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杨梅素影响EA.hy926人血管内皮细胞增殖、侵袭迁移及微管形成的实验研究

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2015年5月第17卷第5期 中国现代中药Modem Chinese Medicine May 2015 Vo1.17 No.5 ・基础研究・ 杨梅素影响EA.hy926人血管内皮细胞增殖、 侵袭迁移及微管形成的实验研究△ 秦笑 ,陈关娟 (1.南京中医药大学基础医学院,江苏 南京210023) (2.南京中医药大学江苏省中医药防治肿瘤协同创新中心,江苏 南京210023) [摘要] 目的:探讨杨梅素抗肿瘤血管新生的作用机制。方法:用不同浓度的杨梅素作用于体外培养的 EA.hy926人血管内皮细胞株,采用MTT法观察药物对细胞的增殖抑制作用,划痕法及transwe11小室实验观察药物 对细胞侵袭迁移能力的影响,tube formation法观察药物对微管形成的影响。结果:杨梅素对EA.hy926细胞的增殖、 侵袭迁移及血管生成呈浓度依赖性抑制,尤其在高浓度下(1 mM)其抑制作用最显著(P<0.01)。结论:杨梅素的抗 肿瘤血管生成作用不仅通过抑制内皮细胞的增殖,而且通过抑制内皮细胞的侵袭迁移及微管样结构的形成来实现。 [关键词] 杨梅素;血管内皮细胞;增殖;侵袭/迁移;血管生成 Inhibitory Effects of Myricetin on Angiogenesis of Human EA.hy926 cells QIN Xiao ,CHEN Meijuan (1.The Pre—clinical Medicine College,Nanjing Unive ̄ity ofChiesne Medicine,Nanifng 210023,China; 2.Jiangsu Collaborative Innovation Center D厂Traditional Chinese Medicie(TCM)Prnevention and Treatment of Tumor, Nanjing 劫e ofChinese Medicine,Na ng 210023,China) [Abstract] Objective:To explore the inhibition effects of myrieetin Oil angiogenesis of human EA.hy926 eellsin vitro.Methods:MTr assay,transwell assay and matrigel tube—formation assay were used to detect the effects of myricetin on the proliferation,invasion and tube.formation of EA.hy926 cells.Gelatin zymography assay was used to detect the effects of myrieetin on the enzyme activities of matirx metalloproteinase-2(MMP-2)and matirx metalloproteinase-9(MMP一9).Results: At the concentration of 1 mmolfL,myricetin effectively inhibited the proliferation,invasion and tube—formation of EA.hy926 cells(P<0.O1).Conclusion:Myricetin inhibits an ̄ogenesis of EA.hy926 ceils mainly through inhibiting the proliferation, invasion and tube—formation in EA.hy926 cells. [Keywords] Myrieetin;EA.hy926 cells;proliferation;invasion;angiogenesis doi:10.13313/j.issn.1673-4890.2015.5.007 杨梅素(myricetin)化学名为3,5,7,3 ,4 , 5 .六羟基黄酮,是一种重要的黄酮醇类化合物,广 泛存在于多种天然植物中。现代药理学研究表明, 株EA.hy926进行干预,通过MTT法、transwell小室 法、tube formation法等体外实验观察杨梅素对细胞 增殖、侵袭迁移及微管形成的影响,进一步探讨杨 梅素抗肿瘤血管生成作用的机理。 1材料 其具有广泛的药理活性。据报道,杨梅素可以通过 抑制肿瘤细胞的生长与增殖、促进其凋亡等途径发 挥抗肿瘤作用 引,但杨梅素对肿瘤血管新生的抑制 作用少有报道。 本研究用不同浓度的杨梅素对人血管内皮细胞 1.1细胞株 EA.hy926人血管内皮细胞株购于苏州大学医学 [基金项目] 江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD);江苏自然基金(BK20131415);欧盟第七框架项目(PIRSES-GA一 2013-612589) [通信作者] 陈美娟,博士,副教授,研究方向:中医药抗肿瘤及其机制;E—mail:mjchen9680@sina.con ・440・ 2015年5月 第l7卷第5期 中国现代中药Modern Chinese Medicine May 2015 Vo1.17 No.5 部,培养于含有10%的胎牛血清、1%的羟乙基哌嗪 2.3杨梅素对血管内皮细胞管腔形成的影响 乙硫磺酸缓种液(HEPES)、青霉素(50 IU・mL )、 链霉素(100 U・mL )的1640培养基中,5%CO2、 37℃恒温培养。 1.2药物与试剂 鼠尾胶原蛋白凝胶的制备(以1 mL为例):取 200 鼠尾胶原蛋白,置于冰浴的离心管中,加入 690 L蒸馏水,立即混匀,加入到含12 L浓度为 0.1 mol・L 的氢氧化钠(NaOH)溶液中,混匀,再 加入100 L的10×PBS,7昆匀,每孑L 100 L种于 96孔板。先置于25℃20 min,再置于37℃过夜。 杨梅素购自南京泽朗医药科技有限公司,纯度> 99%,二甲亚砜(DMSO)助溶,1640培养基稀释至 所需浓度(DMSO的终浓度<0.3%),抽滤除菌。 1640培养基、胎牛血清(Gibco公司);Transwell小 室(Coming公司);胰酶、十二烷基磺酸钠一聚丙烯 酰胺(SDS—PAGE)凝胶配制试剂盒(碧云天生物技术 研究所)。 兔抗人MMP.2、MMP-9多克隆抗体(北京博奥 森生物有限公司);鼠尾胶原蛋白(杭州生友生物技 术公司);Matrigel(BD公司)。 2方法 2.1 MTF法检测杨梅素对EA.hy926细胞增殖的影响 取对数生长期的细胞,胰酶消化后细胞计数, 接种于96孔板,每孔加200 tzL细胞悬液(含3×10 个细胞),常规培养过夜,至细胞贴壁,换上梯度浓 度分别为0.01、0.1、1 mmol・L 的含药培养基,并 设空白对照组。每个剂量设6个平行复孔,常规培养 24 h后,吸弃培养基,每孔加质量浓度为5 mg・mL 的Mrrr溶液20 ,继续培养4 h,吸弃上清后每孔 加DMSO 200 L,振荡器振荡10 min后,酶标仪 (美国BIO-TEK公司)测定490 nm的吸光度,重复3 次。 2.2 Transwell小室侵袭实验 将细胞消化后用0.1%牛血清白蛋白(BSA)重 悬,细胞(1 x 10。)以每孔100 lxL种入transwell小 室,加药刺激,小室外部空间加入600 L含10%小 牛血清的完全培养基作为化学趋化剂。置5%CO 培 养箱,37 o【=培养6 h。取出transwell,用棉签小心将 小室膜上表面细胞去除,取下膜,自然风干。甲醇 固定5 min,用HE染色法进行染色,苏木素染色 10 min,分色剂中浸泡数秒,再投入伊红染色2 rain, 分别用50%、70%、80%、95%、100%乙醇脱水数 秒,二甲苯透明,中性树脂封片。下表面细胞经染 色后,显微镜下观察、照相,随机取5个视野计数, 计算迁移率。 将细胞消化,重悬,调整细胞浓度为2×10 ,每孔 100 L种于凝胶上,含终浓度分别为0.01、0.1、 1 mmol・L 的药物。孵育12 h,观察小管形成情况。 2.4明胶酶谱法检测杨梅素对血管内皮细胞分泌 MMP2、MMP9的影响 取对数生长期的细胞,以2×10 个/孔的密度接 种于24孔培养板中,培养24 h,加入含不同浓度杨 梅素的无血清培养液300 ,继续培养24 h。收集药 物作用后细胞的无血清培养液,以12 000 rpm离心 5 min,除细胞碎片,收集上清,立即使用或 一7O℃保存。BCA法进行蛋白浓度测定,根据蛋白 浓度分别取相应的上清,与等量的上样缓冲液混合, 进行SDS—PAGE凝胶电泳。制备10%分离胶和5%浓 缩胶,分离胶中加入终浓度为0.32 nag・mL 的明胶, 以80 V电泳至溴酚蓝前沿进入分离胶,加压至110 V, 继续电泳至溴酚蓝前沿至凝胶前端约1 cm,停止电 泳、剥胶,用蒸馏水漂洗数次后,移入i00 mL 2.5% TritonX一100溶液中,在摇床上低速摇动, 以洗脱 SDS。0.5 h后,用蒸馏水漂洗,换新的TritonX一100 溶液,继续洗脱0.5~l h。用蒸馏水漂洗后,加 100 mL明胶酶缓冲液,在37℃恒温温育42 h。 凝胶用蒸馏水漂洗后,放人染色液(0.05%考马 斯亮兰R-250,以甲醇一水一冰醋酸=45:45:10溶 解)中,染色4 h,漂洗后,在脱色液(甲醇.水一冰 醋酸=45:45:10)中脱色1~2 h,至对照出现清晰 的负染酶带,在凝胶成像仪中照相,观察条带 变化。 2.s统计学方法 采用SPSS13.0软件进行单因素的方差分析,数 据均用( -4-s)表示,P<0.05为差异有统计学意义。 3结果 3.1杨梅素对EA.hy926细胞增殖的影响 MTr法观察不同浓度的杨梅素对EA.hy926血 ・441・ 2015年5』j笫l7卷第5期 中国现代中药Modem Chinese Medicine 符1人】皮细胞增殖的影响,结果显示,与对照组相比, 3.3杨梅素对血管内皮细胞管腔形成的影响 杨梅素浓度为0的阴性对照组和0.01 mmo]・L 的处理组在12 h时均已出现微管样结构,并随着时 间延长逐渐显著;而浓度为0.1、0.01 mmol・L 处 理组典型的微管样结构明显减少。见图3。 浓度分别为0.Ol、0.1、l mmol・L 的杨梅素作用细 胞24 h看,对EA.hy926细胞的增殖均有抑制作用, 『ll以l mmol・L 的药物抑制最为显著(P< 0.01),见 1。 I2O 1O0 80 60 40 20 图I 不同浓度杨梅素对EA.hy926细胞生长的 抑制率(, =6) 一一 }I I I - 一一 Control 0.0l 0.1 l 杨梅索(mmol・L 1) :I—j埘J!H组卡H比 P<0.01。 图3不同浓度杨梅素对EA.hy926细胞微管形成的影响 3.2 trat Dswell实验检测杨梅素对EA.hy926细胞侵袭 能力的影响 3.4明胶酶谱实验 明胶酶谱法检测结果显示,在杨梅素处理细胞 24 h后,其高剂量组(1 mmol・L )对MMP.2和 MMP-9的酶解条带都有显著抑制作用,尤其是对 MMP-9的抑制作用更显著。见图4。 杨梅素(mmol・L )Control O 01 MMP一2 MMP一9 [1'alIswell小窄实验检测杨梅素对EA.hy926细胞 他袋能l力的改变,结果发现,杨梅素处理后, EA.hv926细胞的侵袭能力下降,且呈剂量依赖性。 .浓度分别为0、0.01、0.1、1 mmol・L 的杨梅素处 各绀迁移过膜的细胞数分别为(171±13.4)、 (76.8±9.19)、(47.2±2.9)、(34.4±5.5),各浓 度纠【 j阴性刈‘照组间差异有统计学意义(P<0.05), r{l l Ill/nO]・L 处理组与阴性对照组之间差异极具 统 意义(P<0.01)。见图2。 0.1 1 图4 明胶酶谱法检测不同浓度的杨梅素对EA.hy926 细胞MMP-2、MMP-9表达的影响 4讨论 当肿瘤的生长超过一定体积后,必须有新的血 管为其提供氧气和营养,并带走代谢产物,否则肿 瘤的生长将处于休眠状态。肿瘤血管生成是指肿瘤 细胞诱发的毛细血管新生以及肿瘤中微循环网的形 成,为实体瘤的后续生长提供物质基础。基于此理 论,抗血管生成的治疗策略成为肿瘤治疗的热点方 向之一。 肿瘤新生血管的生成过程及机制十分复杂, 其基本过程包括内皮细胞被肿瘤细胞及其支持细胞 分泌的趋化因子募集至肿瘤部位后,在各种生长因 :A¨C0 rItl『ll;l{_0.01 IIII1lol・L-。; 子的作用下大量增殖并相互黏附,重排组成血管。 在此过程中,内皮细胞的迁移能力、到达新生部位 (下转第465页) C.0.I II1Ⅲ(,I.I ~:I).1 mmo]・I.~。下同 图2杨梅素对细胞迁移实验的影响 ・442・ 2015年5月第17卷第5期 中国现代中药Modem Chinese Medicine 3结论与讨论 凉山州比较适宜益母草的生长,这可能与凉山日照充 足,昼夜温差大,有利于有效物质积累有关。同时, 该地栽培益母草的有效成分含量和药材产量也最高, 且相对稳定。综上所述,四川省凉山州是益母草的适 宜栽培区,可考虑在此建立益母草规范化种植基地和 益母草中药成方制剂原料基地。 参考文献 3.1近年来,关于益母草盐酸水苏碱含量的分析较 多,据报道,产自我国各省的益母草,其含量从 0.01%~2.14%之间有报道,以我国北方的益母草含 量较高,最高为2.14% 。然而,该l8批川产益 母草样品盐酸水苏碱和盐酸益母草碱的含量均超过药 典规定,平均含量分别为1.34%和0.199%,最高者 可达2.31%和0.454%,是药典规定的4.6和9.1倍。 [1] 国家药典委员会.中国人民共和国药典:一部[s].北 样品送四川省食品药品检验所检测,各项指标均符合 京:中国医药科技出版社,2010:272—273. [2] 范芙华,王健鑫,,等.益母草的研究进展[J].中国 药典规定,表明四川的益母草质量较优。 药物与临床,2006,6(7):528—530. 3.2 18批样品中,野生益母草盐酸水苏碱和盐酸 [3] 顾月丽,顾江红,等.益母草药理作用的研究[J].中国中 益母草碱的含量分别为0.95%和0.115%,而栽培 医药科技,2008,15(4):320—321. 益母草则为1.73%和0.283%,远高于野生益母草, [4]徐冰,社守颖,翟永松,等.HPLC法测定不同产地益母草 为将栽培益母草用作中药成方制剂的原料提供了理 中盐酸水苏碱的含量[J].中国药品标准,2011,12(4): 论基础。 264-268. 3.3 益母草是临床常用大宗中药材,广泛用于治疗 [5] 南小航,宋婷,彭菲,等.不同产地益母草饮片中盐酸水 妇科疾病,其中药成方制剂益母草注射液用于妇女助 苏碱含量差异分析[J].湖南中医药大学学报,2012,32 产,益母草药材的安全性和有效性不容忽视。而市场 (1):4042. 上的益母草多为野生品,药材质量不稳定,因此,应 [6] 可燕,车生泉,等。不同产地益母草总生物碱含量的比较 [J].中草药,1999,30(4):270-271. 规范化种植益母草,从源头抓起,为市场提供质量稳 [7] 张燕,王文全,魏菊,等.我国北方不同地区益母草不同 定、均一、可控的的药材。本文首次对四川不同地区 部位水苏碱含量的比较[J].时珍国医国药,2007,18 所产益母草进行分析,结果显示四川省凉山州野生益 (7):1574-1575. 母草的有效成分含量较高,盐酸水苏碱含量最高可达 [8] 李敏,卫莹芳.中药材GAP与栽培学[M].北京:中国中 1.44%,甚至高于部分地区的栽培药材,说明四J rI省 医药出版社。2006:84—91. (收稿日期2014.11—13) (上接第442页) 综上所述,杨梅素在较高的剂量下能通过抑制细 后的增殖能力及血管形成能力是有关肿瘤新生血管 胞的增殖、侵袭迁移及微管形成起到抗肿瘤新生血管 形成的几个重要因素 。 形成的作用。 本研究选择EA.hy926血管内皮细胞作为研究对 象,通过观察杨梅素对其增殖能力、侵袭迁移能力及 参考文献 血管形成能力的影响,评价杨梅素对肿瘤新生血管形 [1] 林国钡,谢燕,李国文.杨梅素的研究进展[J].国际药学 成的抑制作用。研究结果表明,杨梅素在高剂量下, 研究杂志,2012,39(6):483-487. 即1 mmol・L 的剂量下对EA.hy926血管内皮细胞 [2] 代雄,颜杰宽,甘秀海.黄酮类化合物研究进展[J].贵州 师范学院学报,2013,29(9):302—306. 的增殖、侵袭迁移及微管生成具有显著的抑制作用。 [3]Deeba N S,Vaqar M A,Mohammad I K,et a1.Inhibition 另外,在内皮细胞降解并穿透血管与肿瘤间基 ofAkt/mTOR signaling by the dietary flavonoid fisetin[J]. 质,到达肿瘤部位的过程中,基质金属蛋白酶 Anticancer Agents Med Chem,2013,13(7):995—1001. (Matrix metallopeptidases,MMPs)降解细胞外基质 [4] 陈信义,徐力,张燕明,等.恶性肿瘤新生血管研究进展 是重要的一环。明胶酶谱实验检测结果表明,高 [J].癌症进展杂志,2005,3(6):528—533. 剂量(1 mmol・L )的杨梅素对MMP-9和MMP一2的 [5] 赵黎明,徐寒梅,奚涛.肿瘤血管生成及其抑制剂研究进 蛋白水平均有显著的抑制作用。 展[J].药物生物技术,2010,17(5):457-461. (收稿日期2015-02-28) ・465・ 

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