盛顺良,莫湘琼,欧阳新平,何平平,李卓,周建斌
(1南华大学附属第二医院,湖南衡阳421001;2中山大学附属第五医院;
3南华大学医学院;4南华大学附属第一医院)
(山东医药2012年第52卷第34期:27-29)
【摘要】目的 观察姜黄素对人子宫肌瘤细胞增殖和凋亡的影响,并探讨其机制。方法 将对数生长期的人子宫肌瘤细胞分为两组,观察组加入终浓度分别为10、50、100 μmol/L的姜黄素,对照组加入1‰的二甲基亚砜(DMSO),分别于培养12、24、48、72 h后,采用MTF法测算细胞增殖抑制率,用流式细胞术检测细胞凋亡率。将对数生长期的细胞随机分为3组,A组加入终浓度100 μmol/L的姜黄素,B组加入100 μmol/L的线粒体ATP敏感钾通道开放剂二氮嗪及100 μmol/L的姜黄素,C组加500 μmol/L的线粒体ATP敏感钾通道阻断剂5-羟基癸酸脱氢酶(5-HD)及100 μmo]/L的姜黄素;培养48 h后,分别采用MTT法和流式细胞仪测算细胞增殖抑制率和凋亡率。结果 随着姜黄素浓度的增加和作用时间的延长,细胞增殖抑制率逐渐减低(P均<0.05),而细胞凋亡率逐渐增加(P均<0.05)。A组细胞增殖抑制率和凋亡率分别为75.65%±9.42%、41.82%±6.12%,B组分别为17.66%±2.45%、32.46%±6.71%,C组分别为40.67%±5.46%、74.42%±8.47%,B组与A、C组比较,P均<0.05。结论 姜黄素可抑制人子宫肌瘤细胞增殖并促进其凋亡,该作用可能与姜黄素抑制线粒体ATP敏感钾通道有关。
【关键词】姜黄素;线粒体ATP敏感钾通道;细胞凋亡;细胞增殖;人子宫肌瘤细胞
目前,研究认为子宫肌瘤是一种雌激素依赖性肿瘤,在生育期发生、发展,在绝经后逐渐萎缩;然而使用抗雌激素治疗效果并不理想,因此寻求新的、有效的治疗或辅助用药具有十分重要的意义。姜黄素是从中药姜黄中提取的一种植物多酚,研究发现其对多种肿瘤细胞均具有抑制作用。研究表明,线粒体ATP敏感钾通道在细胞凋亡中发挥十分重要的作用。2012年2~7月,我们观察了姜黄素对人子宫肌瘤细胞增殖和凋亡的影响,并探讨线粒体ATP敏感钾通道在其中的作用。现报告如下。
1 材料与方法
1.1 材料 姜黄素、线粒体ATP敏感钾通道开放剂二氮嗪、线粒体ATP敏感钾通道抑制剂5-羟基癸酸脱氢酶(5-HD)均购自美国Sigma公司;DMEM培养基(Invitrogen公司,美国),胎牛血清(杭州四季青公司,中国),I型胶原酶、胰蛋白酶、二甲基亚砜(DMSO)、四甲基偶氮唑盐(MTT)均为Sigma公司(美国)产品;CO2细胞培养箱(Becton-Dickinson,美国),电子天平(Satorius,日本),低温高速离心机(Ependoff,美国),流式细胞测定仪(Becton-Dickinson,美国)。
1.2 方法
2 结果
2.1 姜黄素对人子宫肌瘤细胞增殖的影响 随着姜黄素浓度的增加和作用时间的延长,细胞增殖抑制率逐渐减低(P均<0.05)。见表1。
2.2 姜黄素对人子宫肌瘤细胞凋亡的影响 对照组细胞凋亡率为8.14%±1.17%,观察组用l0、50、100 μmol/L的姜黄素处理48 h后细胞凋亡率分别为19.66%± 3.72%、41.82%±6.12%、61.52%±7.34%,50 μmol/L的姜黄素处理12、24、48、72 h后细胞凋亡率分别为16.75%±1.84%、28.56%±4.21%、41.82%±6.12%、59.33%±7.11%;观察组与对照组比较,P均<0.05;观察组随着药物浓度的增加和作用时间的延长,细胞凋亡率逐渐增加(P均<0.05)。
2.3 ATP敏感钾通道开放剂和阻断剂对姜黄素作用的影响 A组细胞增殖抑制率和凋亡率分别为75.65%±9.42%、41.82%±6.12%,B组分别为17.66%±2.45%、32.46%±6.71%,C组分别为40.67%±5.46%、74.42%±8.47%,B组与A、C组比较,P均<0.05。
3 讨论
子宫肌瘤是女性生殖系统最常见的良性肿瘤,其治疗以手术为主,但对于有生育要求的患者,手术治疗受到一定的限制。姜黄素是从中药姜黄的根茎中提取的一种脂溶性酚类色素,是姜黄的主要活性成分。研究显示,姜黄素具有广泛的药理作用,包括抗氧化、抗炎、抗动脉粥样硬化、抗纤维化、抗病毒、保护肝肾功能等作用。近年来研究发现,姜黄素能抑制多种肿瘤细胞的生长,诱导部分肿瘤细胞分化和凋亡,是一种有开发前景的天然抗肿瘤新药。本研究结果显示,姜黄素以浓度和时间依赖的方式抑制人子宫肌瘤细胞的增殖,促进人子宫肌瘤细胞的凋亡,表明姜黄素有望作为子宫肌瘤保守治疗的药物。
细胞凋亡是指由基因控制的细胞自主的、有序的死亡。细胞凋亡是个主动过程,涉及一系列基因的激活、表达以及调控等。研究表明,线粒体ATP敏感钾通道调控着细胞的凋亡和增殖。有研究发现,线粒体ATP敏感钾通道的开放引起线粒体膜的去极化,进而抑制细胞色素C从线粒体释放到胞质,抑制线粒体凋亡途径,从而抑制肺动脉平滑肌细胞的凋亡。赵建平等研究发现,大鼠气道平滑肌细胞的ATP敏感钾通道的开放导致粒体膜的去极化,线粒体膜电位去极化促进活性氧的增加,活性氧能作为信号分子刺激NF-κB表达增加,进而促进气道平滑肌细胞增殖。研究 表明,姜黄素能抑制C型Kv1.4钾通道,减少非洲爪蟾卵母细胞钾离子的流出。本研究结果显示,线粒体ATP敏感钾通道开放剂二氮嗪部分逆转了姜黄素抑制人子宫肌瘤细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用,而ATP敏感钾通道阻断剂5-HD没有影响姜黄素的作用。这表明姜黄素抑制人子宫肌瘤细胞增殖促进其凋亡的机制与姜黄素抑制线粒体ATP敏感钾通道有关。