白頭翁皂苷D抑制人腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤U87MG及U251MG生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)天然植物提取物單體在抗腫瘤增殖和促腫瘤凋亡方面取得了一系列進(jìn)展,以其對(duì)正常細(xì)胞細(xì)胞毒性小,對(duì)惡性腫瘤細(xì)胞毒性大和促凋亡而備受青睞。白頭翁皂苷D存在于自然界多種植物內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)白頭翁皂苷D對(duì)惡性膠質(zhì)母細(xì)胞系U87MG和U251MG的生長(zhǎng)抑制作用和促凋亡作用及機(jī)制展開(kāi)研究,共分為兩個(gè)部分:
　　第一部分:研究在體外白頭翁皂苷 D(Pulsatilla saponin D)對(duì)人源性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤系U87MG及U251MG的生長(zhǎng)

2、抑制和促凋亡作用及其主要機(jī)制
　　目的:以人腦惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U87MG及U251MG為對(duì)象,研究白頭翁皂苷D(即盲測(cè)試劑太白銀蓮花W-6單體)抑制其生長(zhǎng)及致凋亡的作用機(jī)理,為治療惡性膠質(zhì)瘤藥物的研究和開(kāi)發(fā)利用提供進(jìn)一步的依據(jù)。
　　方法:
　　1.采用噻唑藍(lán)(MTT)比色法研究白頭翁皂苷D對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖抑制作用:以正常人靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系EVC304以及人腦正常星形膠質(zhì)細(xì)胞為陽(yáng)性對(duì)照組,U87MG和U251MG作為實(shí)

3、驗(yàn)組,每組中各設(shè)自身陰性對(duì)照組;在等比濃度梯度(0.219 nmol/ml、0.438 nmol/ml、0.876 nmol/ml、1.752 nmol/ml、3.504 nmol/ml、7.008 nmol/ml、14.016 nmol/ml and28.032 nmol/ml)下,用白頭翁皂苷D,分別作用于人腦惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U87MG及U251MG,在24小時(shí)和72小時(shí)檢驗(yàn)其增殖抑制作用。同時(shí)求得白頭翁皂苷D對(duì)U87MG及U251

4、MG的IC25、IC50及IC75值;以同樣的濃度梯度檢測(cè)其對(duì)EVC304以及人腦正常星形膠質(zhì)細(xì)胞的增殖抑制情況;
　　2.采用流式細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)凋亡作用:在經(jīng)MTT實(shí)驗(yàn)求得IC25、IC50及IC75濃度的基礎(chǔ)上,用白頭翁皂苷D分別作用U87MG和U251MG,經(jīng)12小時(shí)和16小時(shí)后送檢,檢測(cè)細(xì)胞的凋亡現(xiàn)象及其細(xì)胞周期變化;
　　3.形態(tài)學(xué)觀察凋亡現(xiàn)象:用 IC25、IC50及 IC75濃度的白頭翁皂苷 D分別處理U87

5、MG和U251MG細(xì)胞6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)后,采用Hoshest33342染色劑浸染15分鐘,觀察細(xì)胞核形態(tài)變化;采用TUNEL/PI法,觀察計(jì)數(shù)其凋亡情況;對(duì)經(jīng)白頭翁皂苷D處理的U87MG和U251MG,采用透射電鏡法,經(jīng)固定、包埋、切片處理后行超微結(jié)構(gòu)觀察;
　　4.生化指標(biāo)檢測(cè):選取凋亡蛋白Caspase家族中的重要成員Caspase-3、Caspase-8,以及其上游的Fas/Fas-L及線粒體Bcl-2/Bax作為

6、檢測(cè)指標(biāo),研究相關(guān)蛋白表達(dá)水平變化,初步探究其致凋亡機(jī)制;檢測(cè)自噬特異性抗微管相關(guān)蛋白LC-3表達(dá)水平來(lái)驗(yàn)證藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬現(xiàn)象的誘導(dǎo)作用。
　　5.DNA碎片檢測(cè):按IC50和IC75的濃度,用頭翁皂苷D處理U87MG及U251MG細(xì)胞,分別經(jīng)12小時(shí)和16小時(shí)后,用PBS洗脫,Tris–HCl溶解細(xì)胞,20mMEDTA和0.2％ Triton-X100在4℃靜置30min,套管離心,washing-buffer進(jìn)行洗滌,

7、洗脫液洗脫并提取樣品,后在加有溴化乙錠的瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳。
　　結(jié)果:
　　1.MTT實(shí)驗(yàn)后,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)白頭翁皂苷D對(duì)人腦惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U87MG及U251MG增殖具有顯著的抑制作用;在白頭翁皂苷D濃度為14.016nmol/ml時(shí),對(duì)U87MG和U251MG的抑制率分別為87.423%和94.034%(n=6,p<0.05);并求得白頭翁皂苷D對(duì)U87MG和U251MG的IC50值分別為7.018nmol/ml和

8、10.132 nmol/ml;而藥物對(duì)EVC304和正常膠質(zhì)細(xì)胞其生長(zhǎng)抑制作用并不顯著;
　　2.經(jīng)FITC-Annexin V/PI染料染色、流式細(xì)胞儀檢測(cè)后,發(fā)現(xiàn)在不同濃度下用白頭翁皂苷D分別處理U87MG和U251MG12小時(shí)和16小時(shí)后,早期凋亡和中晚期凋亡呈明顯增加:其中,U87MG的中晚期凋亡率由對(duì)照的1.5%增加到57%,其早期凋亡率由0.2%增加到25.8%,凋亡增加顯著;U251MG的同樣增加顯著;周期檢測(cè),U8

9、7MG和U251MG樣品都出現(xiàn)SubG1峰,并呈明顯梯度變化趨勢(shì);且細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期;
　　3.藥物處理組經(jīng)Hoshest33342染色后,在熒光顯微鏡下,可明顯觀察到處理組細(xì)胞核呈新月形、車輪狀等典型凋亡特征,并隨著濃度增高和時(shí)間延長(zhǎng),細(xì)胞核破碎并呈點(diǎn)狀分布;而對(duì)照組和EVC304組未見(jiàn)明顯核型異常;在電鏡下觀察細(xì)胞,可見(jiàn)早期凋亡細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)濃縮,染色質(zhì)濃聚和邊集,可形成新月形小體,隨后可見(jiàn)核裂解,有凋亡小體形成,同時(shí)我

10、們發(fā)現(xiàn)了疑似自噬小體的存在;經(jīng) TUNEL/PI染色后,可見(jiàn)凋亡細(xì)胞呈橘黃色,而未凋亡或者死亡細(xì)胞則為紅色;
　　4.在凋亡生化指標(biāo)檢測(cè)中,用免疫印跡實(shí)驗(yàn)檢測(cè)相關(guān)蛋白,發(fā)現(xiàn) Caspase-3、Caspase-8表達(dá)隨著藥物作用的時(shí)間和濃度的增加而升高,Fas/Fas-L表達(dá)也隨之升高,Bcl-2的表達(dá)變化降低,Bax表達(dá)隨著藥物作用的時(shí)間和濃度的變化增加;LC-3Ⅱ/LC-Ⅰ灰度比值隨著藥物濃度的增加顯著升高;
　　5.用

11、DNA ladder法檢測(cè)DNA碎片,可見(jiàn)在IC50和IC75組出現(xiàn)典型梯狀條帶,而對(duì)照組未見(jiàn)明顯斷裂條帶。
　　第二部分:白頭翁皂苷D(Pulsatilla saponin D)對(duì)荷瘤小鼠模型膠質(zhì)瘤生長(zhǎng)抑制的作用研究
　　目的:研究在體內(nèi)情況下,白頭翁皂苷D(Pulsatilla saponin D)對(duì)于構(gòu)建的膠質(zhì)瘤動(dòng)物模型中腫瘤的生長(zhǎng)抑制和促凋亡作用。
　　方法:
　　1.進(jìn)行荷瘤載體造模:選擇15g~18g

12、的9只雄性昆明小鼠,以鼠膠質(zhì)細(xì)胞瘤細(xì)胞系G422行皮下注射進(jìn)行造模,14天后觀察腫瘤生長(zhǎng)情況;檢測(cè)體重,按空白組、安慰劑組、給藥組,進(jìn)行隨機(jī)匹配分組;后按體重0.0056mg/g行腹腔注射給藥,7天后進(jìn)行觀察;相同方案下,選擇3～4周雄性裸鼠以U87MG細(xì)胞進(jìn)行造模,后統(tǒng)計(jì)分析;
　　2.用HE染色和TUNEL法檢測(cè)給藥處理后腫瘤標(biāo)本,觀察并統(tǒng)計(jì)其凋亡情況;并送電鏡檢測(cè)其微觀結(jié)構(gòu)變化。
　　結(jié)果:
　　1.進(jìn)行荷瘤載體

13、研究,并分析給藥組腫瘤生長(zhǎng)情況,發(fā)現(xiàn)給藥組腫瘤平均重量較空白組和安慰劑組均顯著減輕且與給藥濃度成反比;
　　2.經(jīng)藥物處理后的腫瘤經(jīng)HE染色,可見(jiàn)細(xì)胞核深染,胞核著色明顯,TUNEL/PI染色后可見(jiàn)明顯黃染區(qū);電鏡可見(jiàn)腫瘤核型明顯濃聚,胞漿皺縮。
　　結(jié)論:
　　1.白頭翁皂苷D明顯對(duì)人腦惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U87MG及U251MG有抑制增殖作用,且呈時(shí)間和濃度依賴;
　　2.體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)白頭翁皂苷D對(duì)人腦惡性膠