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沙利度胺对人肝癌细胞株SMMC.7721
体外生长的抑制作用
孙萍张良明孙等军 董亮亮
【摘要】 目的研究沙利度胺对人肝癌细胞株SMMC-7721体外生长的抑制作用及其可能的机
制。方法将不同浓度的沙利度胺作用于人肝癌细胞株SMMC-7721,采用四甲摹偶氮唑蓝(M1Tr)法
检测沙利度胺对SMMC-7721细胞的增殖抑制作用。将SMMC-7721细胞培养至对数生长期,采用
DNA琼脂糖凝胶电泳、荧光显微镜观察、流式细胞仪检测等方法观察沙利度胺处理后SMMC-7721细
胞的凋亡梯度、形态学变化和凋亡率,并对凋亡调控蛋白c鹊pase-3的表达进行测定。采用酶联免疫
吸附(ELISA)法测定不同浓度的沙利度胺处理后SMMC-7721细胞表达血管内皮生长因子(VEGF)的
变化。结果沙利度胺的浓度从3.125¨s/,ra增至200斗g/ml时,其对SMMC-7721细胞的增殖抑制
率从11.7%增至34.2%;当沙利度胺的浓度>25彬rnl时,其对SMMC-7721细胞的增殖抑制作用明
显强于空白对照组(P<0.05)。200仙g/rrd的沙利度胺处理SMMC-7721细胞24h后,行琼脂糖凝胶
电泳,可见到DNA梯形条带;48h后梯形条带更明显,并且在荧光显微镜下可见SMMC一7721细胞出
现核固缩和核裂解现象。200峙/ml的沙利度胺处理SMMC-7721细胞12、24、48和72h时,碘化丙啶
(PI)法检测SMMC-7721细胞的凋亡率分别为3.1%±0.5%、8.4%±1.3%、19.4%±3.5%和25.8%±
2.1%,24h起的凋亡率均明显高于空白对照组SMMC-7721细胞48h的自然凋亡率(1.6%±0.6%,
均P<0.05)。50、100和200峭/Ⅱll的沙利度胺处理SMMC-7721细胞48h时,AnnexinV—FITC/PI双
标法检测SMMC-7721细胞的凋亡率分别为8.7%4-1.2%、16.8%4-2.5%和25.4%4-4.5%,均明显
高于空白对照组SMMC-7721细胞48h的自然凋亡率(2.1%±0.5%,均P
分析了其可能的机制,现将结果
如下。
材料与方法
1.实验材料:沙利度胺由常州制药厂惠赠。
RPMI1640培养基和新生牛血清购自美国GIBCO.
BRL公司。小鼠抗人caspase-3单克隆抗体购于
Santacruz8公司。人血管内皮生长因子(VEGF).酶
联免疫吸附(ELISA)试剂盒购于晶美生物工程公
司。人肝癌细胞株SMMC-7721购自中国医学科学
院药物研究所药理室。
2.细胞培养:将人肝癌细胞株SMMC-7721从
液氮中复苏后,用含10%新生牛血清的RPMI1640
培养液培养至对数生长期后进行后续实验。
3.四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞的增殖
抑制率:取对数生长期的sMMc.772l细胞,调整细
胞浓度为5×104何IIll,于96孔细胞培养板中每孔
加入100山细胞悬液,再加入不同体积的待测样
品,使得药物终浓度分别为3.125、6.25、12.5、25、
50、100和200仙g/ml,每组分别设4个复孔。空白
对照组加入同体积RPMI1640培养液。继续培养
48h后,每孔加入5mg/ml的MrIfI’溶液20斗l,37℃
继续培养4h后,吸弃培养上清液,每孔加入200m
二甲基亚砜(DMSO),震荡10min,在酶标仪490nm
波长处测定各孔吸光度(A)值,计算细胞增殖抑制
率。细胞增殖抑制率=(对照组A值一实验组A
值)/对照组A值×100%。
4.DNA琼脂糖电泳:以200仙g/ml的沙利度胺
处理SMMC-7721细胞,按照DNAzol试剂盒操作说
明书进行以下操作,以1.5%琼脂糖凝胶电泳分离
DNA,电泳l~3h,l%溴化乙啶染色,紫外光下观
察,照相。
5.Hoeest33258染色:以200斗s/ml的沙利度
胺处理SMMC-7721细胞,收集1×106何ml,PBS
洗涤2次。以甲醇和乙酸混合物(比例为3:1)固定
细胞10min以上,PBS洗涤2次,加入Hoecst33258
于暗室染色30min,荧光显微镜下观察,照相。
6.碘化丙啶(PI)法定量检测细胞凋亡:收集
200灿g/ml的沙利度胺处理12、24、48和72h的
SMMC-7721细胞,PBS离心洗涤2次,调整细胞浓
度为l×106个/IIll。加入70%的乙醇1.0ml,离心
洗涤制成单细胞悬液。PI染色,暗室放置,24h内
行流式细胞仪检测。
7.AnnexinV.异硫氰酸荧光素(F1TC)/PI双标
记法定量检测细胞凋亡:分别以50、1{30和200p晤/ml
的沙利度胺处理SMMC-7721细胞48h,离心收集
SMMC-7721细胞1×106+/mi,PBS洗涤2次后,用
490一缓冲液重悬细胞。加入FITC标记的
AnnexinV和PI各5砧,冰上作用10min,上流式细
胞仪检测分析。
8.流式细胞仪测定SMMC-7721细胞中
caspase-3的表达变化:收集50、100和200斗g/ml的
沙利度胺处理24和48h时的SMMC-7721细胞,用
PBS洗涤2次。将SMMC-7721细胞重悬,体积为
100山,加入20—caspase-3-聚乙烯(PE)直标抗体,
以鼠IsG—PE抗体作为对照,4℃避光孵育45min,
PBS洗涤2次,24h内上流式细胞仪测定。
9.SMMC-7721细胞内VEGF含量的测定:调整
SMMC-7721细胞浓度为l×106个/llll,以2InL/孔接
万方数据
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种于6孔培养板,继续培养至满孔。加入50、100和
200斗g/mi的沙利度胺继续培养72h,更换培养液
继续培养48h,取上清液待检。采用人VEGF—
ELISA试剂盒,按操作说明书测定VEGF的含量。
10.统计学方法:采用SPSS13.0统计软件进行
统计分析,数据问比较根据资料性质采用方差分析
及t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
结 果
1.沙利度胺对SMMC-7721细胞增殖的影响:
MIfr法检测结果显示,空白对照组的A值为0.742±
0.052,对SMMC-7721细胞的增殖没有影响;而沙利
度胺能有效抑制SMMC-7721细胞的增殖,且随着沙
利度胺浓度的增加,其抑制细胞增殖的作用逐渐增
强。统计结果显示,当沙利度胺的浓度>25恤g/ml
时,其对SMMC-7721细胞的增殖抑制作用明显强于
空白对照组(均P<0.05,表1)。
2.DNA凋亡分析结果:沙利度胺处理SMMC.
7721细胞24h时,可见DNA出现梯形条带,48h时
梯形条带更加明显;而空白对照组虽在48h时也出
现了凋亡梯度条带,但可能为细胞的自然凋亡所至
(图1)。
3.沙利度胺对SMMC-7721细胞形态的影响:
沙利度胺处理SMMC-7721细胞48h时,可见
SMMC一7721细胞出现核固缩和核裂块现象,而对照
组不明显(图2)。
4.PI法检测细胞凋亡的结果:由图3可见,以
200斗g/ml的沙利度胺处理SMMC-7721细胞12、
24、48和72h时,SMMC-7721细胞的凋亡率分别为
3.1%±0.5%、8.4%±1.3%、19.4%±3.5%和
25.8%±2.1%;而空白对照组的SMMC-7721细胞
在培养48h时的自然凋亡率仅为1.6%±0.6%,与
沙利度胺处理24、48和72h时SMMC-7721细胞的
凋亡率差异有统计学意义(均P<0.05)。
l:空白对照组的SMMC-7721细胞培养
24h;2:200∥IIll的沙利度胺处理
SMMC-7721细胞24h;3:空白对照组的
SMMC-7721细胞培养48h;4:200oe,/llll
的沙利度胺处理SMMC-7,72l细胞48h
图1 DNA凋亡分析结果
2a:空白对照组的SMMC-7721细胞培养48h;2b:200斗g/ml的
沙利度胺处理SMMC-7721细胞48h
图2沙利度胺对SMMC-7721细胞形态的影响
5.AnnexinV—FITC/PI双标法检测细胞凋亡的
结果:由图4可见,50、100和200斗g/na的沙利度胺
处理SMMC-7721细胞48h时,SMMC-7721细胞的
凋亡率分别为8.7%±1.2%、16.8%-1-2.5%和
25.4%±4.5%,其凋亡率呈明显的浓度依赖性;而
空白对照组的SMMC-7721细胞在培养48h时的自
然凋亡率仅为2.1%4-0.5%,与沙利度胺处理组的
表1 不同浓度的沙利度胺对SMMC-7721细胞增殖的影响
注:。不|日j浓度沙利度胺处理组的A值与空白对照组比较的结果;一无此项
万方数据
主堡胜疆苤查!Q塑生!旦筮!!鲞筮!翅垫也』鱼!堂:垒!鲤塾!Q塑:y丛:!!,塑!:1
3a:空白对照组的SMMC-7721细胞培养48h;3b:200u.g./ma的沙利度胺处理SMMC-7721细胞12h;3e:200略/IIll的沙利度胺处
理SMMC-7721细胞24h;3d:200V.g/n_ll的沙利度胺处理SMMC-7721细胞48h;3e:200gg/ml的沙利度胺处理SMMC.7721细胞72h
图3 PI法检测SMMC-7721细胞凋亡的结果
4a:空白对照组的SMMC07721细胞培养48h;4b:50,.g/mi的沙利度胺处理SMMC-7721细胞48h;4e:100V.g/ml的沙利度胺处理
SMMC-7721细胞48h;4d:200她,/ml的沙利度胺处理SMMC-7721细胞48h
图4 AnnexinV—FITC/PI双标法检测SMMC-7721细胞凋亡的结果
差异有统计学意义(均P<0.05)。
6.沙利度胺对SMMC07721细胞表达caspase-3
蛋白的影响:随着沙利度胺浓度的增加或作用时间
的延长,表达easpase.3蛋白的阳性细胞百分率逐渐
增加;而空白对照组随着作用时间的延长,表达
caspase一3蛋白的阳性细胞数量变化并不明显,与沙
利度胺处理组之间的差异有统计学意义(均P<
0.01,表2)。
7.沙利度胺对SMMC-7721细胞体外表达
VEGF的影响:随着沙利度胺浓度的增加,SMMC-7721
细胞体外表达VEGF的量逐渐下降;其中100和200
哕IIll沙利度胺处理组与空白对照组比较,差异有统
计学意义(均P
25
斗g/“时,其对SMMC-7721细胞的增殖抑制作用明
显强于空白对照组(均P<0.05),与韩亚光等旧1的
研究结果相似。以上结果表明,沙利度胺在体外可
抑制肝癌细胞的增殖,且随着药物浓度的增加,这种
抑制作用逐渐增强。
目前认为,肝癌的发病与细胞凋亡的失衡直接
相关一J。细胞凋亡的主要生物学标志是caspase和
核酸内切酶的活化。活化的核酸内切酶可将DNA
降解,产生180~200bp的寡核苷酸片段,在琼脂糖
电泳中呈现典型的梯状泳带;而在流式细胞仪的
DNA图上则可表现为G,峰前的特征性亚二倍体峰
(即凋亡峰),根据该峰所占的比例进行凋亡定量分
析。本研究中,我们用沙利度胺处理SMMC-7721细
胞后,于琼脂糖电泳中可见DNA出现梯形条带,且
随着作用时间的延长,梯形条带更加明显;于荧光显
微镜下发现细胞出现核固缩和核裂块现象;于流式
细胞仪DNA图上出现凋亡峰,且随作用时间的延
长,细胞的凋亡率升高。以上结果表明,沙利度胺可
诱导肝癌SMMC-7721细胞产生凋亡。
凋亡早期磷脂酰丝氨酸(PS)从细胞膜内转移
到细胞膜外,使Ps暴露在细胞膜外表面。AnnexinV
对PS有高度的亲和性,可特异性地与PS结合,以被
用于体外检测暴露在细胞表面的PS。PI能透过凋
亡中晚期细胞和坏死细胞的细胞膜而使细胞核红
染。因此,将AnnexinV与PI联合使用,可将凋亡
中晚期的细胞以及坏死细胞区分开来。本研究中,
我们采用AnnexinV—FITC/PI法测定沙利度胺处理
后SMMc_772l细胞的凋亡情况,结果发现,随着沙
利度胺浓度的增加,细胞凋亡率随之增加,呈明显的
浓度依赖性。
caspase活化是细胞凋亡的核心,caspase-3为细
胞凋亡中的关键蛋白酶,在凋亡信号传导的许多途
径中发挥重要功能H0|。本研究中,我们应用不同浓
度的沙利度胺处理SMMC-7721细胞24和48h后,
再加入caspase-3一PE抗体,通过流式细胞仪测定
caspase-3蛋白的表达情况,结果发现,随着沙利度
胺浓度的增加或作用时间的延长,表达caspase-3蛋
白的阳性细胞百分率逐渐增加。以上结果表明,沙
利度胺有诱导细胞凋亡的作用。
有研究的结果表明,沙利度胺的抗肿瘤机制可
能与抑制肿瘤血管的生成有关【111。VEGF是近年
来发现的一种血管生成因子,具有特异和强烈地促
血管内皮细胞分裂增殖、新生血管生成和增加血管
通透性的作用,可作为肿瘤新生血管生成的分子标
志之一¨2|。本研究中,我们以不同浓度的沙利度胺
处理SMMC-7721细胞,结果发现,随着沙利度胺浓
度的增加,SMMC-7721细胞内VEGF的含量逐渐减
低。以上结果表明,沙利度胺有抑制肿瘤血管生成
的作用。
综上所述,沙利度胺可能通过诱导肝癌细胞的
凋亡、抑制肿瘤血管的生成而发挥双重抗肿瘤生长
的作用,有望成为治疗肝癌的有效药物,但尚需要临
床进一步研究证实。
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(收稿日期:2009-01-08)
万方数据
沙利度胺对人肝癌细胞株SMMC-7721体外生长的抑制作用
作者: 孙萍, 张良明, 孙等军, 董亮亮, SUN Ping, ZHANG Liang-ming, SUN Deng-jun,
DONG Liang-liang
作者单位: 青岛大学医学院附属烟台毓璜顶医院肿瘤内科,264000
刊名: 中华肿瘤杂志
英文刊名: CHINESE JOURNAL OF ONCOLOGY
年,卷(期): 2009,31(8)
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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zhzl200908005.aspx