劉玉玲,劉利,鄧佳麗,郭祉良
(1.山西醫科大學汾陽學院,山西汾陽 032200;2.山西省汾陽醫院,山西汾陽 032200)
蟾蜍靈是傳統中藥蟾酥的主要活性成分之一,具有抗癌、鎮痛等多種作用[1]。目前研究發現蟾蜍靈可作用于腫瘤,但其研究過程中對正常細胞毒副作用的報道卻較少[2-5]。本研究通過蟾蜍靈處理體外培養的人胃黏膜上皮細胞GES-1,了解蟾蜍靈對GES-1細胞的毒性作用,為其應用于臨床提供理論依據。
蟾蜍靈(含量≥98%,MB7115),大連美倫生物科技有限公司,使用時用無水乙醇配成1 mmol/L的母液,根據使用需要將母液稀釋為相應濃度;青霉素-鏈霉素雙抗溶液(penicillin-streptomycin)(批號:B540732)、乙醇(批號:A500737)、DMEM培養基(批號:E600003),胰蛋白酶(批號:A003702),噻唑藍(Methyl Thiazolyl Tetrazolium,MTT)(批號:A100793)、二甲亞砜(Dimethyl Sulfoxide,DMSO)(批號:A100231),生工生物(上海)股份有限公司;小牛血清(批號:11011-8611),杭州四季青生物工程材料有限公司。
人胃黏膜上皮細胞株GES-1為山西醫科大學汾陽學院檢驗系張笑添老師贈予。
Galaxy 170S二氧化碳培養箱,德國Eppendorf公司;MX2型微孔板振蕩器,韓國FINEPCR公司;Infinite F50型酶標儀,瑞士Tecan公司;TG-16型離心機,上海盧湘儀離心機儀器有限公司;Ti-S倒置熒光顯微鏡,日本尼康公司;DM500光學顯微鏡,德國Leica公司。
1.3.1 細胞培養
GES-1細胞培養于含有10%小牛血清、1%青鏈霉素的DMEM培養基中,置于37 ℃、濃度為5%的CO2培養箱中。培養2~3 d,使細胞處于對數生長期,用0.25%胰酶消化,計數并放于培養箱中傳代培養。
1.3.2 MTT法檢測GES-1細胞抑制率
取對數生長期的GES-1細胞,加入培養基,充分混勻制成細胞懸液,接種于96孔板中,每孔2 000個細胞,100 μL/孔,放置過夜。細胞貼壁后,分別加入蟾蜍靈(0 nmol/L、1 nmol/L、10 nmol/L、25 nmol/L、50 nmol/L和100 nmol/L),每組設立3個復孔,于37 ℃培養箱分別培養24 h、48 h、72 h后,向每孔中加入20 μL MTT溶液(工作濃度為5 mg/mL)混勻繼續培養4 h后,小心吸棄孔中培養基,向每孔中加入150 μL DMSO,放置10 min。用酶聯免疫標記儀在450 nm處測定吸光值(OD),實驗重復3次,計算細胞生存率。

1.3.3 細胞形態學觀察
細胞接種于96孔培養板中,培養過夜,細胞貼壁后加入不同濃度的蟾蜍靈(0 nmol/L、25 nmol/L、50 nmol/L和100 nmol/L),培養48 h后,放置在光學顯微鏡下進行觀察拍照。
1.3.4 細胞內ROS含量的檢測
采用熒光探針DCFH-DA檢測GES-1細胞內活性氧(ROS)含量,終濃度為10 μmol/L。DCFH-DA被ROS氧化為二氯熒光黃(DCF),產生綠色,通過細胞內DCF的熒光強度,即可相對定量細胞內ROS的水平。實驗時,細胞接種于96孔培養板中,培養過夜,細胞貼壁后加入不同濃度的蟾蜍靈(0 nmol/L、25 nmol/L、50 nmol/L和100 nmol/L),培養48 h后,用無血清培養基清洗細胞3次,向細胞中加入100 μL稀釋好的DCFH-DA工作液,于37 ℃細胞培養箱內孵育20 min,然后用無血清細胞培養液洗滌細胞3次,放置熒光顯微鏡下觀察DCFH-DA的熒光。
采用GraphPad Prim6統計軟件進行數據分析,所有數據均以(±s)表示;采用t檢驗對不同實驗組之間的數據進行統計學分析,P<0.05為差異有統計學意義。
以 0 nmol/L、1 nmol/L、10 nmol/L、25 nmol/L、50 nmol/L和100 nmol/L濃度的蟾蜍靈作用GES-1細胞24 h、48 h和72 h后,通過MTT檢測細胞的生長水平。如圖1所示,在蟾蜍靈處理細胞24 h時,與對照組(0 nmol/L)相比,1~100 nmol/L的蟾蜍靈對GES-1細胞無殺傷作用(P>0.05);而蟾蜍靈作用細胞48 h和72 h時,隨著藥物濃度的增加,與對照組(0 nmol/L)相比,GES-1細胞的生長受到了明顯抑制,且差異具有統計學意義(P<0.05)。結合實驗結果和參考文獻[6],用0 nmol/L、25 nmol/L、50 nmol/L和100 nmol/L的蟾蜍靈處理細胞48 h進行后續實驗。

圖1 不同條件下蟾蜍靈對GES-1細胞生存率的影響
如圖2所示,蟾蜍靈濃度為0 nmol/L時,細胞的形態呈梭形,且細胞密度較高;隨著蟾蜍靈濃度的增加,GES-1細胞的形態由梭形向圓形轉變,體積減小,細胞的密度也相應降低。

圖2 不同濃度蟾蜍靈對GES-1細胞形態的影響
細胞中綠色熒光的強度可反應細胞內ROS含量的變化。如圖3所示,隨著蟾蜍靈處理濃度的增加,GES-1細胞中綠色熒光的強度增加,表明高濃度的蟾蜍靈可以誘導細胞產生大量的ROS,使其含量增加。

圖3 不同濃度蟾蜍靈對GES-1細胞中ROS含量的影響
許多研究報道,蟾蜍靈通過不同的途徑抑制肝癌、肺癌、腸癌以及胃癌等多種腫瘤細胞生長,誘導細胞的凋亡[2-8]。張瀅等[9]研究發現不同濃度蟾蜍靈在處理正常肝細胞LO224 h時,蟾蜍靈對正常肝細胞無殺傷作用,在48 h和72 h時,隨著藥物濃度的增加和作用時間的延長,蟾蜍靈對正常肝細胞有一定的抑制作用。也有研究報道濃度小于20 nmol/L的蟾蜍靈作用正常宮頸細胞48 h時,對正常宮頸細胞的生長沒有抑制作用[5]。
本研究利用不濃度蟾蜍靈分別作用于人胃黏膜上皮細胞GES-1 24 h、48 h和72 h,結果發現,在處理24 h時,不同濃度的蟾蜍靈對GES-1細胞無殺傷作用。但是隨著作用時間的延長,蟾蜍靈表現出抑制GES-1細胞的生長并影響細胞形態,誘導細胞產生大量的ROS,而大量ROS是引起細胞內氧化損傷的重要因素,如造成DNA的損傷、蛋白酶活性的氧化等[10-11]。
目前針對腫瘤的治療方法多為手術切除和術后化療等,但該種方法治療效果差,且易于復發。因此,人們開始尋找有效的藥物進行治療,同時要最大限度地降低藥物對自身正常細胞的毒性。本實驗初步研究發現,低濃度的蟾蜍靈在一定的作用時間內,對正常胃黏膜上皮細胞無殺傷作用。這為蟾蜍靈以后作為腫瘤治療藥物提供了參考依據。