克癀胶囊改用人工麝香、人工牛黄前后对肝癌细胞的影响
2020-07-23纪翠芳章明敏
纪翠芳 章明敏
肝癌是我国死亡率位居第二的恶性肿瘤[1],其主要病因包括乙型肝炎、丙型肝炎、黄曲霉毒素、蓝藻毒素、吸烟、饮酒、肥胖、糖尿病和代谢综合征等[2]。肝癌具有起病隐匿,病程短,预后差等特点[3],给国人健康和社会经济带来沉重的负担。传统中医理论认为,恶性肿瘤的发生是在脏腑阴阳气血失调、正气虚弱的基础上,外邪入侵,痰湿、气瘀、毒等搏结日久,渐积而成[4]。克癀胶囊是中医传统肝病治疗用药,主要由三七、牛黄、麝香、蛇胆等十七味中药组成,主要用于湿、热、瘀、毒所致各种疾病,临床上对肝癌患者具有一定效果。克癀胶囊在2005年以前所使用的麝香为天然麝香,在2004年以前使用的牛黄为天然牛黄。后来受国家政策因素,改为人工牛黄和人工麝香。本研究为考察配方更改前后药效学的变化情况,分别设置KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3三组。各组除牛黄与麝香不同外,其他组分及配方均相同。试验分别考察三组克癀胶囊对人源肝癌细胞Huh7的影响。
1 材料与方法
1.1 药物及试剂 供试药:克癀胶囊(深圳同安医药有限公司,批号:KHJC-1:171001、180101;KHJC-2:171002、180102;KHJC-3:171003、180103)。空白对照组:培养基90%DMEM+10%FBS(即完全培养基)。阴性对照组:含1%二甲基亚砜(DMSO)的完全培养基。受试药组:配制KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3分别为浓度640、320、160、80、40、20、10、5 mg/L的含药培养基。DMEM培养基(gibco公司)。胎牛血清(FBS)(浙江天杭生物科技股份有限公司)。DMSO(MP Biomedicals,LLC)。胰酶(吉诺生物医药技术有限公司)。青链霉素溶液(吉诺生物医药技术有限公司)。
1.2 仪器 超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司,型号:SW-CJ-2FD)。酶标仪(Biotek,型号:ELX-808IU)。电子天平(日本/岛津,型号:TW423L)。台式低速离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司,型号:TDZ5-WS)。倒置显微镜(广州粤显光学仪器,型号:XDS-3)。高压蒸汽灭菌锅(上海博迅实业有限公司,型号:YXQ-LS-50G)。电热恒温水槽(上海一恒科学仪器有限公司,型号:DK-8D)。CO2培养箱[上海一恒科学仪器有限公司,型号:BPN-150CH(UV)]。
1.3 实验细胞 人肝癌Huh7细胞:细胞代号:Huh7;来源:中国科学院细胞库;培养条件:37℃、5%CO2;培养基:90%DMEM+10%FBS。特定突变位点:端粒酶逆转录酶(TERT)。用MTT比色法检测受试药克癀胶囊对癌细胞的增殖抑制作用。
1.4 细胞复苏 配戴防冻手套,从液氮罐中取出冻存管,检测冻存管密封状态,投入37℃恒温水槽中轻轻摇动。1.0~1.5 min后,待溶液解冻后,转移至15 ml离心管中 1000 r/min离心5 min。弃掉上清液,加入了1 ml的培养基反复吹打使细胞处于分散悬浮状态。按1∶3比例将细胞悬液接种于新培养瓶中,补足培养基至5 ml,轻轻摇匀。
1.5 细胞培养 肿瘤细胞株(HepG2;Huh7)培养在含有10% FBS、青-链霉素的对应细胞完全培养基中(pH 7.2~7.4),置于含5% CO2的37℃恒温培养箱中培养24 h后,更换培养基。选择对数生长期细胞,用于实验。
1.6 试验操作 本试验供试品用不同溶媒进行溶解,溶剂选择:无机溶剂:完全培养基、生理盐水;有机溶剂:乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、DMSO。最终DMSO溶解度最佳,故选择DMSO作为阴性对照品。
取对数生长期细胞进行铺板,调整细胞浓度,以每孔5×104个接种于96孔板中,每孔体积200 μl。边缘孔不加细胞,加入同等体积的无菌磷酸缓冲盐溶液(PBS)。将96孔板放入5% CO2,37℃条件下孵育24 h。
弃掉旧培养基,按照配制方法分组加入含药培养基培养(药物最终暴露浓度为640、320、160、80、40、20、10、5 μg/ml),每孔体积200 μl,药物浓度即为终浓度。每个剂量设8个复孔,于5% CO2、37℃孵育24~72 h,倒置显微镜下观察药物的作用效果。
发现各组细胞形态发生变化后,每孔加入20 μl MTT溶液(5 mg/ml,即0.5%MTT),继续培养4 h。孵育4 h后,终止培养,小心吸去孔内含MTT培养基。每孔加入150 μl DMSO,振荡10 min,以确保结晶完全溶解。
使用酶标仪于490 nm波长处测吸光度,以测得吸光度值(OD)。按下列公式计算细胞生长的抑制率:细胞生长抑制率=(1-给药组OD值/对照组OD值)×100%。并按中效方程计算抑制浓度(IC50)值。
1.7 观察指标 统计不同浓度KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3含药培养基对Huh-7细胞增殖的抑制作用,使用倒置显微镜观察各组细胞形态及数量的变化,判断结束暴露时间,并记录给药后图像数据。
1.8 统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差()表示,采用t检验;P<0.05表示差异有统计学意义。KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3对Huh7细胞增殖抑制试验的MTT结果未见边缘效应干扰,使用每个浓度重复孔数为n=8进行结果统计。
2 结果
2.1 倒置显微镜下细胞形态观察 KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3各浓度暴露24 h后,Huh7细胞肿瘤细胞株随暴露浓度上升细胞变圆,萎缩凋亡,细胞数量明显减少,肉眼可见较明显的量效关系。细胞形态见图1,图2,图3。
2.2 不同浓度KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3含药培养基对Huh-7细胞增殖的抑制作用统计 不同浓度KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3对Huh7细胞增殖均有抑制作用,见表1。
图1 MTT试验中,Huh7细胞在KHJC-1(剂量组最终浓度分别为640、320、160、80、40、20、10、5 μg/ml)、1%DMSO溶剂和完全培养基作用24 h后细胞形态图
图2 MTT试验中,Huh7细胞在KHJC-2(剂量组最终浓度分别为640、320、160、80、40、20、10、5 μg/ml)、1%DMSO溶剂和完全培养基作用24 h后细胞形态图
图3 MTT试验中,Huh7细胞在KHJC-3(剂量组最终浓度分别为640、320、160、80、40、20、10、5 μg/ml)、1%DMSO溶剂和完全培养基作用24 h后细胞形态图
表1 不同浓度KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3含药培养基对对Huh7细胞增殖抑制作用(,n=8)
表1 不同浓度KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3含药培养基对对Huh7细胞增殖抑制作用(,n=8)
2.3 结果分析 对于Huh7细胞,KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3在5-640 μg/ml的浓度范围内,最高抑制率分别为57.20%、42.32%、56.85%;在作用24 h后的IC50分别为366.72 μg/ml、1762.00 μg/ml、330.78 μg/ml,各剂量组间呈量效关系,对Huh7肝癌细胞增殖的抑制效果强弱顺序为:KHJC-3> KHJC-1>KHJC-2。
3 讨论
试验结果显示,克癀胶囊的KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3三个配方组对Huh7肝癌细胞均有增殖抑制作用,各剂量组间呈量效关系。克癀胶囊对Huh7人源肝癌细胞的抑制效果强弱顺序为:KHJC-3> KHJC-1>KHJC-2。表明含人工牛黄与人工麝香的克癀胶囊(KHJC-3)比其他含天然牛黄、天然麝香(KHJC-1)或天然牛黄、人工麝香的克癀胶囊(KHJC-2)具有更好的抗人源肝癌细胞Huh7效果。
人工牛黄由牛胆粉、胆酸、猪去氧胆酸、牛磺酸、胆红素、胆固醇、微量元素等加工制成[5],是我国传统名贵动物药材牛黄的代用品,具有清热解毒,化痰定惊的功效。人工牛黄在临床得到广泛应用,缓解了牛黄供应长期紧张的问题[6]。人工麝香属国家保密配方,其疗效及安全性与天然麝香近似,临床疗效确切[7],药效学试验证实两者抗炎作用相当,可以完全替代天然麝香[8]。本试验结果充分证明,在改变配方后,克癀胶囊在抗Huh7人源肝癌细胞方面具有更好的效果。从药物经济学角度上看,克癀胶囊KHJC-3配方组更具有优势。这对于缓解天然牛黄、天然麝香资源紧张状况具有一定的帮助,同时也能够降低企业成本,降低患者用药负担,节约国家医保经费。对于促进中医药长远、可持续发展也具有一定的积极作用。
克癀胶囊由人工牛黄、人工麝香、蛇胆汁、三七、黄芩、黄连、黄柏、大黄等药材组成。其中三七所含成分三七皂苷(PNS)具有增强免疫的功能,能够抑制肿瘤细胞增殖,逆转化疗耐药等作用[9]。黄芩中含有多种黄酮类化合物,包括黄芩素、黄芩苷等,主要通过抑制端粒酶活性、阻滞细胞周期、诱导肿瘤细胞凋亡等达到抗肿瘤目的[10]。黄连中所含黄连素能对肺癌、肝癌、卵巢癌等多种癌症具有活性,主要通过抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡等达到抗肿瘤作用[11]。黄柏中主要成分小檗碱具有良好的抗胃癌、宫颈癌活性[12]。大黄中有效成分大黄素具有抑制肝癌细胞生长,在联合多种抗肿瘤药物时,能够起到增强疗效降低副反应的作用[13-15]。克癀胶囊各组分具有抗肿瘤的协同作用,其抗肿瘤作用可能为中药复方多成分多靶点协同增效的机理,但其明确的抗肿瘤机制尚需更进一步的研究。
综上所述,克癀胶囊的KHJC-1、KHJC-2、KHJC-3三个配方对Huh7肝癌细胞有增殖抑制作用,各剂量组间呈量效关系,对Huh7肝癌细胞的抑制效果强弱顺序为:KHJC-3> KHJC-1> KHJC-2。