 h后，進行Transwell小室遷移實驗。與空白組比較，各給藥組HCT116細胞穿膜數明顯降低（P<0.01）。結果見表3、圖2。

2.4 新疆阿魏乙酸乙酯分離部位對HCT116細胞侵襲能力的影響

藥物作用48 h后，進行Transwell小室侵襲實驗。與空白組比較，各給藥組HCT116細胞穿膜細胞數明顯降低（P<0.01）。結果見表4、圖3。

3 討論

阿魏屬植物含有許多生物活性物質，如單糖、含硫衍生物、香豆素、香豆素類、倍半萜、倍半萜內酯和胡蘿卜烷酯等[5-7]。本課題組前期體內外實驗顯示，阿魏屬植物提取物在抗腫瘤、降脂、抗氧化等方面均取得有益的研究成果[8-10]，其具有較大的開發價值。

細胞遷移是細胞接收到遷移信號或感受到趨化物質后產生的移動，由偽足的形成和延伸、新的黏附位點建立、細胞收縮和尾部退縮4個循環步驟組成，通過重復4個過程向前遷移[11]。有學者研究發現，細胞遷移中引領細胞的出現往往預示著腫瘤細胞遷移浸潤的開始。引領細胞具有特殊的分子表型，相較于跟進細胞具有更活躍的遷移表型和更強的遷移動力[11-12]。

本研究觀察了新疆阿魏乙酸乙酯部位對人結腸癌HCT116細胞增殖的影響，篩選藥物最適濃度，以細胞劃痕實驗對細胞遷移實驗做出初步探討，確定合適的藥物濃度、正常的細胞形態。以Transwell小室實驗檢測細胞遷移及侵襲作用，排除劃痕實驗中細胞增殖對遷移結果的影響。結果新疆阿魏乙酸乙酯部位各濃度均對結腸癌細胞的遷移和侵襲具有一定的抑制作用，且隨著濃度的增高，劃痕痕距愈合減慢，腫瘤細胞穿膜細胞數減少，呈現一定的濃度依賴性，與空白組比較差異有統計學意義。新疆阿魏雖不及同濃度順鉑對HCT116細胞的遷移和侵襲抑制作用強，但與空白組比較，新疆阿魏能有效抑制HCT116細胞的遷移及侵襲，為后期有效成分的提取提供了一定的實驗依據。

參考文獻：

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[M].北京：中國醫藥科技出版社，2010：176.

[2] BASHIR S， ALAM M， ADHIKARI A， et al. New antileishmanial sesquiterpene coumarins from Ferula narthex boiss[J]. Phytochemistry Letters，2014，9（3）：46-50.

[3] 殷華芳，錢曉萍，劉寶瑞.阿魏酸抗腫瘤作用機制研究進展[J].現代中西醫結合雜志，2010，19（32）：4238-4240.

[4] 周龍龍，張海英，任燕，等.新疆阿魏樹脂不同分離部位對結腸癌細胞HCTll6的抑制作用[J].中國實驗方劑學雜志，2013，19（23）：183-186.

[5] SHAHVERDI A R， SAADAT F， KHORRAMIZADEH M R， et al. Two matrix metalloproteinases inhibitors from Ferula persica var.persica[J]. Phytomedicine，2006，13：712-717.

[6] BARTHOMEUF C， LIMA S， IRANSHAHI M， et al. Umbelliprenin from Ferula szowitsiana inhibits the growth of human M4Beu metastatic pigmented malignant melanoma cells through cell-cycle arrest in G1 and induction of caspase-dependent apoptosis[J]. Phytomedicine， 2008，15：103-111.

[7] IRANSHAHI M， ARFA P， RAMEZANI M， et al. Sesquiterpene coumarins from Ferula szowitsiana and in vitro antileishmanial activity of 7-prenyloxycoumarins against promastigotes[J]. Phytochemistry，2007， 68：554-561.

[8] 張海英，李偉，周龍龍，等.新疆阿魏抗腫瘤活性部位篩選[J].中國中醫藥信息雜志，2016，23（2）：52-56.

[9] 張海英，史紅，姜林，等.新疆阿魏調節血脂活性部位篩選研究[J].中國中醫藥信息雜志，2015，22（12）：43-46.

[10] 張海英，周龍龍，姜林，等.新疆阿魏抗氧化活性部位研究[J].中國中醫藥信息雜志，2015，22（3）：80-82.

[11] CHEUNG K J， GABRIELSON E， WERB Z， et a1. Collective invasion in breast cancer requires a conserved basal epithelial program[J]. Cell，2013，155（7）：1639-1651.

[12] WONG I Y， JAVAID S， WONG E A， et a1. Collective and individual migration following the epithelial-mesenchymal transition[J]. Nat Mater，2014，13（11）：1063-1071.

（收稿日期：2016-01-05）

（修回日期：2016-01-31；編輯：華強）