材料与方法1.细胞:人结肠腺癌细胞株Lovo细胞(引自美国ATCC)由本校病理教研室提供。RPMI-1640加15%小牛血清常规培养。2.姜黄素溶液的配制:以少量二甲亚砜(DMSO)溶解姜黄素粉剂,配成10 mmol/L溶液,置0℃冰箱保存,临用时稀释至所需浓度(DMSO终浓度<0.1%)。3.对细胞生长抑制作用的观察:采用噻唑蓝还原法(MTT)进行。4.对诱导细胞凋亡作用的观察:采用吖啶橙荧光染色、透射电镜观察、流式细胞术测定及DNA凝胶电泳等方法。5.对细胞周期的影响:采用流式细胞术测定。
结果1.姜黄素对Lovo细胞的生长具有抑制作用:细胞经姜黄素作用后,其生长受到明显抑制,该制剂对Lovo细胞的IC50为21.8 μmol/L。2.姜黄素可阻滞Lovo细胞周期于S、G2+M期:经姜黄素20 μmol/L作用24小时后,出现G1期细胞比例减少,而S期、G2+M期细胞比例增加;但作用48小时后,G0/1期细胞比例仍较低,S期细胞比例仍较高,而G2+M期细胞比例反而明显降低。3.姜黄素可诱导Lovo细胞凋亡:细胞经姜黄素20 μmol/L处理24小时后,荧光染色结果显示较多细胞的胞核或胞质内出现致密浓染的黄绿色荧光颗粒,甚至可见黄绿色碎片,细胞体积缩小,而对照组细胞核为均匀的黄色或黄绿色荧光,胞质为均匀的桔红色荧光,细胞体积较大,大小一致。姜黄素处理后的细胞超微结构呈凋亡特征性改变,出现核染色质固缩,聚集于核膜下,呈块状或新月形小体,可见凋亡小体,核内出现透明区,核仁消失,细胞呈空泡变性,细胞器减少,但细胞结构尚完整。DNA凝胶电泳结果显示,姜黄素处理后的细胞,DNA呈特征性凋亡梯形带,而对照组则为正常细胞基因组条带,坏死细胞呈均匀膜状条带。流式细胞术结果亦发现,经姜黄素20 μmol/L处理24小时后,G0/1期前出现明显的亚G1峰,凋亡率为32.6%;而作用48小时后,则未见明显的亚G1峰。
讨论本研究观察到姜黄素对Lovo细胞具有直接杀伤作用,与文献报道姜黄素对淋巴瘤细胞具有细胞毒作用相符。流式细胞术结果显示,姜黄素作用24小时可使肿瘤细胞阻滞于S、G2+M期,但作用48小时后,G2+M期细胞比例则出现明显降低,可能与此期细胞发生凋亡有关。S细胞增多并不意味着姜黄素具有促进肿瘤细胞DNA合成的作用,只不过是使细胞在S期大量堆积而不能进入下一个细胞增殖周期。姜黄素使肿瘤细胞阻滞于S、G2+M期,将有利于肿瘤的化疗和放疗,并已从有关中药姜黄协同食管癌放疗及加速食管粘膜修复的研究中得到证实。本研究还表明,姜黄素具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用。流式细胞仪检测结果提示,姜黄素作用24小时,Lovo细胞可发生凋亡,出现明显的亚G1峰;但作用48小时后,反而不出现明显的亚G1峰。这种现象可能是由凋亡细胞固缩的染色质进一步发生降解,使细胞趋向死亡引起的。
(收稿:1998-01-19修回:1998-07-06)
