甘草甜素诱导前列腺癌细胞株ＤＵ１４５凋亡的体外研究

[摘要]目的：探讨甘草甜素（GL）诱导前列腺癌细胞株DU145凋亡的作用机制。方法：采用不同浓度的GL处理细胞后，用流式细胞仪检测前列腺癌细胞株DU145的凋亡率及细胞周期分布。结果：50、100 μmol/ L浓度的GL能诱导前列腺癌细胞DU145凋亡，凋亡率与剂量成正相关；DU145随药物浓度及作用时间变化，细胞周期分布呈现G1期细胞比例逐渐增高，并出现典型的凋亡峰。结论：甘草甜素能诱导前列腺癌细胞凋亡，并明显抑制癌细胞增殖，具有直接抗肿瘤作用。

[关键词]甘草甜素；凋亡；前列腺癌；癌细胞

[中图分类号]R285[文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2007）04（b）-145-02

甘草甜素（GL）为中药甘草的主要有效成分，具有较为广泛的抗瘤活性，主要体现为对癌性腹水淋巴细胞（CTL）激活有增效作用；可增强人外周血单个细胞产生肿瘤坏死因子的作用；在体内可增强NK、LAK细胞毒活性[1，2]。但有关GL抗前列腺癌的作用机制尚未见报道。笔者将甘草甜素作用于前列腺癌细胞株DU145，从细胞凋亡的角度，进一步探讨甘草甜素诱导前列腺癌细胞凋亡的作用机制，为甘草甜素在前列腺癌方面的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 仪器

流式细胞仪（Fluorescence activated cell sortor，FACS），Annexin V-PE，Apoptosis Kit I，Cycle TESTTMPLUSDNAReagentKit（均为BectonDickinson公司试剂），GL为江苏天晴制药总厂产品，RPMI 1640培养基（Sigma公司）。

1.2 细胞培养

前列腺癌细胞株DU145（ATCCHTB281）用含10%的小牛血清、青霉素(100 μmol/L)、链霉素(1 mg /ml)的RPMI 1640培养基，置37℃ 5%CO2孵箱内静置培养。

1.3 早期细胞凋亡的检测

按AnnexinV-PE Apoptosis KitI操作手册进行检测。

1.4 细胞周期变化检测

将培养瓶中细胞消化制成单细胞悬液，均匀接种于6孔培养板，2个时段各种2块板，移入CO2孵箱静置培养。次日，细胞贴壁生长良好；每块板的6个孔分别设为对照组和不同浓度药物组，每孔加药10 μl，使药物终浓度为50、100 μmol/L，将6孔板移入CO2孵箱，在37℃ 5%CO2及饱和湿度环境下静置培养。药物作用48、72 h后，分别收集每孔细胞放入FCM检测专用试管中，行FACS检测。DNA含量分析按Cycle TESTTMPLUS DNA Reagent Kit操作手册进行检测。

1.5 统计学处理

用SPSS 10.0软件包处理实验数据，采用ANOVA方法进行统计学分析。

2 结果

2.1 早期细胞凋亡率

前列腺癌细胞株DU145在50、100 μmol/L浓度甘草甜素作用72 h后，结果提示凋亡率与剂量成正相关，分别为9.68%、11.90%（表1）。

2.2 细胞周期的变化

DNA含量分析结果显示，同对照组细胞相比，50 μmol/L的甘草甜素作用48、72 h后，DU145细胞明显阻抑在G1期，并与时间变化成正相关（表2）。甘草甜素诱导DU145细胞凋亡的凋亡率与浓度变化成正相关（表3）。

3 讨论

关于甘草甜素的药理作用机制已有报道。甘草甜素能增强荷艾氏腹水瘤小鼠免疫功能，能够明显抑制体内外艾氏腹水瘤细胞和胃癌细胞MKN-45的增殖[3]。但在前列腺癌方面，GL诱导前列腺癌细胞凋亡的作用机制还不甚清楚。细胞凋亡在控制细胞增殖、肿瘤发生和生长中起着重要作用。研究表明，许多人类恶性肿瘤都是其细胞的凋亡过程严重受阻，而使肿瘤细胞在数量上无限制恶性增生的结果，这种增殖与死亡的平衡失调被认为是由细胞凋亡的调节紊乱引起的。本实验结果提示，GL能诱导前列腺癌细胞株DU145凋亡，并与GL剂量成正相关。

甘草甜素诱导前列腺癌细胞凋亡的作用机制目前尚不清楚。细胞凋亡的主要标志是在钙、镁离子依赖的核酸内切酶作用下，将细胞DNA切成大小不等的DNA片段。近年来有研究表明，甘草甜素具有核酸内切酶功能，能够切割细胞DNA超螺旋结构，导致细胞损伤[4，5]，但对肿瘤细胞的DNA的作用尚未见报道。GL诱导的肿瘤细胞凋亡是否是通过由其所具有的核酸内切酶功能直接介导，或必须通过膜受体的介导，GL诱导的凋亡与核酸体失活导致的细胞坏死有何关系？凋亡相关基因和信号分子在GL诱导凋亡中的作用如何？这些问题都需要进一步探讨。GL是我国传统中药甘草的主要成分，其对人正常造血细胞和组织细胞几乎无损伤作用[6]，这是GL区别于其他抗肿瘤药物的显著优势。GL能够诱导雄激素非依赖性前列腺癌细胞株DU145凋亡，有直接抗肿瘤的作用，与化疗药物相比，不良反应小，易被患者接受，临床上可望成为前列腺癌治疗的新手段。

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