莪術油對人乳腺癌細胞株MCF-7增殖以及細胞周期阻滯的影響

蔣鈺為

(遼寧中醫藥大學，遼寧 沈陽 118000)

乳腺癌現已成為女性最常見的惡性腫瘤，而我國乳腺癌發病率與發病速度均高于發達國家，嚴重威脅著女性的身體與身心健康[1]。目前，乳腺癌的標準治療模式為手術、化療、放療、內分泌治療、分子靶向治療和中醫藥治療等[2]。其中，中醫藥治療乳腺癌以其效果顯著、毒副作用小的特點被廣泛用于臨床和實驗研究。莪術(Curcuma zedoaroa Ros.c)作為一味傳統中藥材，具有行氣破血、消積止痛等功效[3]，臨床常應用于癥瘕痞塊、瘀血經閉、胸痹心痛、食積脹痛等病癥的治療。研究表明，其主要成分莪術油具有抗腫瘤、消炎、抗氧化、保肝等作用，對卵巢癌、宮頸癌、乳腺癌、胃癌等均有療效[4]。本研究采用LuminalB型乳腺癌細胞株MCF-7細胞作為研究對象，給予不同濃度的莪術油，觀察其對MCF-7細胞的抑制作用以及對細胞周期的影響，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

人乳腺癌細胞株MCF-7由中國上海細胞庫提供；莪術油注射液購自哈爾濱三聯藥業有限公司(國藥準字H20053467)；RPMI-1640(HyClone)；胎牛血清(四季青)；胰蛋白酶；PBS(1×)；二甲基亞砜(DMSO)；75%乙醇；超凈工作臺(Dl-CT-2N)；倒置顯微鏡(Olympus CKX31)；臺式冷凍離心機(Allergra X-15R)；酶標測試儀(TECAN sunrise)；流式細胞儀(美國BD)；高溫滅菌CO2培養箱(Thermo-371)。

1.2 MCF-7細胞培養

采用含有10%胎牛血清的RPMI-1640培養液培養MCF-7細胞于T25培養瓶中，放置于含5%CO2的37 ℃細胞培養箱中。細胞長至瓶底90%時，用胰酶消化成單個細胞，繼續傳代培養，取對數生長期細胞進行實驗。

1.3 采用CCK-8檢測不同濃度的莪術油對體外生長的MCF-7細胞的抑制作用

取處于對數生長期的MCF-7細胞，胰酶常規消化后成為細胞懸液，用含有胎牛血清的培養液稀釋為約5×104/mL濃度，等量接種于96孔板，每孔100 μL。因實驗需求同時接種3個96孔板。放入培養箱中培養24 h后，棄掉原培養液，加入濃度分別為100、150、250、300、400、500 μg/mL的莪術油，每孔100 mL，每組3個復孔，另設置無藥物的對照組和完全培養基的空白組，放置于37 ℃培養箱中24、48、72 h后，棄掉原培養液，每孔加入100 μL濃度為10%CCK8(RPMI-1640稀釋)，37 ℃孵育1 h。采用酶標測試儀在450 nm波長處檢測各孔吸光值(OD值)，計算每組平均OD值，各藥物濃度組對細胞的抑制率=(加藥組平均OD值-空白組平均OD值)/(對照組平均OD值-空白組平均OD值)×100%。實驗重復3次。

1.4 采用流式細胞儀檢測莪術油對MCF-7細胞周期的影響

取處于對數生長周期的MCF-7細胞，胰酶常規消化成細胞懸液，用含有胎牛血清的培養液稀釋至7.5×105/mL濃度，接種于6孔板，每孔2 mL細胞液。孵育24 h后加入濃度為200、300、400、500 μg/mL的莪術油，另設一組無藥物對照組。37 ℃培養24 h后收集細胞，貼壁細胞用胰酶消化，離心1 000 r，5 min，棄去上清液。采用PBS沖洗后再次離心，棄上清，加入1 mL預冷的75%乙醇固定，放置于4 ℃冰箱。24 h后，離心4 ℃，3 000 r，10 min，棄掉上清后用預冷的PBS沖洗，離心棄上清，避光加入500 μL碘化丙啶溶液，放置培養箱30 min，每10 min搖晃一次。取出后離心棄上清，加入400 μL PBS沖洗后，用流式細胞儀對細胞進行檢測。上述實驗重復3次。

1.5 統計學方法

2 結果

2.1莪術油對MCF-7細胞生長增殖的影響

實驗結果表明，各濃度莪術油對MCF-7細胞均有不同程度的抑制作用，根據各組OD值計算得出抑制率，500 μg/mL組抑制率最高，且抑制率與藥物濃度呈正相關。運用回歸方程得出莪術油用于乳腺癌MCF-7細胞的半數抑制濃度(IC50)，加藥后24 h、48 h、72 h的IC50分別為335.42 μg/mL、242.71 μg/mL和155.93 μg/mL(P<0.05)。見表1和圖1。

組別 劑量(μg/mL)抑制率(%)24h48h72h空白組無細胞---培養基無藥物---1007.7±2.4*28.6±3.9**36.6±3.2*15010.4±3.6**32.4±3.6*49.4±3.8**莪術油25030.3±3.2*42.0±2.3*61.0±3.0*30040.8±1.8*47.2±2.7*69.2±2.9*40050060.1±3.3*78.4±1.8*72.7±1.8*81.7±1.7*82.7±2.8*91.7±1.8*

注：與空白對照組相比，**P<0.05，*P<0.01。

圖1不同時間作用下不同濃度莪術油對MCF-7細胞的抑制

2.2不同濃度莪術油對MCF-7細胞周期的影響

采用流式細胞儀對藥物作用后的MCF-7細胞以及對照組進行檢測，結果顯示，不同濃度的莪術油作用細胞24 h后細胞周期均出現異常。藥物作用24 h后，對照組細胞比率G1期為53.3%，S期為36.1%，G2期為10.6%(P<0.05)。與對照組相比，各藥物組MCF-7細胞在G1期的比例均提高，濃度為200、300、400、500 μg/mL藥物組G1期細胞比率分別為68.8%、73.1%、76.9%和81.3%(±)，而相應S期和G2期細胞數減少，由此說明莪術油是通過將細胞阻滯在G1期來實現抑制細胞增殖的目的。見圖2。

圖2 不同濃度莪術油對MCF-7細胞周期的影響

3 討論

遺傳、生育、過胖等內在因素到不良情緒、壓力等外在因素都會導致乳腺癌的發生和發展。隨著現代醫學的不斷進步，癌癥患者的生存率有了明顯提高，但復雜的醫療手段所帶來的副作用與不良反應也不容小視。如今，中醫藥在治療乳腺癌方面有了顯著的進步，合理地運用其理念與療法，不僅能改善患者全身癥狀，還能提高其生存質量[5]。現代藥理學研究表明，莪術具有細胞毒性、誘導細胞凋亡、抑制正常細胞癌變等作用，具有抗腫瘤、抗血栓、抗病毒、抗纖維組織增生等活性[6]，所以在具有腫瘤抑制作用的中草藥中，莪術有獨特的優勢。本研究將不同濃度的莪術油用于人乳腺癌細胞株MCF-7，結果顯示，其對MCF-7細胞有明顯的抑制作用，且隨著作用時間的延長，對細胞的抑制率越來越高，細胞半數抑制濃度逐漸降低。流式細胞術顯示，莪術油作用后MCF-7細胞G1期細胞比例增高，細胞周期在G1期被明顯阻滯，說明莪術具有開發出抗癌藥物的潛力。