留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

《药学实践与服务》杂志目前不收取审稿费、版面费、加急费等费用,如收到邮件声称是编辑部X编辑,要求加作者微信的,请谨防财产损失!编辑部用于作者校对时绑定微信的邮件通过yxsjzzs@163.com发送,标题是《药学实践与服务》XML数字出版服务微信绑定,请区分开。

雀梅藤石油醚提取物诱导三阴性乳腺癌细胞凋亡的实验研究

冯志惠 邓仪卿 叶冰 安培 张宏 张海军

陈方剑, 骆锦前, 王志君, 胡叶帅, 孙煜昕, 宋洪杰. HPLC-MS/MS同时测定感冒安颗粒中5种黄酮成分的含量[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(9): 402-406. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202403030
引用本文: 冯志惠, 邓仪卿, 叶冰, 安培, 张宏, 张海军. 雀梅藤石油醚提取物诱导三阴性乳腺癌细胞凋亡的实验研究[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(6): 253-259. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202311055
CHEN Fangjian, LUO Jinqian, WANG Zhijun, HU Yeshuai, SUN Yuxin, SONG Hongjie. Simultaneous determination of five flavonoids in Ganmao’an granules by HPLC-MS/MS[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(9): 402-406. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202403030
Citation: FENG Zhihui, DENG Yiqing, YE Bing, AN Pei, ZHANG Hong, ZHANG Haijun. Induction of apoptosis in triple-negative breast cancer cells by petroleum ether extract of Sageretia thea[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(6): 253-259. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202311055

雀梅藤石油醚提取物诱导三阴性乳腺癌细胞凋亡的实验研究

doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202311055
基金项目: 安徽省高等学校科学研究项目(2023AH040055);安徽省自然科学基金项目(2308085MC79);安徽省高校优秀创新团队(2022AH010029)
详细信息
    作者简介:

    冯志惠,硕士研究生,研究方向:中药抗肿瘤药理,Email:feng18740536649@163.com

    通讯作者: 张 宏,教授,研究方向:中药抗肿瘤药理,Email:zhanghong@chnu.edu.cn张海军,教授,研究方向:乳腺癌发生、发展与转移的分子机制,Email:haijunzhang@163.com

Induction of apoptosis in triple-negative breast cancer cells by petroleum ether extract of Sageretia thea

  • 摘要:   目的  探讨雀梅藤石油醚提取物对乳腺癌细胞增殖和凋亡的影响。  方法  石油醚提取物孵育乳腺癌细胞不同时间后,CCK8法检测细胞活力,平板克隆形成法检测细胞增殖,DAPI染色法观察细胞核形态变化,免疫荧光检测线粒体膜电位和活性氧变化,流式细胞术检测细胞周期和凋亡,CCK8法观察对人正常血管内皮细胞毒性。  结果  雀梅藤石油醚提取物孵育BT549和MDA-MB-231人三阴性乳腺癌细胞株24 h后的IC50分别为45.40 μg/ml和12.23 μg/ml,时间和剂量依赖地抑制乳腺癌细胞活力和克隆形成,诱导细胞凋亡,阻滞细胞周期于G1/S期,降低线粒体膜电位,升高活性氧;对人正常血管内皮细胞无明显毒性作用。  结论  雀梅藤石油醚提取物可能通过升高活性氧,引起线粒体膜电位坍塌,激活线粒体通路诱导细胞凋亡,从而抑制乳腺癌细胞生长,支持其民间抗乳腺肿瘤的应用。
  • 流感是一种严重的上呼吸道病毒感染,由于其高毒力和突变率,该病毒仍然是对公众健康的主要威胁。据美国疾病控制与预防中心和世界卫生组织估计,每年有多达65 万人死于季节性流感引起的呼吸道疾病[1]。传统中医药预防和治疗流感病毒导致的感染(如呼吸道肺炎和支气管炎)已成为中国临床上常规治疗策略,发挥了独特的医疗优势[2,3]

    感冒安颗粒是由金银花、连翘、板蓝根、拳参、桑叶、紫苏和荆芥等七味中药制成的复方制剂,临床应用30 多年,具有疏散风邪,解表退热功能,其预防和治疗呼吸道感染的作用已得到很好的临床验证,特别是在病毒感染初期的治疗效果尤其显著,但药效物质基础并不清楚。目前,建立了TLC法对方中的板蓝根和连翘两味药材进行特征鉴别;同时对方中各药味的共有成分绿原酸和齐墩果酸也建立了TLC鉴别方法。在含量限度方面,则建立了制剂中连翘酯苷A的HPLC法。尽管这些获批的标准已用于制剂常规质量控制,但尚需进一步进行质量评价,以期更客观、准确地反映感冒安颗粒的临床疗效。

    由于中药复方复杂的化学成分,它的药理作用是通过多靶点、多途径而实现的。流感病毒感染的病理生理过程主要是病毒的直接作用和宿主免疫反应损伤(如细胞因子风暴所致的炎性损伤和ROS导致的氧化应激损伤)的结果[2,4]。为了研究感冒安颗粒临床效果的药效物质基础,我们对组方各药味的化学成分进行了文献追踪,发现方中药味含有多种黄酮类成分,如异槲皮苷、芦丁、木樨草素及木樨草苷等[5-9]。而黄酮类成分对流感病毒的作用越来越受到关注[10,11]。异槲皮苷抑制流感病毒A和B的复制,与抗病毒药amantadine或者oseltamivir合用可抑制它们导致的耐药病毒出现[12]。槲皮素与流感病毒A H1N1(A/PR/8/34)的神经酰胺酶的结合与zanamivir相当,体内研究也证实了其抗流感病毒能力,可作为抗甲型H1N1流感的有效先导化合物[13]。Zima研究认为木犀草素及其同源物是强效流感核酸内切酶抑制剂,揭示黄酮类化合物的抗流感作用[14]。鉴于此,本研究在总黄酮含量测定的基础上[15],采用HPLC-MS/MS方法建立5 种黄酮类成分的定量方法,不仅为制剂质量评价提供方法学,也为进一步研究感冒安颗粒防治流感病毒引起的呼吸道感染机制奠定物质基础。

    Agilent Technologies 6410 Triple Quad LC/MS仪,配以Triple Quad B.02.01(B2043.12)数据处理软件(美国安捷伦公司);XS205DU电子天平(瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司);DL-720A超声波清洗器(上海之信仪器有限公司)。

    感冒安颗粒(本院院内制剂,批号110418、110704、111025、111121、111130、111221、120131、120201、120207、120214);芦丁对照品(中国食品药品检定研究院,供UV法测定,含量以92.5 %计,批号:100080-200707);金丝桃苷对照品(中国食品药品检定研究院,供含量测定用,含量以93.9 %计,批号:111521-201004);木犀草素对照品(中国食品药品检定研究院,供含量测定用,批号:111520-200504);槲皮素对照品(中国食品药品检定研究院,供含量测定用,批号:100081-200406);异槲皮苷对照品(成都曼斯特生物制品有限公司,纯度>99.0 %,批号:MUST-10021901);甲醇为色谱纯;甲酸为分析纯;水为蒸馏水。

    2.1.1   对照品溶液制备

    分别取芦丁、金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮素和木犀草素对照品各适量,用甲醇溶解,摇匀,各配制成500 μg/ml的对照品贮备液。分别精密量取5种对照品贮备液适量,稀释成浓度如下:分别含芦丁0.25、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 μg/ml,金丝桃苷0.002、0.008、0.020、0.032、0.044、0.056、0.080 μg/ml,异槲皮苷0.03、0.10、0.25、0.45、0.65、0.95、2.00 μg/ml,槲皮素0.02、0.10、0.20、0.30、0.40、0.60、0.70 μg/ml,木犀草素0.012、0.026、0.040、0.054、0.082、0.096、0.200 μg/ml的混合对照品溶液。

    2.1.2   供试品溶液制备

    按已优化的黄酮提取方法进行[15]。取样品约0.5 g,精密称定,置量瓶中,加70 %甲醇35 ml,超声提取30 min,放冷,过滤,滤液加70 %甲醇溶液定容至50 ml,摇匀,用微孔滤膜(0.45 μm)滤过,即得。

    色谱条件:采用Kromasil C 18(4.6 mm×150 mm,5 μm,100 Å)色谱柱;甲醇(A)- 0.1 %甲酸(B)作为流动相,按0~20 min,35 % A;20~40 min,45 % A梯度洗脱。

    质谱条件:电喷雾负离子化(ESI)源:毛细管电压 3.0 kV;气体温度 350 ℃,气体流速 10 L/min,雾化气压 35 psi。多反应模式(MRM)监测。5种黄酮检测的离子对:芦丁m/z 609.1→300.1、金丝桃苷和异槲皮苷m/z 463.0→300.1、槲皮素m/z 301.0→151.0、木犀草素m/z 285.0→132.9。

    2.3.1   检测限和定量限

    采用上述色谱条件,每个待测化合物对照品用70%甲醇溶液进行系列稀释,分别以信噪比(S/N)等于3和10确定各自的检测限和定量限。结果见表1

    表  1  5种黄酮成分的线性方程、相关系数、线性范围、检测限和定量限
    黄酮化合物 线性方程 相关系数
    r
    线性范围
    (ng/ml)
    检测限
    (ng/ml)
    定量限
    (ng/ml)
    芦丁 Y=24 527X–162.17 0.999 7 250~8 000 0.025 0.50
    金丝桃苷 Y=34 123X1.7381 0.999 1 2~80 0.005 0.01
    异槲皮苷 Y=29 935X+1 597.80 0.999 1 30 ~2 000 0.02 0.50
    槲皮素 Y=19 667X+370.71 0.999 2 20~700 0.02 0.10
    木犀草素 Y=33 076X–177.98 0.999 7 12~200 0.005 0.01
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格
    2.3.2   线性范围考察

    精密量取“2.1.1”项下配制的5 种黄酮成分的对照品混合溶液,照“2.2”项下进样测定,记录各待测组分的峰面积积分值。横坐标为黄酮成分质量浓度(X,ng/ml),纵坐标为峰面积(Y),进行线性回归,计算回归方程和相关系数。结果见表1,表明5 种黄酮成分在各自浓度范围内呈良好的线性关系。

    2.3.3   精密度试验

    精密吸取供试品溶液(批号120131),照“2.2”项下操作,进样,连续测定5 次和连续测定5 d,记录各待测组分的峰面积积分值,计算日内、日间RSD。结果显示,芦丁、金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮素和木犀草素的日内精密度RSD分别为1.09 %、1.42 %、1.69 %、0.86 %、1.27 %(n=5),日间精密度RSD分别为1.85 %、1.76 %、1.43 %、2.01 %、1.90 %(n=5),表明仪器精密度良好。

    2.3.4   重复性试验

    取同一批号样品(批号120131)5 份,各0.5 g,精密称定,照“2.1.2”项下方法制备供试品溶液,照“2.2”项下操作,进样,测定峰面积积分值,并进行含量测定。结果显示,芦丁、金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮素和木犀草素的含量分别为260.16、1.84、19.76、13.39、3.73 μg/g(n=5),RSD分别为1.51 %、1.73 %、0.90 %、1.44 %、1.68 %(n=5),表明方法的重复性良好。

    2.3.5   加样回收率试验

    取已知含量的样品(批号120131)9 份,每份约0.5 g,精密称定,各精密加入对照品贮备液适量,使已知样品中加入的相当对照品量分别含芦丁140.00 μg、金丝桃苷0.90 μg、异槲皮苷10.00 μg、槲皮素7.00 μg、木犀草素1.90 μg的各对照品贮备液,按“2.1.2”项下的方法制备供试品溶液,照“2.2”项下操作,进样,测定峰面积积分值,计算加样回收率。结果显示,芦丁、金丝桃苷、异槲皮苷、槲皮素和木犀草素的平均加样回收率分别为:102.06%、101.60%、100.63%、102.81%、101.80%(n=9),RSD分别为1.56%、1.93%、0.67%、2.07%、1.84%(n=9)。

    2.3.6   样品含量测定

    取10 个批号的感冒安颗粒,分别按“2.1.2”项下的方法制备供试品溶液,照“2.2”项下操作,进样,测定峰面积积分值,计算含量,结果见表2

    表  2  不同批号感冒安颗粒含量测定结果($\bar x $±s, n=3)
    批号芦丁金丝桃苷异槲皮苷槲皮素木犀草素
    含量(μg/g)RSD(%)含量(μg/g)RSD(%)含量(μg/g)RSD(%)含量(μg/g)RSD(%)含量(μg/g)RSD(%)
    110418479.83±1.990.410.855±0.0040.4920.54±0.251.2314.83±0.050.313.46±0.061.70
    110704198.98±3.011.520.596±0.0061.0511.79±0.201.6815.31±0.130.864.51±0.010.19
    11102532.23±0.260.830.993±0.0121.2613.31±0.000.026.53±0.040.555.15±0.081.58
    11112169.18±1.031.510.499±0.0061.2613.36±0.211.568.04±0.141.695.65±0.071.19
    11113067.53±0.270.400.533±0.0081.5713.36±0.211.547.48±0.121.625.42±0.061.15
    111221275.38±3.611.310.291±0.0020.7311.44±0.020.2115.74±0.020.146.51±0.020.24
    120131264.55±0.510.191.825±0.0120.6820.29±0.040.1713.66±0.021.523.78±0.010.26
    120201239.19±1.550.650.593±0.0101.7618.95±0.060.3318.41±0.211.163.86±0.030.81
    120207109.20±2.141.970.503±0.0040.8318.00±0.211.166.72±0.081.224.21±0.020.37
    120214108.93±0.590.540.461±0.0020.4517.67±0.100.016.32±0.081.194.73±0.010.11
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    为了获得良好的MS结果,优化了检测的离子模式、碎裂电压、碰撞能量等参数,以获得高灵敏度的分子离子和碎片离子。结果显示,ESI采用负离子模式可使待测的黄酮成分有更高的灵敏度。对照品混合液经产物离子扫描显示,芦丁的主要碎片为m/z:300.1、271.0;金丝桃苷和异槲皮苷的主要碎片为m/z:300.1、270.8;槲皮素的主要碎片为m/z:178.6、151.0、120.9、106.9;木犀草素的主要碎片为m/z:150.9、132.9、106.8。依据定量碎片离子选择原则,从远离母离子、裂解方式稳定、碎片离子有足够的丰度等方面进行考察,最终选择的碎裂电压、碰撞能量和定量离子如表3所示。由于金丝桃苷和异槲皮苷是结构异构体,它们有相同分子离子峰[M-H] m/z 463,MS/MS图谱中有相同的产物离子峰m/z 300,这两个化合物通过比较两者在HPLC中的保留时间进行定位。

    表  3  5种黄酮化合物的质谱检测参数
    黄酮化合物母离子产物离子碰撞电压
    U/ V)
    碰撞能量
    U/ eV)
    芦丁609.1300.119038
    金丝桃苷463.0300.117025
    异槲皮苷463.0300.117025
    槲皮素301.0151.013019
    木犀草素285.0132.915037
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    采用已优化的测定条件,感冒安颗粒中5 种黄酮类成分通过与各自标准对照品的保留时间和MS谱图的比较得以鉴别和确认,结果见图1。由于金丝桃苷、异槲皮苷和芦丁均是以槲皮素为苷元,结合不同的糖而形成,金丝桃苷与异槲皮苷还具有相同的分子量,它们的保留时间非常相近。采用HPLC-UV或二极管阵列检测的方法专属性不强,待测成分间相互干扰,很难保证测定结果的准确性。而本研究采用MS/MS-MRM模式测定,实现了准确定量的目的。

    图  1  感冒安颗粒提取液5 种黄酮成分的MRM色谱图
    A. 芦丁的MRM色谱图;B.金丝桃苷、异槲皮素的MRM色谱图;C.槲皮素的MRM色谱图;D.木犀草素的MRM色谱图;1.芦丁;2. 金丝桃苷;3.异槲皮苷;4.槲皮素;5.木犀草素

    本研究采用经优化的超声提取法提取感冒安颗粒中黄酮成分,用所建立的LC-MS/MS方法测定了10 个批号样品,结果显示,每批样品中均为芦丁含量最高,金丝桃苷含量最低;批间样品同种黄酮成分含量存在差异。为了保证感冒安颗粒质量的稳定性,临床疗效的一致性,对其中的主要黄酮成分可以考虑设定最低限度要求。感冒安颗粒是经传统水提醇沉工艺制得的稠膏制粒而成,我们以往的研究表明,制剂中含有大量的酸性成分[16],工艺提取过程中的高温、偏低的pH值可能导致金丝桃苷、异槲皮苷、芦丁等苷类黄酮化合物发生水解反应。本研究将3种黄酮苷对照品及生产工艺获得的稠膏经2 % HCl溶液在80 ℃水浴加热处理30 min,进行HPLC-MS/MS分析,处理后的稠膏样品中金丝桃苷和芦丁含量降低,异槲皮苷和槲皮素含量增加;在3种黄酮苷对照品水解液中,均有槲皮素产生;除此之外,芦丁对照品溶液水解还出现了异槲皮苷。由此可以推测,感冒安颗粒的制备工艺可能导致黄酮类成分的水解和转化。

    本研究采用HPLC-MS/MS同时测定了感冒安颗粒中5 种黄酮类成分的含量,所建立方法的专属性、灵敏度、精密度和准确性均已得到确证,达到了同时测定多种结构相似的黄酮类成分的目的,为其质量标准的建立提供了方法学依据。我们的研究已经证明感冒安颗粒中含有多种酚酸类成分[17],本研究又测定了其中的黄酮类成分。这些成分可能共同作用于流感病毒在宿主内复制的多环节,或者改善流感病毒对机体的炎性损伤,降低炎性细胞因子表达,改善氧化应激损伤,提高机体的免疫力等,充分发挥其多途径和多靶点作用优势,为其预防和治疗流感病毒所致呼吸道感染性疾病奠定物质基础。

  • 图  1  雀梅藤石油醚提取物抑制乳腺癌细胞生长

    A-B. 对两种乳腺癌细胞活力的影响;C-E. 对两种乳腺癌细胞平板克隆生长的影响;F-G. 两种乳腺癌细胞的Calcein AM/PI染色分析,绿色代表活细胞,红色代表死细胞*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001,与对照组比较。

    图  2  雀梅藤石油醚提取物诱导乳腺癌细胞周期阻滞

    A-B. 对BT-549细胞周期的影响;C-D. MDA-MB-231细胞周期的影响*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001,与对照组比较。

    图  3  雀梅藤石油醚提取物诱导乳腺癌细胞凋亡

    A-B. 对两种乳腺癌细胞核的影响;C和E. 对BT549细胞凋亡的影响;D和F. 对MDA-MB-231细胞凋亡的影响**P<0.01, ***P<0.001,与对照组比较。

    图  4  雀梅藤石油醚提取物降低细胞线粒体膜电位

    A. 对BT549细胞线粒体膜电位的影响;B. 对MDA-MB-231细胞线粒体膜电位的影响(绿色代表低电位,红色代表高电位)

    图  5  雀梅藤石油醚提取物诱导乳腺癌细胞ROS增加

    A-B.对BT549细胞ROS水平的影响;C-D.对MDA-MB-231细胞ROS水平的影响**P<0.01, ***P<0.001,与对照组比较。

    图  6  雀梅藤石油醚提取物不影响正常细胞活力(血管内皮细胞-24 h)

  • [1] 沈丕安. 中华本草[M]. 上海: 上海科学普及出版社, 2017.
    [2] 马雯芳. 瑶药倒丁风化学成分及质量控制研究[D]. 成都: 成都中医药大学, 2014.
    [3] 苗明三, 孙玉信, 王晓田. 中药大辞典[M]. 太原: 山西科学技术出版社, 2017.
    [4] 张美义, 篮振水, 周俊, 等. 云南民间抗肿瘤植物雀梅藤的化学和药理研究[J]. 云南植物研究, 1980, 2(1):62-66.
    [5] KIM H N, PARK G H, PARK S B, et al. Extracts from Sageretia thea reduce cell viability through inducing cyclin D1 proteasomal degradation and HO-1 expression in human colorectal cancer cells[J]. BMC Complement Altern Med, 2019, 19(1):43. doi:  10.1186/s12906-019-2453-4
    [6] 丁永丽, 邓杨林, 陈新利, 等. 雀梅藤药用研究进展[J]. 中药材, 2020, 43(7):1755-1760.
    [7] 万嘉锺. 雀梅藤治疗甲状腺囊肿、乳腺瘤20例疗效观察[J]. 云南中医学院学报, 1982, 5(1):14-15.
    [8] 王茂三, 龚维桂, 范华芬, 等. 雀梅藤护肝作用研究[J]. 浙江药学, 1985, 2(5):11-14.
    [9] AN P, LU D, ZHANG L J, et al. Synergistic antitumor effects of compound-composed optimal formula from Aidi injection on hepatocellular carcinoma and colorectal cancer[J]. Phytomedicine, 2022, 103:154231. doi:  10.1016/j.phymed.2022.154231
    [10] 郭晓萌, 魏婷, 张焱. 黑参皂苷的提取纯化及其对MGC-803细胞凋亡的影响[J]. 食品研究与开发, 2023, 44(4):49-57.
    [11] DENG Y Q, GAO M, LU D, et al. Compound-composed Chinese medicine of Huachansu triggers apoptosis of gastric cancer cells through increase of reactive oxygen species levels and suppression of proteasome activities[J]. Phytomedicine, 2024, 123:155169. doi:  10.1016/j.phymed.2023.155169
    [12] 蒙雪雁, 王成海. 基于液质联用技术分析雀梅藤化学成分[J]. 中南农业科技, 2023, 44(3):37-41,55.
  • [1] 施乔, 韩贵焱, 张俊腾, 刘娜.  新型Hsp90抑制剂的设计合成及其抗真菌和抗肿瘤活性研究 . 药学实践与服务, 2025, 43(3): 124-135. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202501019
    [2] 李惠萍, 陈璐, 张琪金, 黄宝康.  紫苏叶挥发油成分的生物合成、含量测定及生物活性研究进展 . 药学实践与服务, 2025, 43(): 1-6. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202412058
    [3] 张紫璇, 高苑, 张利, 李佳莉, 徐希科, 祖先鹏.  中药防治急性肺损伤的活性成分及其作用机制研究进展 . 药学实践与服务, 2025, 43(): 1-7. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202404079
    [4] 张俊丽, 李媛媛, 尹静, 杨鸿源, 白耀武.  咪达唑仑调节PINK1/PARKIN信号通路对缺血性脑卒中大鼠神经元损伤的影响 . 药学实践与服务, 2025, 43(): 1-6. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202405024
    [5] 陈静, 何瑞华, 翁月, 徐熠, 刘静, 黄瑾.  基于网络药理学和分子对接技术探究定清片活性成分治疗白血病的作用机制 . 药学实践与服务, 2024, 42(11): 479-486. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202401073
    [6] 白学鑫, 陈玉平, 盛春泉, 武善超.  具核梭杆菌小分子抑制剂的筛选及其抗结直肠癌活性研究 . 药学实践与服务, 2024, 42(12): 503-507. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202405009
    [7] 赖立勇, 夏天爽, 徐圣焱, 蒋益萍, 岳小强, 辛海量.  中药青蒿抗氧化活性的谱效关系研究 . 药学实践与服务, 2024, 42(5): 203-210, 216. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
    [8] 张广雨, 杜晶, 刘梦珍, 朱丹妮, 闫慧, 刘冲.  新斯的明与山莨菪碱联合应用对肺型氧中毒的保护作用及其机制的研究 . 药学实践与服务, 2024, 42(10): 433-438, 444. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202310049
  • 加载中
图(6)
计量
  • 文章访问数:  3504
  • HTML全文浏览量:  840
  • PDF下载量:  9
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-29
  • 录用日期:  2024-05-13
  • 修回日期:  2024-04-17
  • 网络出版日期:  2024-06-24
  • 刊出日期:  2024-06-25

雀梅藤石油醚提取物诱导三阴性乳腺癌细胞凋亡的实验研究

doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202311055
    基金项目:  安徽省高等学校科学研究项目(2023AH040055);安徽省自然科学基金项目(2308085MC79);安徽省高校优秀创新团队(2022AH010029)
    作者简介:

    冯志惠,硕士研究生,研究方向:中药抗肿瘤药理,Email:feng18740536649@163.com

    通讯作者: 张 宏,教授,研究方向:中药抗肿瘤药理,Email:zhanghong@chnu.edu.cn张海军,教授,研究方向:乳腺癌发生、发展与转移的分子机制,Email:haijunzhang@163.com

摘要:   目的  探讨雀梅藤石油醚提取物对乳腺癌细胞增殖和凋亡的影响。  方法  石油醚提取物孵育乳腺癌细胞不同时间后,CCK8法检测细胞活力,平板克隆形成法检测细胞增殖,DAPI染色法观察细胞核形态变化,免疫荧光检测线粒体膜电位和活性氧变化,流式细胞术检测细胞周期和凋亡,CCK8法观察对人正常血管内皮细胞毒性。  结果  雀梅藤石油醚提取物孵育BT549和MDA-MB-231人三阴性乳腺癌细胞株24 h后的IC50分别为45.40 μg/ml和12.23 μg/ml,时间和剂量依赖地抑制乳腺癌细胞活力和克隆形成,诱导细胞凋亡,阻滞细胞周期于G1/S期,降低线粒体膜电位,升高活性氧;对人正常血管内皮细胞无明显毒性作用。  结论  雀梅藤石油醚提取物可能通过升高活性氧,引起线粒体膜电位坍塌,激活线粒体通路诱导细胞凋亡,从而抑制乳腺癌细胞生长,支持其民间抗乳腺肿瘤的应用。

English Abstract

陈方剑, 骆锦前, 王志君, 胡叶帅, 孙煜昕, 宋洪杰. HPLC-MS/MS同时测定感冒安颗粒中5种黄酮成分的含量[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(9): 402-406. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202403030
引用本文: 冯志惠, 邓仪卿, 叶冰, 安培, 张宏, 张海军. 雀梅藤石油醚提取物诱导三阴性乳腺癌细胞凋亡的实验研究[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(6): 253-259. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202311055
CHEN Fangjian, LUO Jinqian, WANG Zhijun, HU Yeshuai, SUN Yuxin, SONG Hongjie. Simultaneous determination of five flavonoids in Ganmao’an granules by HPLC-MS/MS[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(9): 402-406. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202403030
Citation: FENG Zhihui, DENG Yiqing, YE Bing, AN Pei, ZHANG Hong, ZHANG Haijun. Induction of apoptosis in triple-negative breast cancer cells by petroleum ether extract of Sageretia thea[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(6): 253-259. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202311055
  • 雀梅藤Sageretia thea(Osbeck)Johnst又名雀梅刺、对角刺、碎米子等,为鼠李科雀梅藤属植物,主要分布地区包括云南、安徽、江苏等[1-2]。根、茎、叶均可入药,其性甘、淡、平,具有降气化痰、祛风利湿等功效[3]。民间常用雀梅藤药材煎汤或浸酒内服治疗乳腺肿瘤、淋巴结肿大和水肿等疾病,具有较好效果[4]。现代药理研究表明,雀梅藤具有抗结直肠癌、抗炎、抗氧化、抗病毒、抗菌和肝保护等活性[5-6],但尚未见雀梅藤对乳腺癌等其他肿瘤影响的报道。该研究通过多种体外实验观察雀梅藤对乳腺癌细胞增殖及凋亡的影响,并初步探索其作用机制,以证实民间应用该药材治疗乳腺肿瘤的合理性,为进一步的药物开发奠定基础。

    • CCK8 试剂盒(大连美仑生物技术有限公司);Spark酶标仪(瑞士Tecan公司);二氧化碳培养箱(Thermo Fisher);96孔培养板(泰坦);电子分析天平(塞多利斯 BSA2245-CW);细胞计数仪(Corning 6749);倒置相差显微镜(奥林巴斯 IX73)。

    • 雀梅藤药材购自昆明井田药业有限公司,生产许可证号:滇20160155。经海军军医大学药学系生药学教研室辛海量教授鉴定为鼠李科雀梅藤属植物雀梅藤Sageretia thea(Osbeck)Johnst.的茎。取雀梅藤干燥药材660 g,粉碎后用8倍量75%乙醇回流提取3次,每次1.5 h。合并提取液,过滤后回收溶剂,得乙醇提取物。乙醇提取物用水溶解混悬,加入等体积的石油醚萃取3次,收集萃取液,通过旋转蒸发得到石油醚萃取部位。进一步采用真空冷冻干燥机在−80 ℃下冻干,分别称重,获得乙醇和石油醚提取物质量为57 g和0.91 g,提取得率分别为8.63%和0.13%。

    • 称取20 mg雀梅藤石油醚提取物溶于1 ml的DMSO溶剂中,然后用培养液稀释成不同药物浓度,药物最高剂量下的DMSO浓度不超过0.3%。同时,对照组培养液中添加0.3%的DMSO作为阴性对照。

    • 三阴性人乳腺癌细胞株MDA-MB-231、BT549购自中国科学院上海细胞库;人脐静脉血管内皮细胞株购自上海赋望实业有限公司。

    • 分别取对数生长期的人三阴性乳腺癌细胞株MDA-MB-231和BT549及人脐静脉血管内皮细胞株(HUVEC)并计数,以每孔5×103个的细胞密度接种到96孔板,在37 ℃的细胞培养箱中过夜培养至细胞贴壁。实验分为对照组和给药组,对照组以正常培养基培养,给药组以不同浓度含药培养基孵育细胞24 h。随后按试剂盒说明书进行操作,每孔加入10%的CCK8试剂,在培养箱中孵育2 h后,用酶标仪在450 nm处检测各孔的吸光度(OD)值。对照组细胞活力换算为100%,其余各给药组按以下公式计算:细胞增殖抑制率(%)=[(对照组A值−实验组A值)/(对照组A值−空白组A值)]×100%。

    • 取上述对数生长期的人三阴性乳腺癌细胞株,以每孔500个细胞的密度均匀接种在12孔板内,过夜,使细胞贴壁,随后加入雀梅藤提取物孵育24 h。吸弃培养基,用含10%的胎牛血清培养基继续培养,当培养皿中出现肉眼可见的克隆形成时,终止培养。吸弃上清液,用PBS小心浸洗,然后甲醇固定。去除固定液,加入适量的结晶紫染色液进行染色,采用PBS多次轻轻洗去周边染色液,干燥后拍照,随后用Image J软件进行统计分析。

    • 将两种乳腺癌细胞接种于96孔板,放置培养箱中过夜,随后加入提取物孵育24 h。吸弃培养基,用PBS温和洗涤细胞一次,每孔加入100 μl的Calcein AM/PI染色工作液,放入37 ℃培养箱中避光孵育15 min后,用高内涵系统采集图像。

    • 取对数生长期乳腺癌细胞株,以每孔40万个细胞接种于6孔板,培养箱中过夜,待细胞贴壁后,用含不同浓度提取物的培养基处理24 h,消化,离心收集细胞,以预冷的70%乙醇混悬固定过夜。离心,去除乙醇,用PBS清洗一次,加入500 μl的碘化丙啶染色工作液,避光染色30 min后用流式细胞仪分析细胞周期。

    • 将对数生长期的三阴性乳腺癌细胞株以每孔40万个接种于6孔板中,过夜,待细胞贴壁后,用含不同浓度提取物的培养基孵育24 h。消化,离心收集细胞,用100 μl的1×结合缓冲液混悬后加入FITC Annexin V 和PI各5 μl,轻微振荡,室温下避光孵育15 min,流式细胞仪分析凋亡率。

    • 将上述对数生长期的人三阴性乳腺癌细胞株以每孔20万个接种于6孔板,过夜,待细胞贴壁后,用含不同浓度提取物的培养基孵育24 h,吸弃培养基,每孔加入1 ml稀释过的DAPI染液孵育细胞10 min,PBS清洗2遍后采用Cytation 5拍照。

    • 将对数生长期的人三阴性乳腺癌细胞株以每孔20万个接种于6孔板,过夜,待细胞贴壁后,用含不同浓度提取物的培养基孵育细胞24 h。吸弃培养液,PBS洗涤细胞之后每孔加入1 ml的JC-1染液,在37 ℃培养箱中孵育20 min。吸除上清液,用缓冲液洗涤细胞3次后加入2 ml细胞培养液,高内涵系统拍照。

    • 取上述对数生长期细胞株,以每孔20万个的细胞密度接种于6孔板,过夜,待细胞贴壁后,用含不同浓度提取物的培养基孵育24 h。吸弃培养基,每孔加入1 ml含DCFH-DA的新鲜培养基孵育细胞20~30 min,DAPI复染,采用高内涵系统拍照。

    • 使用Graphpad Prism 8.0.1分析软件对所获得的实验数据进行统计学分析,组间比较采用单因素方差分析,两组比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

    • 通过细胞活力分析发现,雀梅藤石油醚提取部位对多种癌细胞均有明显细胞毒性,其中对乳腺癌细胞株抑制作用最强,而且明显强于乙醇提取物。结合临床应用,实验选择两种人三阴性乳腺癌系(BT549和MDA-MB-231)进一步研究(见图1)。CCK8结果表明(图1A-B),雀梅藤石油醚提取物以剂量和时间依赖的方式抑制乳腺癌细胞活力,作用24 h和48 h的IC50值分别为45.40、12.23 μg/ml和38.87、7.60 μg/ml。平板克隆实验结果显示(图1C-E),随着雀梅藤石油醚提取物剂量的增加,两种乳腺癌细胞生长均被显著抑制。浓度分别在10 μg/ml和20 μg/ml时,MDA-MA-231和BT549细胞株的生长被完全抑制。Calcein AM/PI活死细胞染色显示(图1F-G),随着药物剂量增加,活细胞(绿色)数量较对照组显著减少,而死亡细胞(红色)数量则显著增加,与对照组比较有极显著差异。

      图  1  雀梅藤石油醚提取物抑制乳腺癌细胞生长

    • 雀梅藤石油醚提取物孵育乳腺癌细胞24 h后,采用流式细胞仪测定细胞的增殖周期情况(见图2)。结果显示,药物明显阻滞两种乳腺癌细胞株的细胞周期,但对两种细胞阻滞周期不同,BT549细胞阻滞在G1期(图2A2C,给药组G1期细胞比率较对照组显著升高),MDA-MA-231细胞阻滞在S期(图2B2D,给药组S期细胞比率较对照组显著升高),提示石油醚提取物对两种细胞株的细胞周期阻滞可能存在不同机制。

      图  2  雀梅藤石油醚提取物诱导乳腺癌细胞周期阻滞

    • 采用DAPI染色方法对细胞核形态进行分析(见图3)。如图3A-B所示,正常对照组乳腺癌细胞核呈均匀的圆形浅蓝色,药物处理后细胞核质固缩或碎裂成凋亡小体,且呈剂量依赖性。流式细胞仪凋亡定量分析显示(图3C-F),石油醚提取物显著增加两种乳腺癌细胞的凋亡率,与对照组比较有显著性差异,其中尤以MDA-MA-231细胞株明显,20 μg/ml浓度下几乎诱导细胞全部凋亡。

      图  3  雀梅藤石油醚提取物诱导乳腺癌细胞凋亡

    • 线粒体通路是肿瘤细胞最常见的凋亡途径,最典型的特征是线粒体膜电位(MMP)水平显著下降。因此,研究采用JC-1免疫荧光染色检测线粒体膜电位水平。结果如图4所示,给药组红色荧光随剂量增加明显减弱,绿色荧光则明显增强,说明给药组线粒体膜电位显著下降。实验结果提示,雀梅藤石油醚提取物可能通过损伤线粒体而促进了乳腺癌细胞凋亡。

      图  4  雀梅藤石油醚提取物降低细胞线粒体膜电位

    • ROS升高是激活线粒体通路诱导肿瘤细胞凋亡的重要原因之一,因此进一步检测了药物处理24 h后ROS含量变化(图5)。结果代表ROS水平的绿色荧光在对照组仅有少量表达,而在给药组则显著增加,经统计学处理有显著性差异,其中尤以BT549细胞株明显,提示药物可能通过促进ROS生成而诱导了乳腺癌细胞凋亡。

      图  5  雀梅藤石油醚提取物诱导乳腺癌细胞ROS增加

    • 为了确定雀梅藤提取物是否对正常细胞产生毒性,进一步采用同样剂量对人正常脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)进行CCK8细胞活力分析。结果提取物孵育24 h后,即使在60 μg/ml的最高浓度下亦未观察到内皮细胞活力受到影响,与对照组比较无明显差异(图6),提示雀梅藤石油醚提取物对正常细胞并不产生毒性,具有较好的安全性。

      图  6  雀梅藤石油醚提取物不影响正常细胞活力(血管内皮细胞-24 h)

    • 雀梅藤为云南等地民间常用中药,临床观察发现其对乳腺瘤生长有明显抑制作用[7],且毒性较小[4, 8]。研究前期对雀梅藤的乙醇、石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、正丁醇等5个部位提取物进行了多种肿瘤细胞活性筛选,结果显示,对多数癌细胞,如乳腺癌、结肠癌、肝癌等,都具有明显杀伤作用,其中以石油醚部位提取物对癌细胞作用最为显著。进一步实验发现,雀梅藤石油醚提取物时间和剂量依赖地抑制乳腺癌细胞活力,显著减少细胞克隆形成率,阻滞细胞周期在G1/S期,明显增加癌细胞凋亡率,但并不影响正常血管内皮细胞活力,提示其细胞毒性具有明显的选择性。

      引起细胞凋亡的途径包括线粒体通路、死亡受体通路和内质网应激通路,其中线粒体通路是药物诱导肿瘤细胞凋亡的最常见途径[9],因此研究人员进一步观察了雀梅藤石油醚提取物是否通过损伤线粒体诱导乳腺癌细胞凋亡。结果通过JC-1染色发现,两种乳腺癌细胞的线粒体膜电位均显著降低,提示雀梅藤提取物诱导了细胞线粒体途径的凋亡。

      ROS的主要来源之一是线粒体内膜的呼吸链底物端,ROS升高会引起线粒体内膜损伤,造成细胞毒性,从而促进肿瘤细胞凋亡[10]。研究人员用荧光探针方法检测雀梅藤石油醚提取物孵育BT549和MDA-MB-231细胞后的ROS水平,结果发现代表ROS的绿色荧光逐渐增强,表明石油醚提取物显著升高了线粒体内ROS水平。这些结果提示,石油醚提取物可能通过升高线粒体内ROS水平,造成ROS累积,损伤了线粒体,导致线粒体内容物如细胞色素c等流出到细胞质,进而激活caspase级联瀑布反应,从而诱导了细胞凋亡[9,11]

      虽然雀梅藤提取物在体外研究中表现出较好的抗乳腺癌细胞生长作用,但是凋亡信号转导通路和作用靶点尚不明确,线粒体中蛋白表达的变化犹未可知,因此具体作用机制尚需进一步研究。此外,已有研究人员从雀梅藤药材中鉴定出43种化学成分,可分为有机酸类、黄酮类及其他类,有机酸类包括儿茶素及其衍生物等,黄酮类包括异槲皮素等[12]。但是雀梅藤提取物中究竟何种成分发挥主要抗癌作用仍需进一步证实。

参考文献 (12)

目录

/

返回文章
返回