广藿香醇通过调控上皮间质转化抑制人胃癌细胞hgc-27的侵袭和转移

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论㊀著
广藿香醇通过调控上皮间质转化抑制人胃癌细胞H G C G27的侵袭和转移
闵㊀琼1,曾海荣2,陆翠燕3,张夏炎1∗
(1.海军军医大学长海医院药学部,上海200433;2.上海市普陀区中心医院药学部,上海200062;3.上海市普陀区中医医院药剂科,上海200062
)[摘㊀要]㊀目的:考察广藿香醇对上皮间质转化(e p i t h e l i a lm e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n ,E M T )及人胃癌细胞株H G C G27侵袭㊁转移的影响.方法:采用不同浓度广藿香醇体外培养H G C G27细胞株,用M T T 法考察广藿香醇对H G C G27细胞增殖的影响;
用划痕实验和T r a n s w e l l 实验考察广藿香醇对H G C G27细胞侵袭和迁移的影响;W e s t e r n 印迹法考察广藿香醇对E M T 相关蛋白E Gc a d h e r i n ㊁N Gc a d h e r i n ㊁β
GC a t e n i n ㊁V i m e n t i n 表达的影响.结果:广藿香醇能够抑制H G C G27细胞增殖,且呈时间和剂量依赖性,24和48h 的I C 50分别为3
8.9和18.9μm o l /L .20和40μm o l /L 广藿香醇能够显著抑制划痕愈合面积,减少H G C G27细胞迁移和侵袭数量(P <0.05).20和40μm o l /L 广藿香醇干预48h ,显著上调E Gc a d h e r i n 蛋白表达,减少N Gc a d h e r i n
㊁β
GC a t e n i n ㊁V i m e n t i n 蛋白表达(P <0.05).结论:广藿香醇可能通过抑制人胃癌细胞H G C G27的E M T 而抑制其侵袭㊁转移能力.[关键词]㊀广藿香醇;人胃癌细胞;上皮间质转变;侵袭;转移[中图分类号]㊀R 979.1㊀㊀㊀[文献标志码]㊀A㊀㊀㊀[文章编号]㊀1671G2838(2020)01G0006G06
D O I :10.5428/p
c a r 20200102P a t c h o u l ia l c o h o li n h i b i t si n v a s i o n a n
d m
e t a s t a s i so fh u m a n g a s t r i cc a n c e rc e l l s H G C G27b y r e g u l a t i n g
e p i t h e l i a lm e s e n c h y
m a l t r a n s i t i o n M I N Q i o n g 1,Z E N G H a i r o n g 2,L U C u i y a n 3,Z HA N G X i a y a n 1∗
(1.D e p a r t m e n t o fP h a r m a c y ,C h a n g h a iH o s p
i t a l ,N a v a lM e d i c a l U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200433,C h i n a ;2.D e p a r t m e n t o f P h a r m a c y ,C e n t r a lH o s p i t a l o f S h a n g h a i P u t u oD i s t r i c t ,S h a n g
h a i 200062,C h i n a ;3.D e p a r t m e n t o fP h a r m a c y ,T r a d i t i o n a l C h i n e s eM e d i c i n eH o s p i t a l o f S h a n g h a i P u t u oD i s t r i c t ,S h a n g h a i 200062,C h i n a )[A B S T R A C T ]㊀O b j
e c t i v e :T o i n v e s t i g a t e t h ee
f f e c t so f p a t c h o u l i a l c o h o l o ne p i t h e l i a lm e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n ,m i
g r a t i o na n d i n v a s i o no f
h u m a n g a s t r
i cc a n c e rc e l l s H G C G27.M e t h o d s :H u m a n g a s t r i cc a n c e rc e l l s H G C G27w e r ec u l t u r e d i nv i t r o ,M T T a s s a y w a su s e d t o i n v e s t i g a t e t h e e f f e c t o f p a t c h o u l i a l c o h o l o n t h e g r o w t h a n d p r o l i f e r a t i o no fH G C G27c e l l s .T h e e f f e c t o f p a t Gc h o u l i a l c o h o l o n t h em i g r a t i o n a n d i n v a s i o n o fH G C G27c e l l sw a s i n v e s t i g a t e db y s c r a t c h a n dT r a n s w e l l t e s t s .W e s t e r n Gb l o tw a s u s e d t o i n v e s t i g a t e t h e e x p r e s s i o n l e v e l s o fE M T Gr e l a t e d p r o t e i n s (E Gc a d h e r i n ,N Gc a d h e r i n ,β
GC a t e n i n ,V i m e n t i n ).R e s u l t s :M T T r e s u l t s s h o w e d t h a t p a t c h o u l i a l c o h o l i n h i b i t e d t h e p r o l i f e r a t i o no fH G C G27c e l l s i n a t i m e Ga n dd o s e Gd e p
e n d e n tm a n n e r ,a n d t h e I C 50w a s 38.9μm o l /La t 24h a n d 18.9μm o l /La t 48h ,r e s p e c t i v e l y .20a n d 40μm o l /L p a t c h o u l i a l c o h o l c o u l d s i g n i
f i c a n t l y i n Gh i b i t t h e s c r a t c hh e a l i n
g s i z e a n d r e d u c e t
h e n u m b e r o fm
i g r a t i o n a n d i n v a s i o n o fH G C G27c e l l s (P <0.05).W e s t e r n Gb l o t s h o w e d t h a t t h e e x p r e s s i o no fE Gc a d h e r i nw a s i n c r e a s e da n dt h ee x p r e s s i o no fN Gc a d h e r i n ,βGC a t e n i na n d V i m e n t i nw e r ea l l d e c r e a s e d (P <0.05)f o l l o w i n g i n t e r v e n s i o nb y 20a n d40μm o l /L p a t c h o u l i a l c o h o l f o r 48h .C o n c l u s i o n :P a t c h o u l i a l c o h o l c o u l d i n h i b i t t h eE M Tt h r o u g h i n c r e a s i n g t h e e x p r e s s i o n o f E Gc a d h e r i n a n d d e c r e a s i n g t h e e x p r e s s i o n o fN Gc a d h e r i n ,βGC a t e n i n a n dV i m e n t i n ,a n d i n h i b i t t h em i g r a t i o na n d i n v a s i o no fH G C G27c e l l s s u b s e q u e n t l y
.[K E Y W O R D S ]㊀p a t c h o u l i a l c o h o l ;h u m a n g a s t r i c c a n c e r c e l l s ;e p i t h e l i a lm e s e n c h y
m a l t r a n s i t i o n ;i n v a s i o n ;m e t a s t a s i s [P h a r m C a r eR e s ,2020,20(1):6G11
]基金项目㊀国家自然科学基金(81703880
)作者简介㊀闵㊀琼(女),药师.E Gm a i l :292438645@q q
.c o m ∗
通信作者(C o r r e s p o n d i n g a
u t h o r ):张夏炎,E Gm a i l :617880699@q q
.c o m ㊀㊀胃癌是常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率在2018年全球恶性肿瘤中分别占5.7%和
8 2%,
分别位于第5位和第3位[1
].我国是胃癌高发病国家,胃癌的发病人数和死亡人数约占全球一
半,胃癌也是重点防治的癌种之一[

].胃癌的浸润和转移是导致患者死亡的主要原因,而大多数胃癌
在确诊时已发展至中晚期,发生转移,这也成为胃癌
防治的瓶颈问题[3]
.上皮间质转化(e p i t h e l i a lm e s Ge n c h y
m a l t r a n s i t i o n ,E MT )在肿瘤的进展,尤其是肿瘤浸润和转移过程中起着非常重要的调节作
用[4]
.在胃癌的发展进程中,胃癌细胞逐渐失去其
上皮特性,获得间充质细胞特性,即发生E MT ,从而使胃癌细胞的侵袭㊁转移能力增强.目前,胃癌的防
6 药学服务与研究㊀P h a r m C a r eR e s ㊀2020F e b ;20(1
)闵㊀琼,等.广藿香醇通过调控上皮间质转化抑制人胃癌细胞H G C G27的侵袭和转移
治主要以手术和化疗为主,虽然近年来靶向治疗和免疫治疗也越来越受到重视,但由于价格昂贵,在临床的使用受到限制[5].因此,寻找高效㊁低毒㊁价格实惠的胃癌化疗新药物具有重要意义.广藿香醇是从唇形科刺蕊草属植物广藿香[P o g o s t e m o n c a b l i n (B l a n c e)B e n t h.]中提取的挥发油,具有保护胃肠道㊁抗病毒㊁解热镇痛㊁镇吐止咳㊁抗肿瘤及调节免疫系统等药理学作用.研究发现,广藿香醇对以应激性腹泻为主要症状的肠易激综合征有抑制作用[6],体外对人结直肠癌细胞具有抗肿瘤活性[7].因此,本研究观察了不同浓度广藿香醇对人胃癌细胞H G CG27增殖㊁侵袭和迁移的影响,并对其作用机制进行探讨.
1㊀材料和方法
1.1㊀仪器㊀C O2细胞培养箱㊁高速低温离心机和多功能酶标仪(美国T h e r m o公司);电热恒温水浴锅(上海精宏实验设备有限公司);电子天平(德国S a r t o r i u s公司);流式细胞仪(美国F A C SC a l i b u r, B e c t o nD i c k i n s o n公司).
1.2㊀试药和细胞㊀广藿香醇(纯度>98%,批号MU S TG17073111,成都曼思特生物科技有限公司);
D M
E M细胞培养基(美国G i b c o公司);四甲基偶氮唑盐(MT T,美国S i g m aGA l d r i c h公司);M a t r i g e l基质胶(美国B D公司);I m m o b i l o n E C L发光液㊁P i e r c eB C A蛋白检测试剂盒(美国T h e r m oS c i e nGt i f i c公司);一抗EGc a d h e r i n㊁NGc a d h e r i n㊁βGC a t e n i n㊁V i m e n t i n㊁βGA c t i n(美国C e l lS i g n a l i n g T e c h n o l o g y 公司);T r a n s w e l l小室(美国C o r n i n g公司).人胃癌细胞株H G CG27(批号153255,中国科学院细胞库).
1.3㊀细胞培养㊀人胃癌细胞株H G CG27用含有10%胎牛血清的D M E M完全培养基置于37ħ㊁5%C O2恒温细胞培养箱中进行培养,细胞生长至约80%即可,用0.25%胰蛋白酶消化成单细胞悬液,进行细胞传代.细胞平均2~3d传代一次.1.4㊀MT T法检测细胞增殖活性㊀取对数生长期的细胞,用0.25%胰蛋白酶消化,用D M E M完全培养基稀释成单细胞悬液,调整细胞密度为5ˑ104个/ m l,将细胞悬液以100μl/孔接种于96孔板上,每组3个复孔,外围一圈边缘孔用无菌磷酸盐缓冲液(P B S)填充.细胞培养过夜,等细胞贴壁生长后,将孔内的培养基换成含不同浓度广藿香醇(0㊁1㊁2㊁5㊁10㊁20㊁50㊁100μm o l/L)的D M E M完全培养基.分别于加药24和48h后加入MT T溶液(终浓度为5m g/m L),4h后弃去上清液,加入150μl的D M S O,振荡10m i n溶解结晶,用酶标仪在570n m 波长处测定吸光度,计算抑制率和I C50值.抑制率=[1-(药物干预组吸光度/对照组吸光度)]ˑ100%.
1.5㊀划痕实验检测细胞迁移能力㊀取对数生长期的细胞,用0.25%胰蛋白酶消化,用D M E M完全培养基稀释成单细胞悬液,调整细胞密度为2ˑ104个/m l,将2m l细胞悬液接种于6孔板,待细胞铺满孔底,用黄枪头在6孔板里竖着划痕,然后用无菌P B S清洗2遍,除去细胞碎片.分别加入广藿香醇(20㊁40μm o l/L),于0㊁24㊁48h在显微镜下拍照,观察细胞愈合情况.
1.6㊀T r a n s w e l l实验检测细胞的迁移和侵袭能力㊀细胞经不同浓度广藿香醇作用24h后,用无血清培养基重悬成单个细胞,以1ˑ105个/孔接种于T r a n s w e l l上室,下室加入700μl含10%胎牛血清的D M E M完全培养基,于37ħ㊁5%C O2培养箱中培养24h,取出小室,上室细胞用棉签轻轻擦去,下室放入4%多聚甲醛溶液中固定15m i n,再用1%结晶紫染色10m i n.取出小室,在清水中荡洗,空气中晾干.用显微镜拍照观察,并用I m a g eJ进行细胞计数.T r a n s w e l l侵袭实验需要先对小室用M a t r i g e l基质胶进行包被,将M a t r i g e l基质胶从-20ħ冰箱取出,放4ħ冰箱过夜融化,然后将M a t r i g e l基质胶与无血清培养基按1ʒ6进行稀释,吸取100μl加入小室上层,于37ħ放置2~3h.待M a t r i g e l基质胶凝固后,弃去残余液体,其他操作步骤与T r a n s w e l l实验检测细胞迁移能力操作步骤相同.
1.7㊀用W e s t e r n印迹法检测E MT相关蛋白表达㊀收集经广藿香醇(20㊁40μm o l/L)处理48h的细胞,在冰上用R I P A裂解液进行裂解,在4ħ以相对离心力8000ˑg离心10m i n,收取上清液.用B C A蛋白检测试剂盒检测蛋白浓度,100ħ金属浴10m i n使蛋白变性.冷却后经S D SGP A凝胶电泳,聚偏二氟乙烯(P V D F)膜转膜,将膜用洗膜液清洗,然后用5%脱脂奶粉封闭,室温下放置1h.一抗4ħ孵育,过夜,用洗膜液洗3次,每次10m i n.二抗室温下孵育1h,用洗膜液充分洗涤后,E C L显影液进行显色,采用凝胶成像系统拍照,并用灰度分析软件对各条带进行定量分析.
1.8㊀统计学处理㊀采用S P S S19.0软件对数据进行统计分析,所有数据采用 xʃs表示,符合正态分布且方差齐性的计量资料采用独立样本t检验进行

药学服务与研究㊀P h a r m C a r eR e s㊀2020F e b;20(1)
闵㊀琼,等.广藿香醇通过调控上皮间质转化抑制人胃癌细胞H G CG27的侵袭和转移
组间比较,以P <0.05作为差异有统计学意义.2㊀结㊀果
2.1㊀广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27增殖的影
响㊀不同浓度广藿香醇作用24和48h 对人胃癌细胞H G C G27的生长抑制率见图1.广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27具有增殖抑制作用,且呈现一定的
图1㊀不同浓度广藿香醇作用24和48h 对
人胃癌细胞H G C G27的生长抑制率
F i g u r e 1㊀I n h i b i t o r y r a t e s o f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f p a t c h o u l i a l c o h o l o n t h e g r o w t ho f h u m a n g a s t r i c
c a n c e r c e l l sH G C G27a t 24a n
d 48h
ʻ
:作用24h ;Ә:作用48h ;n =3, x ʃs
时间和浓度依赖性.不同浓度的广藿香醇(0㊁1㊁5㊁
10㊁20㊁50㊁100μm o l /L )作用于细胞24和48h 后,随着药物浓度升高和作用时间延长,其抑制率也增强.广藿香醇作用24和48h 的I C 50分别为3
8.9和18.9μm o l /L .根据MT T 法测定结果,
选择广藿香醇浓度为20和40μm o l /L 进行后续实验.
2.2㊀广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27迁移能力的影响㊀划痕实验考察不同浓度的广藿香醇对人胃癌
细胞H G C G27迁移的影响,结果见图2,20和
40μm o l /L 的广藿香醇作用于胃癌细胞H G C G2724和48h 后能够显著抑制细胞迁移,减少划痕的愈合面积.T r a n s w e l l 迁移结果见图3,由图3可见,与空白组比较,广藿香醇(20和40μm o l /L )作用48h
后,细胞的迁移数量显著减少(P <0.05)
.划痕实验和T r a n s w e l l 实验结果表明,广藿香醇能够显著抑制胃癌细胞H G C G27的迁移.
2.3㊀广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27侵袭能力的
影响㊀T r a n s w e l l 实验结果显示,广藿香醇能够明显降低胃癌细胞H G C G27的侵袭能力,抑制胃癌细胞H G C G27的转移.与对照组比较,20和
40μm o l /L 的广藿香醇作用于细胞48h 后,细胞的侵袭数量显著减少(P <0.05
).见图4.2.4㊀广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27E MT 相关蛋图2㊀划痕实验中不同浓度的广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27迁移的影响F i g u r e 2㊀T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f p a t c h o u l i a l c o h o l o n t h em i g
r a t i o no f h u m a n g a s t r i c c a n c e r c e l lH G C G27b y
s c r a t c h t e s t A :对照组(作用0h );B :对照组(作用24h );C :对照组(作用48h );D :20μm o l /L 广藿香醇组(
作用0h );E :20μm o l /L 广藿香醇组(作用24h );F :20μm o l /L 广藿香醇组(作用48h );G :40μm o l /L 广藿香醇组(
作用0h );H :40μm o l /L 广藿香醇组(作用24h );I :40μm o l /L 广藿香醇组(作用48h
)
8 I S S N1671G2838㊀C N31G1877/R㊀P h a r m C a r eR e s ㊀药学服务与研究㊀2020F e b ;20(1
)h t t p ://p c a r j o u r n a l .z g k w.c n ㊀E Gm a i l P h a r m C R@v i p
.163.c o m㊀P h n /F a x86G21G65519829㊀P h n021G31162330㊀㊀㊀㊀㊀
图3㊀T r a n s w e l l 实验中不同浓度的广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27迁移能力的影响
F i g
u r e 3㊀T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f p a t c h o u l i a l c o h o l o n t h em i g r a t i o no f h u m a n g a s t r i c c a n c e r c e l lH G C G27b y T
r a n s w e l l t e s t A :对照组;B :20μm o l /L 广藿香醇组;C :40μm o l /L 广藿香醇组;D :迁移细胞数量;∗P <0.05,∗∗P <0.01,
与对照组比较图4㊀T r a n s w e l l 实验中不同浓度的广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27侵袭能力的影响
F i g
u r e 4㊀T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f p a t c h o u l i a l c o h o l o n t h e i n v a s i o no f h u m a n g a s t r i c c a n c e r c e l lH G C G27b y T
r a n s w e l l t e s t A :对照组;B :20μm o l /L 广藿香醇组;C :40μm o l /L 广藿香醇组;D :侵袭细胞数量;∗∗P <0.01,
与对照组比较白表达的影响㊀W e s t e r n 印迹法结果见图5,
由图5可见,广藿香醇(20和40μm o l /L )分别作用于人胃癌细胞H G C G2748h 后,上皮标志物E Gc a d h e r i n 的蛋白表达显著升高,与对照组相比,分别升高至1.33倍和1.48倍,具有显著性差异(P <0 05)
;上皮间质标志物N Gc a d h e r i n ㊁β
GC a t e n i n ㊁V i m e n t i n 的蛋白表达均下降,其中N Gc a d h e r i n 分别下降至原水平的
0.75%和0.53%,β
GC a t e n i n 分别下降至原水平的0 58%和0 32%,V i m e n t i n 分别下降至原水平的0 69%和0 47%,具有显著性差异(P <0 05
).
9 药学服务与研究㊀P h a r m C a r eR e s ㊀2020F e b ;20(1
)闵㊀琼,等.广藿香醇通过调控上皮间质转化抑制人胃癌细胞H G C G27的侵袭和转移
图5㊀不同浓度广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27E M T 相关蛋白表达的影响
F i g
u r e 5㊀E f f e c t s o f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f p a t c h o u l i l a l c o h o l o n e x p
r e s s i o no fE M T Gr e l a t e d p r o t e i n s i nh u m a n g a s t r i c c a n c e r c e l lH G C G2
73㊀讨㊀论
㊀㊀广藿香醇是从广藿香植物中分离得到的一种三环倍半萜类化合物,生理活性较强,能够调节胃肠运动,保护肠黏膜屏障,具有抗炎㊁镇痛㊁免疫调节及抗肿瘤等作用,对消化道疾病具有很好的疗效,以广藿香为原料的药品在临床上广泛使用.研究显示,广
藿香醇能有效抑制结肠癌细胞H C T 116㊁S W 480[7]
及前列腺癌细胞D U 145[8]的生长,
抑制细胞转移,发挥抗肿瘤作用,但其确切的作用机制尚不明确.本研究考察了广藿香醇对人胃癌细胞H G C G27增殖㊁侵袭和转移的影响,MT T 检测结果表明,广藿香醇能抑制H G C G27细胞增殖;划痕及T r a n s w e l l 实验结果表明,广藿香醇能抑制H G C G27细胞的侵袭
和转移能力,提示广藿香醇对胃癌的复发㊁转移具有潜在疗效.
㊀㊀E MT 是肿瘤研究的热点,肿瘤细胞从病灶部位脱落是发生浸润㊁转移的第一步,脱落的细胞穿过血管,随血液运行,转移到其他部位;穿透血管是其浸润㊁转移的第二步,而穿过血管的能力依赖于细胞
发生E MT [9]
.E MT 是以上皮标志物E Gc a d h e r i n
的表达减少而间充质标志物N Gc a d h e r i n 和V i m e n G
t i n 等表达增多为特点的过程,
期间细胞发生形态㊁黏附力及活力改变,有助于细胞脱落,穿透血管,从
而发生转移[
10
].㊀㊀有研究报道,广藿香醇可能通过抑制M 2型丙酮酸激酶(P KM 2)磷酸化和核因子GκB (N F GκB )
的表达而诱导人白血病细胞MV 4G11凋亡[1
1]
.与其机制不同的是,本研究发现,广藿香醇在抑制H G C G27
细胞侵袭㊁转移能力的同时,可降低E Gc a d h e r i n 的
表达,同时升高N Gc a d h e r i n ㊁βGC a t e n i n 和V i m e n t i n 的表达,提示广藿香醇能够抑制H G C G27细胞发生
E MT ,从而抑制H G C G27细胞的侵袭和转移能力.肿瘤细胞中调控E MT 的信号通路有多种,包括
H e d g e h o g 信号通路㊁
N o t c h 信号通路㊁W n t 3a /β
GC a t e n i n 信号通路㊁R a s /E MK 信号通路以及P I 3K /A K T 信号通路等.激活A K T 可以使细胞间
黏附力降低㊁极性降低㊁运动能力增加,使上皮细胞
和间充质细胞标志物的表达和分布发生变化[
12]
.茆文莉等[13]研究认为,薯蓣皂苷可能通过调控
P I 3K /A K T 信号通路,抑制P I 3K ㊁A K T 的表达及
其磷酸化,从而抑制人肺腺癌细胞H 1299的E MT .本研究中,广藿香醇通过调控E MT 而抑制胃癌细胞H G C G27发生侵袭㊁转移,但是具体的作用机制仍不清楚,有待进一步研究.ʌ参考文献ɔ
[1]㊀B r a y F ,F e r l a y J ,S o e r j
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[本文编辑]㊀邓晓群㊀兰㊀芬
声明
㊀㊀«药学服务与研究»杂志的原主管㊁主办单位为第二军医大学.在2017年的军队院校调整改革中,
第二军医大学 更名为 海军军医大学 ,因此本刊的主管㊁主办单位现更改为海军军医大学.特此声明!
«药学服务与研究»杂志社
2020G01G01
11 药学服务与研究㊀P h a r m C a r eR e s ㊀2020F e b ;20(1
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