灵芪胶囊对人肺腺癌A549细胞株凋亡基因Bcl-2表达的影响
2012-08-11李环王怀刚赵鑫苏云明
李环,王怀刚,赵鑫,苏云明
(黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
肺癌是最常见的严重危害人类健康的恶性肿瘤之一,肺癌可出现转移[1]。目前肺癌的治疗主要有手术、放疗、化疗等常规治疗。而中药及复方都有着极其重要的补充作用[2-3]。灵芪胶囊是一种纯中药复方制剂,据前期研究具有良好的抗肿瘤特性。
1 实验条件
1.1 瘤株 人肺腺癌细胞系A549由黑龙江肿瘤研究所提供。
1.2 制备血清实验动物 Wistar大鼠20只,雄性,体质量(250±50)g,由黑龙江省药物安全性评价中心提供。合格证号为:黑医实验动物单项准第61号。
1.3 实验所需要的药品 灵芪胶囊由黑龙江中医药大学药理实验室生产,实验时将其临时配制成药物溶液,每粒含生药量约为1.65g。复方环磷酰胺片(批号H12021006,天津金世制药有限公司)。
1.4 试剂及试剂盒
RPMl1640;小牛血清;胰蛋白酶;二甲基亚砜(DMSO);碘化丙碇(propidium iodide);AMV一步法RT-PCR扩增试剂盒;DEPC;琼脂糖;Marker。
1.5 仪器设备
CO2培养箱;超净工作台;数显电热恒温干燥箱;倒置相差显微镜;高速台式离心机;低速离心机;研究用显微镜;电子天平;恒温水浴箱;核酸蛋白分析仪;扩增仪;电泳仪;水平电泳槽;凝胶成像分析系统。
2 实验步骤
2.1 灵芪胶囊含药血清制备
取雄性大鼠20只,体质量(250±50)g,随机分为5组,每组4只,分别为灵芪胶囊低、中、高剂量组。分别给予灵芪胶囊 8.92、17.72、35.67g/kg/d,对阴性照组给予相等体积的0.9%NaCl,阳性对照给予0.026g/kg/d复方环磷酰胺片,按照说明书计量换算,各组均实施灌胃给药,连续给药7天,于最后一次灌胃给药2h后,于下腔静脉取血,在无菌操作台内操作,离心分离血清备用,用0.22μm微孔滤器过滤除菌,置于-20℃保存。
2.2 细胞培养过程
将冻存的A549细胞冻存管取出,迅速融化,迅速置于37℃水浴箱,复苏细胞。于超净工作台内打开冻存管,加入含10%胎牛血清的1640培养液,离心5min,1 500r/min,将细胞悬液接种于培养瓶中培养,培养瓶置于 CO2培养箱(5%CO2,37℃),于倒置相差显微镜下观察细胞贴壁,待至细胞长成单层后即可传代。
在无菌条件下进行细胞传代工作,去除培养瓶中的剩余培养液,用高压锅的无菌PBS冲洗3次,无菌处理过的吸管吸取0.25%胰蛋白酶,7~8滴,37℃,消化,在倒置相差显微镜下观察,此时可见细胞皱缩,间距增大,细胞形态变圆,并出现的脱落时滴加1640培养液终止消化。取无菌吸管吸取培养瓶内的液体,离心后收集细胞,将离心后的细胞加入完全培养液,吹打形成单细胞悬液,分装培养。
2.3 细胞总RNA提取
消化收集培养的A549细胞,经含药血清和空白血清分组作用72h,然后提取细胞总RNA,采用Trizol法,具体操作过程按照说明书进行。
2.4 紫外分光光度法测定RNA浓度
取RNA样品,体积为1μL,加入DEPC水稀释,最终定容至50μL,震荡混匀,然后加入紫外分光光度计的比色杯中。仪器设备调零。在260nm和280nm处分别3次读取吸光度值,然后为了准确取平均值。计算RNA浓度。公式如下:
RNA浓度(μg/mL)=40 ×OD(260)×稀释倍数/1 000
RNA纯度按惯例以OD(260)/OD(280)的比值表示,定量并将RNA浓度调整至0.5μg/μL。
2.5 逆转mRNA至cDNA
反应体系为:
管1
管2
将管2加入 管1中(共40uL)将逆转录产物cDNA置-20℃保存备用。
2.6 PCR
2.6.1 PCR扩增引物的设计 见表1。
表1 各基因扩增产物的引物序列
2.6.2 PCR 反应体系
2.6.3 PCR反应条件 见表2。
表2 各种产物PCR扩增循环条件
2.7 图像分析结果
取提取的Bcl-2的PCR产物,体积为10μl,采用琼酯糖凝胶电泳的方法,溴化乙锭进行显色,电泳条件如下:缓冲液为1xTAE,在电压为110V,35min,紫外灯下摄片。以图像分析仪分析实验数据,得到结果如下:获得各电泳条带的吸光度值,以β2-MG光度值作为参考定量标准,经计算求得待测基因/β2-MG的比值,以该比值作为待测基因mRNA含量,并计算相对表达量。
2.8 统计学处理
实验数据均以统计学分析,采用t检验方法,采用SPSS14.0 Windows统计学软件处理,数据结果以(s)表示。
3 实验结果分析
3.1 RNA浓度的测定结果
紫外分光光度计显示各实验组RNA浓度均在1088~1654μg/mL之间,OD(260)/OD(280)值均在1.76 ~1.97 之间。
3.2 Bcl-2 mRNA的相对表达量结果
表3 LQC含药血清作对A549细胞Bcl-2 mRNA的表达影响(s)
表3 LQC含药血清作对A549细胞Bcl-2 mRNA的表达影响(s)
注:与空白对照组比较,*P <0.05,**P <0.01。
相对灰度值空白对照组组别 n Bcl-2 mRNA 0.995 ±0.083 LQC 血清高剂量组 4 0.580±0.027**LQC 血清中剂量组 4 0.608±0.035**LQC 血清低剂量组 4 0.725±0.087*复方环磷酰胺血清组 4 0.510 ±0.051 4**
从各实验组A549细胞Bcl-2扩增产物凝胶电泳图显示的结果可以看出,给药72h后,灵芪胶囊含药血清组和复方环磷酰胺组经测试得出结论Bcl-2mRNA的表达均明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。说明灵芪胶囊含药血清通过下调Bcl-2基因表达发挥诱导细胞凋亡的作用(见表3,图1)。
图1 LQC含药血清作用72h各组A549细胞Bcl-2扩增产物凝胶电泳图
4 讨论
细胞凋亡是一种基因控制的细胞程序性“自杀”现象,许多基因均参与凋亡的调控,如p53,C-myc,Bcl-2,Bcl-XL,Bax等。Bcl-2(B -cell lymphoma/leukemia-2 gene)是近年较受关注的一个凋亡抑制基因之一,它能够抑制细胞凋亡,可以保护肿瘤细胞免受凋亡的过程,参与肿瘤的发生发展的全过程[4]。经研究发现,在凋亡的肿瘤细胞中,Bcl-2 mRNA表达水平明显下降。这些发现为临床分子药物设计提供了广阔的前景和理论基础。
本实验结果证实了Bcl-2基因过度表达参与了肺癌的发生、发展。而在受试药物灵芪胶囊含药血清作用72h后,各处理组的Bcl-2基因表达明显减弱,且为随着药物浓度的增加,其表达量明显减少。实验结果说明,实验受试药品灵芪胶囊可降低Bcl-2基因表达,从而促进人源性肺癌A549细胞的凋亡,而且其表达强度与药物的浓度呈现负相关现象。这为中医药治疗肿瘤提供了理论基础和发展前景。
[1]杨静.浅谈肺癌从脾胃论治[J].中医药学报,2011,39(3):144-146.
[2]王重洋,关欣,宋武元.艾迪注射液联合化疗治疗晚期非小细胞肺癌临床观察[J].中医药学报,2011,39(2):43 -44.
[3]张自强,齐路霞,郝静.复方肺积散对小鼠Lewis肺癌抑制作用及与化疗药联合应用的实验研究[J].中医药学报,2009,37(1):33-34.
[4]Kukhta VK,Marozkina NK,Sokolchik IG,et al.Molecular mechanisms of apoptosis[J].Ukr Biokhim Zh,2003,75(6):5 -9.