热者寒之细胞中药学初探
2015-01-31王翠玲刘竹兰刘建利
王 征,张 宁,王翠玲,刘竹兰,刘建利*
(1.西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室,西北大学生命科学学院,西安710069;2.陕西省中药资源产业化协同创新中心,陕西省中药基础与新药研究重点实验室,陕西省风湿与肿瘤类中药制剂工程技术研究中心,陕西中医药大学,陕西咸阳712083)
寒热温凉是中药的基本属性,寒凉和温热只是程度不同,所以通常简称为寒热。寒热证本质研究发现以热药造动物热证模型,可以用寒药治疗(逆转),反之以寒药造寒证模型可以用热药治疗[1-2]。这是用动物实验方法验证中药热者寒之,寒者热之的治疗大法。通过观察中药对正常动物多项生理生化指标的影响,经数据对比分析,得到中药寒热药性与生理生化指标间的关系,建立中药寒热药性的评价模型[3-5]。以往的研究显示热药能够促进细胞生长,而寒药抑制生长[6-12],这些结果构成了细胞中药学的首次探索。如果以热药造热证细胞模型(其主要表现为促进细胞生长),然后用寒药逆转。这样就可以认为在细胞水平上实现热者寒之,将丰富细胞中药学的内容。相对于动物实验需要观察众多指标,细胞实验只观察细胞的生长及形态,相对简单了很多。
本研究分别以白胡椒、荜菝、高良姜、吴茱萸、肉桂造热证模型,然后用黄连、虎杖、白薇分别以5-800 μg/mL的浓度进行逆转。通过这样的实验来验证“热者寒之”的基本治则对于细胞来说是否同样适用。所选中药造模浓度分别是白胡椒50 μg/mL、荜菝 50 μg/mL、高良姜 100 μg/mL、吴茱萸 10 μg/mL、肉桂 20 μg/mL。
1 材料
1.1 细胞株 人胃癌细胞株SGC-7901,由第四军医大学提供。
1.2 实验仪器 μQuant酶标仪(美国Bio-Tek)、CO2培养箱(Sanyo公司)、细胞96孔培养板、普通倒置光学显微镜、超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司)。
1.3 药品与试剂 黄连、虎杖、白薇、白胡椒、荜菝、高良姜、吴茱萸、肉桂(以上药物均购自西安藻露堂医药超市,经西北大学生命科学学院房敏峰高级工程师鉴定为正品药材)、HyClone改良型RPMI-1640培养液(赛默飞世尔生物化学制品北京有限公司)、四季青无支原体胎牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司)、MTT、磷酸缓冲液、0.25%胰蛋白酶(西安舟鼎国生物技术有限公司)、无菌水、去离子水、DMSO。
2 方法
2.1 受试药品溶液的制备 称取黄连20 g,虎杖20 g,白薇 20 g,白胡椒 20 g,荜菝 20 g,高良姜 20 g,吴茱萸20 g,肉桂20 g,分别煎煮3次,每次30 min,合并水煎液,浓缩至20 mL,使各药质量浓度均为1 g/mL。药液10 000 r离心30 min,上清液用0.22 μm的微孔滤膜滤过,无菌水稀释至10 μg/μL,4℃冰箱保存备用。
2.2 细胞培养 将SGC-7901细胞消化于含有10%胎牛血清的RPMI-1640培养液(pH7.0 ~7.4)中,在恒温培养箱中37℃、5%CO2及饱和湿度条件下进行传代培养[13]。
2.3 MTT试验 取对数生长期SGC-7901细胞,调整细胞密度为5×107/L,接种于96孔板上。每孔200 μLRPMI-1640培养基,置于恒温培养箱中37℃、5%CO2及90%湿度条件下培养24 h。待细胞贴壁后,更换新鲜培养液(200 μL/孔),造模各组分别加入不同体积的热药,造模浓度如上所述。同时设置对照组和调零孔,每个处理组设置3个平行孔。在培养箱中培养24 h后,吸弃含造模药物的培养基,用PBS洗清残留药物并加入新鲜培养基。再以相应的寒药进行逆转。逆转药物浓度梯度为5 ~800 μg/mL。加药完毕后96孔板置于恒温培养箱中培养24 h后,换新鲜培养液(180 μL/孔)。每孔加入新鲜配制的0.5%MTT溶液20 μL,继续在恒温培养箱中培养4 h。吸弃上清液,每孔加入 150 μLDMSO,震荡10 min(60次/min)后,用酶联免疫标定仪测定490 nm处吸光度(A)值。按下列公式计算细胞抑制率。抑制率为正值表示对细胞生长增殖有抑制作用,负值表示对细胞有促增殖作用[14-15]。实验重复3次。
细胞抑制率=(1-实验组A值/对照组A值)×100%
2.4 统计学处理数据以均数±标准差(珋x±s)表示,组间比较采用方差分析。
3 MTT实验结果
分别用白胡椒 50 μg/mL、荜菝 50 μg/mL、高良姜 100 μg/mL、吴茱萸 10 μg/mL、肉桂 20 μg/mL 进行造模,再以黄连、虎杖、白薇 3味寒药分 5~800 μg/mL8个浓度梯度分别进行逆转。所得结果分述如下:白胡椒组造模浓度为50 μg/mL,抑制率为-191.91%。即白胡椒在50 μg/mL时对癌细胞的生长促进作用极强。分别用黄连、虎杖、白薇对白胡 椒的促进作用进行逆转,所得实验数据如下表1。
表1 白胡椒造模数据表(白胡椒50 μg/mL、抑制率-191.91%)
由表1可以看出,黄连、虎杖、白薇3寒药的抑制率都为正值,即对癌细胞的生长都表现为抑制。这说明3寒药完全逆转了白胡椒的促进作用。达到了完全治疗的效果。3寒药的最佳逆转浓度分别是:黄连800 μg/mL、虎杖 800 μg/mL、白薇800 μg/mL。为了更加直观的看出3味寒药的逆转作用,以抑制率对浓度作图,得到下图1。
以同样的方法用荜菝 50 μg/mL、抑制率-29.82%,高良姜100 μg/mL、抑制率 -21.26%,肉桂20 μg/mL、抑制率 - 66.48%,吴茱萸 10 μg/mL、抑制率-22.82%,进行造模,用黄连、虎杖、白薇进行逆转。所得实验结果分别如下表2、表3、表4、表5所示,为了更加直观的看出黄连、虎杖、白薇对这4热药的逆转作用,以抑制率对浓度作图,得到了图2、图3、图4、图 5。
图1 白胡椒造模折线图
表2 荜菝造模数据表(荜菝50 μg/mL、抑制率-29.82%)
表3 高良姜造模数据表(高良姜100 μg/mL、抑制率-21.26%)
表4 肉桂造模数据表(肉桂20 μg/mL、抑制率-66.48%)
表5 吴茱萸造模数据表(吴茱萸10 μg/mL、抑制率-22.82%)
图2 白胡椒造模折线图
图4 白胡椒造模折线图
从以上表中可发现,黄连、虎杖、白薇作用于细胞后所得抑制率都为正值,即对细胞的生长表现为抑制。结合本实验,即3味寒药对荜菝、高良姜、肉桂、吴茱萸4热药所产生的促进作用都达到了逆转的效果。而且最大抑制浓度基本都是800 μg/mL。从图中可以直观的看到,抑制率随浓度增大而增大,具有比较好的浓度依赖关系。
图3 白胡椒造模折线图
图5 白胡椒造模折线图
从上述实验结果可以看出,所选寒药可以完全逆转热药对癌细胞生长的促进作用。即中医治则中“热者寒之”在细胞水平同样适用。
4 讨论
“寒者热之、热者寒之”是中医的基本治则。从以上结果可以看出,以热药造模寒药逆转效果良好。所用三种寒药对造模热药的促进作用逆转完全。以抑制率对浓度作图所得曲线基本也都是随着浓度的增加而上升,浓度依赖型效果良好。最佳治疗浓度基本都是800 μg/mL。原因是因为寒药对癌细胞生长的抑制作用是随浓度的增大而增大的。所以在最大浓度800 μg/mL理应是逆转效果最佳的浓度。这些结果表明,在细胞水平上中医治则“热者寒之”是适用的,并丰富了细胞中药学的内容。
[1]梁月华.寒热本质研究进展[J].中医杂志,1996,37(12):747-750.
[2]周珂,谭勇,刘忠第,等.中药寒热药性及其毒副作用研究现状[J].中国中医药信息杂志,2015,22(4):129-131
[3]赵兴业.中药寒热药性生理生化评价指标的初步研究[D].北京:北京中医药大学,2007.
[4]黄丽萍,朱明峰,余日跃,等.基于生物效应的中药寒热药性判别模式研究[J].中国中药杂志,2014,39(17):3353-3358.
[5]万红叶,孔祥英,李晓敏,等.不同寒热药性中药对酵母致大鼠体温调节及温度敏感瞬时感受器电位离子通道(TRPs)蛋白的影响[J].中国中药杂志,2014,39(19):3813-3818.
[6]程微微,刘建利,张宁,等.评价中药寒热药性的实验方法研究[J].中草药,2010,41(7):1122-1126.
[7]王征,张宁,刘建利.采用两种细胞模型评价野菊花的寒热属性[J].中草药,2012,43(8):1586-1589.
[8]王征,刘建利.白头翁寒热药性的试验评价[J].药物评价研究,2013,36(5):359-362.
[9]王思文,张宁,王征,等.细胞学方法评价9种抗溃疡药的寒热药性[J].西北大学学报(自然科学版),2014,44(3):444-450.
[10]杨花,张宁,王征,等.用细胞学方法评价12种降压药的寒热药性[J].药物评价研究,2014,37(3):222-237.
[11]王思文,刘建利.用细胞学方法评价7种抗心律失常西药的寒热药性[J].中华中医药杂志,2015,30(4):1053-1057.
[12]王思文,刘建利.用细胞学方法评价10种抗生素的寒热药性[J].西安交通大学学报(医学版),2015,36(3):409-413.
[13]甘露,张志辉,吕美娜,等.细胞培养技术[J].中国组织工程研究与临床康复,2008,12(29):5739-5742.
[14]朱耀东,刘延庆,钱亚云,等.南蛇藤提取物对人胃癌SGC-7901裸鼠移植瘤生长凋亡相关蛋白表达的影响[J].中草药,2015,46(5):697-702.
[15]YE H,WANG K Q,ZHOU C H.et al.Purification,antitumor,and antioxidant activities in vitro of polysaccharides from the brown seaw eed Sargassum pallidum[J].Food Chem,2008(111):428-432.