苦参碱对人横纹肌肉瘤RD细胞株CyclinD1、Fas及凋亡的影响

苦参碱对人横纹肌肉瘤RD细胞株CyclinD1、Fas及凋亡的影响

1拉萨市人民医院儿科西藏拉萨850000;2徐州医学院附属医院儿科江苏徐州221002

摘要:目的探讨苦参碱对人横纹肌肉瘤RD细胞株CyclinD1、Fas和凋亡的影响。方法对数生长期的人横纹肌肉瘤RD细胞株,不同浓度苦参碱(0、0.5、1.0、1.5mg/ml)分别作用48h后,RT-PCR法检测CyclinD1和FasmRNA的表达,流式细胞仪检测细胞凋亡率。结果RT-PCR结果显示,CyclinD1/β-actin比值分别为0.59±0.06、0.35±0.05、0.27±0.02、0.05±0.01,各实验组与对照组比较、实验组两两比较差异均有统计学意义(P<0.01);FasmRNA的表达:对照组及各实验组的灰度值分别为:0.322±0.02、0.393±0.025、0.516±0.404、0.707±0.252,各实验组与对照组比较、实验组两两比较差异均有统计学意义(P<0.05);流式细胞仪检测对照组及各实验组细胞凋亡率分别为(3.61±0.212)%、(8.70±0.232)%、(17.26±0.12)%、(29.52±0.348)%。各实验组与对照组比较、实验组两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论苦参碱能下调横纹肌肉瘤RD细胞的CyclinD1mRNA,上调FasmRNA,诱导横纹肌肉瘤RD细胞的凋亡。

关键词:苦参碱;横纹肌肉瘤;CyclinD1;FasmRNA;细胞凋亡

ABSTRACT:ObjectiveApproachtheeffectofmatrineonCyclinD1andFasofhumanrhabdomyosarcomaRDcells.MethodsAffterthehumanrhabdomyosarcomaRDcellslinetreatedwithmatrineofdifferentconcentrations(0、0.5、1.0、1.5mg/ml)for48hours

respectively,theexpressionsofCyclinD1andFasmRNAwereexaminedbyRT-PCR,andcellsapoptosisrateswereexaminedbyflowcytometry(FCM).ResultsTheresultsofRT-PCRshowedthatexpressionsofCyclinD1mRNAwere0.59±0.06,0.35±0.05、0.27±0.02、0.05±0.01,respectively(P<0.01),FasmRNAwere0.322±0.020、0.393±0.025、0.516±0.404and0.707±0.252,respectively(P<0.05).Thetotalapoptosisrateswere(3.61±0.212)%、(8.70±0.232)%、(17.26±0.120)%、(29.52±0.348)%,respectively(P<0.05).ConclusionTheCyclinD1mRNAofRDcellsisdown-regulated,theFasmRNAisup-regulated,andtheapoptosisisinducedbymatrine.

Keywords:Matrine;Rhabdomyosarcoma;CyclinD1;FasmRNA;CellApoptosis

近年来,苦参碱的抗肿瘤作用越来越引起国内外学者的关注,然而,苦参碱抗肿瘤作用的相关机制仍不清楚,我们通过苦参碱作用于儿童软组织肿瘤中最常见、恶性度高的人横纹肌肉瘤RD细胞株,来探讨苦参碱抗肿瘤的作用机制。

1.材料和方法

1.1材料人横纹肌肉瘤RD细胞株购自上海中科院细胞库,苦参碱购自陕西中鑫生物技术有限公司,总RNA提取试剂盒购自北京天根生化科技有限公司,细胞凋亡检测试剂盒购自上海碧云天生物公司,PTC-200型PCR仪购自美国MJResearch公司,RT-PCR两步法试剂盒购自北京天根生化科技有限公司,CyclinD1、Fas和β-内因子(β-actin)引物购自上海艾博思生物有限公司,CyclinD1、FAS单克隆抗体购自SantaCruz公司,CO2恒温培养箱购自美国LRBMODEL2300,FACS流式细胞仪购自美国Becton-Dickinson公司。

1.2方法

1.2.1细胞培养和传代细胞置于含10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素的RPMI1640培养瓶内,置37℃、5%CO2的培养箱中孵育,每2-3天换液一次,当细胞覆盖率达80-90%时,按1:3传代,取对数生长期的细胞进行试验。

1.2.2实验分组药物干预组:苦参碱浓度分别为0.5、1.0、1.5(mg/ml);对照组:含等量细胞、培养液及稀释苦参碱的等量溶剂RPMI1640培养基,不加苦参碱。细胞6-12h贴壁,处理后继续培养48h,每组设5个复孔。

1.2.3RT-PCR法检测CyclinD1和Fas的表达每瓶细胞接种浓度为107个,贴壁,处理后收获细胞,Trizol提取试剂盒提取RNA,-80℃保存;按说明书步骤逆转录mRNA为cDNA;PCR扩增,CyclinD1引物上游序列为5'-GGAGCTGCTCCTGGTGAACA-3',下游序列为5'-TGTTGGGGCTCCTCAGGTTCA-3',扩增的目的片段长度为245bP;Fas引物上游序列5'-GTCCAAAAGTGTTAATGCCCAAGT-3',下游序列为5'-ATGGGCTTTGTCTGTGTACTCCT-3',扩增的目的片段长度为232bP;β-actin引物上游序列为5'-TCACCACCACAGCCGAAAG-3',下游序列为5'-GGTCAGCAATGCCAGGGT-3',扩增的目的片段长度为300bP。将产物94℃变性2min,CyclinD154℃退火1min,72℃延伸1min,35个循环,最后一次循环72℃延伸10min;FasmRNA64℃退火30s,72℃延伸30s,共35个循环,最后一次循环72℃延伸2min。终止反应后,产物于-20℃保存,1.5%琼脂糖-凝胶电泳,80V电泳40min;利用电脑成像统计泳带密度,通过密度分析测定目的基因产物与内参照基因产物的比率(PCR率),半定量分析目的基因的表达。

1.2.4FCM法检测细胞凋亡率收集细胞,PBS洗两遍并离心(2000rPm、5min),加入500μlBindingBuffer悬浮细胞,加入5μlAnnexin-V-FITC混匀,加入5μlPI,室温,避光,染色15min后,于1h内流式细胞仪检测各组细胞凋亡率。

1.3统计学处理:实验数据以均数±标准差(±s)表示,采用SPSS16.0统计软件进行统计学分析。各组间比较采用单因素方差分析法(One-wayANOVA),检验水准:α=0.05。

2结果

各组CyclinD1、FasmRNA表达和细胞凋亡率见表1

与对照组比较:△P<0.01,﹡P<0.05;实验组两两比较:△P<0.01,﹡P<0.05。

3讨论

我们的实验结果显示,苦参碱(Matrine)作用于人横纹肌肉瘤RD细胞株后,RD细胞株凋亡率增加,CyclinD1下调,Fas上调,均存在浓度依赖性。

肿瘤的发生、发展和凋亡是一复杂过程,受许多因素影响,多种细胞因子和通路参与调控。以Cyclins/CDKs/CKI/PRb为核心的G1/S期细胞周期网络调控系统是肿瘤发生中最常改变的共同通路[1、2],调控G1/S期限制点的各细胞周期调节因子,成了肿瘤相关DNA病毒所产生的致瘤蛋白活化细胞周期的靶子。其中,CyclinD1与肿瘤关系最为密切,在多种恶性肿瘤中均高表达,与肿瘤的发生、发展及对化疗药物的反应均有密切的关系[3、4]。下调CyclinD1能起到促进肿瘤细胞凋亡,抑制增殖的目的[5、6]。Fas则是重要的细胞凋亡启动基因,其基因表达产物属于肿瘤坏死因子受体家族,Fas与相应配体结合后,通过其胞内段的死亡域与胞浆内含有死亡域的Fas相关蛋白(FADD)分子羧基端的死亡域相互作用,FADD的氨基端含有死亡效应域(DED),该区域可与Caspase-8酶原的DED相互作用,把Caspase-8募集到Fas区域。Fas、FADD和Caspase-8形成凋亡诱导信号复合体,引起Caspase-8激活,最终将在细胞内以无活性的酶原形式存在的Caspase-8前体(ProcasPase3)活化、进一步剪切为活性片段而诱导细胞凋亡[7~11]。

苦参碱是豆科槐属植物苦参中所含的一种生物碱,具有抗炎、抗病毒、抗纤维化、抗心律失常、免疫抑制、中枢抑制等多种药理作用[12]。近年来的研究表明,苦参碱能通过抑制肿瘤细胞增殖、诱导凋亡而发挥抗肿瘤作用[13-15],且因其毒副作用远小于常规化疗药物而备受关注,但其抗肿瘤的作用机制尚不清楚。

我们认为,苦参碱下调CyclinD1,使RD细胞株停留在G0/G1期,细胞增殖受阻,同时上调Fas,启动细胞凋亡通路,加速细胞凋亡,是其抗肿瘤作用的机制之一,这种作用随着苦参碱浓度的增加而增加。

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