葉宗鑒李 靖黃 彥
(1.四川省成都市龍泉驛第一人民醫院,四川 成都 610100;2.重慶市合川區人民醫院,重慶401520;3.重慶市中醫院,重慶 400021)
·研究報告·
姜黃素對Lewis肺癌裸鼠Bcl-2、Bax和P53蛋白表達的影響*
葉宗鑒1李 靖2△黃 彥3
(1.四川省成都市龍泉驛第一人民醫院,四川 成都 610100;2.重慶市合川區人民醫院,重慶401520;3.重慶市中醫院,重慶 400021)
目的 觀察姜黃素對Lewis肺癌裸鼠Bcl-2、Bax和p53蛋白表達的影響。方法 BALB/C裸鼠平均分為3組:空白組、模型組和姜黃素組,每組10只。各組小鼠右腋皮下接種Lewis瘤細胞,空白組除外。空白組與模型組灌胃0.5%的羥甲基纖維素鈉溶液,姜黃素組灌胃180 mg/kg姜黃素,連續7 d,每日1次。于末次給藥后處死小鼠,計算抑瘤率,采用Western blotting法檢測Bcl-2、Bax和p53蛋白的表達。結果 經姜黃素干預后,Lewis肺癌小鼠的腫瘤體積顯著縮小,Bcl-2和p53蛋白表達顯著減少,Bax的表達顯著升高。結論 姜黃素對lewis肺癌腫瘤生長有抑制作用,其機制可能和下調Bcl-2和P53水平,上調Bax水平有關。
姜黃素 Bcl-2 Bax p53
中國肺癌的發病率及死亡率位于全世界第1位[1],每年死亡患者約160萬人。姜黃素(curcumin)是來自于姜科植物根莖中的一種多酚,具有抗氧化、抗炎、抗癌等多種藥理活性[2-4]。研究表明[5],姜黃素對多種腫瘤都具有顯著抑制作用,本實驗通過研究姜黃素對Lewis肺癌小鼠的腫瘤抑制率、Bcl-2、Bax和p53蛋白的表達等指標的影響,探討姜黃素抗腫瘤的具體機制。現報告如下。
1.1 實驗動物 純系SPF級BALB/C裸鼠,體質量20~25 g,雌雄各半,由重慶醫科大學實驗動物中心提供[許可證編號:SCXK(渝)2012-0001]。
1.2 藥物及儀器 姜黃素購自Sigma公司 (產品編號:C7746),溶于0.5%的CMC溶液中,備用。Lewis肺癌細胞株購自中國醫學科學院。Bcl-2、Bax及p53抗體購自Sigma公司,Western blotting相關試劑購自碧云天公司。低溫冷凍離心機購自美國Thermo公司;凝膠成像圖像分析系統購自美國科達公司。
1.3 造模、分組及給藥 于37℃、5%CO2的條件下對Lewis肺癌細胞進行復蘇,向10只BALB/C裸鼠右腋皮下注射肺癌細胞。7 d后,BALB/C裸鼠皮下瘤體明顯隆起,于無菌條件下剝離裸鼠腫瘤組織,研磨后制成腫瘤細胞懸液,用PBS液調整細胞濃度為2×106個/0.2 mL。取0.2 mL腫瘤細胞懸液注射于20只BALB/C裸鼠右腋皮下。7 d后以裸鼠瘤直徑為5 mm視為造模成功,將接種成功的裸鼠按隨機數字表法分配到模型組和姜黃素組,每組10只。空白組裸鼠僅于右腋下注射0.2 mL的PBS液。待腫瘤體積長到100 mm3后,以0.5%羥甲基纖維素鈉溶液灌胃空白組及模型組裸鼠,姜黃素組以180mg/kg的劑量灌胃姜黃素,每日1次,連續7 d。
1.4 姜黃素對Lewis小鼠腫瘤質量及抑瘤率的影響斷頭處死裸鼠,剝離右腋下腫瘤組織,稱質量,測量體積,計算抑瘤率。抑瘤率=(模型組平均瘤質量-給藥組平均瘤質量)/模型組平均瘤質量×100%。
1.5 Western blotting法檢測腫瘤組織中Bcl-2、Bax和p53蛋白的表達 將剝離的腫瘤組織,放入玻璃勻漿管,再加入蛋白裂解液,研磨勻漿,低溫離心取上清,用BCA法測定蛋白濃度。分別取15 μg總蛋白上樣,經12%分離膠及5%濃縮膠SDSPAGE凝膠電泳,分離后轉移到0.45 μm的PVDF膜。加入一抗,4℃過夜。加二抗,室溫孵育2 h,經ECL化學發光劑于暗室中曝光、顯影和定影。測定條帶蛋白的光密度值,計算蛋白的相對表達水平。實驗重復3次。
1.6 統計學處理 應用SPSS20.0統計軟件分析。計量資料以(±s)表示。多個實驗組與對照組的比較采用Dunnett′s t檢驗,多個組間比較采用單因素方差分析。P<0.05表示差異有統計學意義。
2.1 各組裸鼠肺瘤質量、抑瘤率比較 見表1。與空白組比較,模型組Lewis肺癌裸鼠腫瘤質量及體積明顯增加(P<0.01);與模型組相比,姜黃素組Lewis肺癌裸鼠腫瘤質量顯著降低(P<0.01),腫瘤抑制率為29.31%。
表1 各組裸鼠腫瘤質量及抑瘤率比較(±s)

表1 各組裸鼠腫瘤質量及抑瘤率比較(±s)
與模型組比較,**P<0.01。下同。
組 別 n 腫瘤質量(g) 抑瘤率(%)空白組 10 0.00±0.00 -模型組 10 4.64±0.77 -姜黃素組 10 3.28±0.42**29.31
2.2 各組裸鼠腫瘤組織中Bcl-2、Bax和p53蛋白表達的影響 見表2,圖1。與空白組相比,模型組Bcl-2、Bax和p53蛋白表達顯著增加(P<0.01);與模型組相比,姜黃素組Bcl-2和p53蛋白表達顯著升高(P<0.01),Bax蛋白表達顯著降低(P<0.01)。
姜黃素源自于姜科植物根莖中的一種多酚,安全無毒,目前已被聯合國衛生組織食品藥品管理局批準作為天然的食品添加劑。已有多項研究證實姜黃素具有顯著抗腫瘤作用,如卵巢癌、結腸癌等。在體外細胞實驗中,也有多項實驗證實姜黃素能顯著抑制肺癌細胞的生長[6-7],是一種極具應用前景的抗癌藥物。
表2 各組裸鼠腫瘤組織中Bcl-2、Bax和p53蛋白的表達(±s)

表2 各組裸鼠腫瘤組織中Bcl-2、Bax和p53蛋白的表達(±s)
組別n p53 Bcl-2 Bax空白組 10 0.80±0.01**模型組 10 0.37±0.01 0.60±0.04**0.88±0.03**0.32±0.05 1.54±0.03姜黃素組 10 0.58±0.01**0.47±0.03**1.06±0.03**

圖1 各組裸鼠腫瘤組織中Bcl-2、Bax和p53蛋白表達的Western blotting圖
細胞的增殖和凋亡的動態平衡與腫瘤的發生發展密切相關。許多蛋白在細胞凋亡的發生和發展過程中發揮了重要的作用。Bcl-2是Bcl-2基因家族和蛋白中研究最早的與細胞凋亡密切相關的基因。Bcl-2是該家族中最有代表性的抑制凋亡蛋白[8],而Bax蛋白是該家族中最有代表性的促進凋亡蛋白[9]。Bcl-2和Bax蛋白表達水平的高低,與細胞凋亡直接相關,Bcl-2水平升高會抑制細胞凋亡,Bax水平升高則促進凋亡。所以腫瘤細胞的生存受Bcl-2和Bax蛋白的共同影響[10]。p53蛋白是另一種調節細胞周期或凋亡的蛋白,其不僅可轉錄活化多種靶基因如p21、p53DINPI、Bax等,還可通過轉錄非依賴的形式調節細胞凋亡[11]。p53是一種抑癌蛋白,被認為是目前與腫瘤相關性最密切的癌基因之一[12],且常與另外一些癌基因共同產生協同作用。在多種惡性腫瘤中p53呈現高表達[13],因此降低腫瘤組織中p53的表達對腫瘤治療有重要意義[14],p53也因此被認為是多種腫瘤的診斷、治療與預后的重要分子標志物[15]。
綜上所述,經姜黃素治療的Lewis肺癌裸鼠,其腫瘤體積與質量顯著降低,Bcl-2和p53蛋白的表達顯著升高,Bax蛋白的表達顯著減少,提示姜黃素可通過調節凋亡相關蛋白而抑制Lewis肺癌腫瘤的生長,從而為姜黃素的進一步研究提供理論基礎。
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Effects of Curcumin on Bcl-2,Bax and p53 Expression in Lewis Lung Nude Mice
YE Zongjian,LI Jing,HUANG Yan. The First People's Hospital of Longquanyi,Sichuan,Chengdu 610100,China.
Objective:To investigate the effects of curcumin on Bcl-2,Bax and p53 expression in Lewis lung nude mice.Methods:Nude mice were divided into three groups:control group,tumor model group and curcumin treatment group(180 mg/kg)with 10 mice in each group.For preparation of transplanted tumor model,Lewis cells were subcutaneously injected into the right limb armpit of the BALB/C nude mice,except the control group.The mice of control group and tumor model group
0.5%CMC-Na solution by intragastric administration,once a day for 7 days.The mice of curcumin treatment group received suspension of curcumin 180 mg/kg by gavage once a day for 7 days.After final administration,the mice were killed and tumor inhibition rate was measured. Bcl-2,Bax and p53 protein expression was analyzed by Western blotting.Results:The lung tumor size reduced significantly in curcumin group.Bcl-2 and p53 protein expression decreased significantly in lung tumor tissues,while Bax expression increased.Conclusion:Curcumin inhibits the development of lung tumor through downregulating Bcl-2 and p53 expression and up-regulating Bax expression.
Curcumin;Bcl-2;Bax;p53
R285.5
A
1004-745X(2017)05-0794-03
10.3969/j.issn.1004-745X.2017.05.012
2017-02-07)
重慶市科委基礎與前沿一般項目(cstc2016jcyjA0268)
△通信作者(電子郵箱:1307198425@qq.com)