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EGCG对人肝癌细胞株HepG2裸鼠移植瘤COX-2、VEGF和bFGF表达的调控

来源:九壹网
第34卷2013年第3期 5月 中山大学学报(医学科学版) JOURNAL OF SUN YAT-SEN UNIVERSITY(MEDICAL SCIENCES) Vo1.34 No.3 May.2013 EGCG对人肝癌细胞株HepG2裸鼠移植瘤COX一2、 VEGF和bFGF表达的调控 周薇h,戴奇刚 ,邓鑫 ,荣孪君 ,王英桂 (广东药学院1.附属第二医院病理科,广东广州510300;2.附属第一医院放疗科,广东广州510080;3.广西中医学院附属瑞 康医院科教科,广西南宁530011) 摘 要:【目的】探讨表没食子儿茶素没食子酸脂EGCG对人肝癌细胞株HepG2裸鼠移植瘤生长和肿瘤血管生成的抑 制作用及EGCG对移植瘤环氧合酶一2(cox一2)、血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维生长因子(bFGF)表达的调控。【方 法】将肝癌细胞HepG2种植至裸鼠背部皮下,10 d后开始用不同浓度EGCG治疗,38 d后处死。观测裸鼠移植瘤的体积和质 量。并采用间接免疫流式细胞术和Western Blot法检测移植瘤COX一2、VEGF和bFGF的表达,用免疫组化法检测微血管密度 (MVD)。【结果】①生理盐水组切除的移植瘤平均体积和质量分别是(1174.6±793.5)mm 和(0.572±0.138)g,EGCG 50 mg/ 组分别为(649.3±100.8)mms和(0.340±0.066)g,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。EGCG 50 mg/kg组抑瘤率为 40.56%。②生理盐水对照组和EGCG 50mg/kg组的MVD值分别为23.24 ̄1.76和14.27 ̄1.25,两组差异有统计学意义(P< 0.01):间接免疫荧光流式细胞术和Western Blot检测结果提示EGCG呈浓度依赖性地抑制人肝癌细胞HepG2移植瘤中 COX一2、VEGF和bFGF的表达。【结论】EGCG具有抑制人肝癌裸鼠移植瘤生长的作用;同时能抑制肝癌移植瘤内新生血管 内皮细胞的生长,其机制可能与抑制COX一2的表达以及由此引起的VEGF和bFGF蛋白表达降低有关。 关键词:HepG2细胞;裸鼠移植瘤;新生血管生成;COX一2;VEGF;bFGF 中图分类号:R73—3 文献标志码:A 文章编号:1672.3554(2013)03—0364—07 Regulation of EGCG on Expression of COX・2,VEGF,and bFGF in Nude Mice Xenogrfts Tumor of Human HepG2 Cells ZHOU Wei ,DAI Qi-gang2,DENG Xin ,RONG Luan—jun ,WANG Ying—gui (1.Department of Pathology,The Second Affiliated Hospital of Guangdong Pharmaceutical College,Guangzhou 510300,China; 2.Department of Radiotherapy,The First Affiliated Hospital of Guangdong Pharmaceutical College,Guangzhou 5 10080,China; 3.epartment of Science Education,Ruikang Hospitla of Guangxi College of Chinese Traditional Medicine,Nanning 53001 1,China) Abstract:【Objective】To investigate the inhibitory efects of(一)一Epigallocatechin一3-gallate(EGCG)on growth and tumor angiogenesis and regulations of EGCG on expression of COX-2(cyclooxygenase一2),VEGF(vascular endothelial growth factor),and bFGF(basic ifbroblast rgowth factor)in nude mice xenogrfts tumor of Human HepG2 Cells.【Methods】HepG2 cells were transplanted into the dorsal subcutaneous tissue of athymic nude mice.The mice were treated with different concentrations of EGCG 10 days after transplantation,and were killed after 38 days.Tumor volume and weight were measured.Expression of COX一2,VEGF,and bFGF were detected by indirect immunofluorescence flow eytometry assay and Western blot and microvessel density(MVD) using immunohistochemical methods. 【Results】The average tumor volume was signiifcantly smaller and the average tumor weight was signiifcantly lighter in EGCG 50mg/kg group than in control roup[(1174.g6±793.5)mm3 vs(649.3±100.8)mm and(O.572± 0.138)g vs(0.340±0.066)g,P<O.05].The inhibitory rate of tumor growth was 40.56%.MVD values of hte saline control group and the group of EGCG 50 mg/kg were(23.24±1.76)and(14.27±1.25),the diference was statistically signiifcant(P<0.01); indirect immunofluorescence flow cytomety and Westerrn Blot analysis results suggest that EGCG was concentration-dependently 收稿日期:2012一ll一28 基金项目:广西壮族自治区科学技术厅青年基金(桂科青0832056) 作者简介:周薇,医学硕士,主治医师,主要从事肿瘤病理学研究, 通信作者,周薇 第3期 周薇,等.EGCG对人肝癌细胞株HepG2裸鼠移植瘤COX一2、VEGF和bFGF表达的调控 365 inhibited HepG2 cells transplanted tumors in the expression of COX-2,VEGF and bFGF.【Conclusions]EGCG inhibits the growth and angiogenesis of HepG2 cell xenogffts in small nude mice.It's mechanism may be related to the inhibition of COX-2 expression and the esulrting VEGF and bFGF protein expression lower them. Key words:HepG2 cells;xenogrfts;angiogenesis;COX-2;VEGF;bFGF [J SUN Yat—sen Univ(Med Sci),2013,34(3):364-370] 绿茶具有抗血管生成作用,作为绿茶最重要 的活性成分一表没食子儿茶素没食子酸脂 (epigallocatechin gallate,EGCG)也显示具有抗血 Sigma公司,纯度95%)将其溶于PBS中,过滤除 菌后于4℃保存备用。阳性对照试剂为重组人血管 内皮抑制素注射液(山东先声麦得津生物制药有 管生成活性[ 。环氧合酶一2(cyclooxygenase一2, COX一2)已经成为肿瘤防治的新靶点之一,COX一2 在细胞调控、免疫抑制、细胞凋亡、促进肿瘤新生 血管生成及促进肿瘤浸润、转移等方面都有一定 的作用。因此COX一2的抑制剂在肿瘤治疗中具有 广阔的应用前景。既往研究及我们前期工作提示 EGCG能够抑制肿瘤的生长和VEGF的表达及 EGCG能通过抑制COX一2蛋白的表达诱导肝癌细 胞的凋亡[s ,同时基于国内外的文献报道,COX一 2蛋白和VEGF蛋白表达具有相关性,且两者均具 有促进肿瘤血管生成的作用 ],因而,阐明两者 之间的关系或许就能找出EGCG抗肿瘤血管生成 的机理,为临床提供新的治疗靶点和理论依据。本 研究采用体内模型方法研究EGCG对肝癌裸鼠移 植瘤生长的抑制作用及对血管生成的抑制作用, 旨在探讨EGCG在体内对HepG2肝癌细胞裸鼠 移植瘤COX一2、VEGF和bFGF的蛋白表达的调 控,为其在肝癌防治中的应用提供实验依据。 1材料与方法 1.1细胞培养 人肝癌细胞株HepG2由中科院上海细胞库提 供,用含100 mL/L小牛血清的RPMI一1640培养 基(含青霉素100 Ixg/mL、链霉素100 I ̄g/mL)在 37℃、饱和湿度和体积分数为5%的CO:的恒温培 养箱中培养。选取对数生长期细胞进行实验。 1.2动物饲养 4周龄BALB/C裸鼠,25只,均为雄性,体质 量14~16 g,购自广东省医学实验动物中心,实验 动物质量合格证明编号:0066310,SPF级屏障系 统饲养。 1.3药物和试剂 表没食子儿茶素没食子酸脂(EGCG,美国 限公司)。RPMI一1640培养液为Gibco公司产品, 新生牛血清购自杭州四季青生物工程公司。鼠抗 人COX一2、VEGF、bFGF单克隆抗体、HRP标记羊 抗鼠IgG抗体和FITC标记羊抗鼠抗体IgG抗体 均由北京中杉生物技术有限公司提供。即用型 SABC试剂盒及DAB显色剂购自武汉博士德公 司.CD31单克隆抗体购自福州迈新公司。流式细 胞仪为美国BD公司产品(FACS420),垂直电泳槽 和电泳仪为德国伯乐产品。 1.4裸鼠异种移植瘤模型构建 用无菌PBS调整HepG2细胞浓度为1.5×10 个/mL。在裸鼠背部皮下接种HepG2细胞悬液0.2 mL,用游标卡尺测量移植瘤最长径( )和最短径 ( ),按公式V=L×W ×0.52计算瘤体积。待肿 瘤体积达100 mm3左右时,将裸鼠随机分为5组, 每组4只。分别为生理盐水组即A组,重组人血管 内皮抑素3 mg/kg组即B组,EGCG 10 mg/kg组即 C组。EGCG 30 ms/ks组即D组,EGCG 50 mg/kg组 即E组。隔日按体质量腹腔注射给药0.1 mL/10 g, 连续给药28 d。给药期间每4 d测量鼠体重及移 植瘤体积。末次给药48 h后用颈椎脱臼法处死裸 鼠,切取移植瘤,记录瘤重。 1.5 MVD计数 石蜡包埋的5 m厚肿瘤组织切片用于免疫 组化检测,内皮细胞通过CD3I多克隆抗体确认, 肿瘤微血管密度通过Weidner的方法计算。血管 内皮细胞染成棕黄色为阳性表达,以与周围肿瘤 细胞和结缔组织成份明显区别的任何一个表现为 棕染的内皮细胞或细胞丛为一个血管,只要结构 不相连接,其分支结构也记为一个微血管。每例先 在低倍镜下(×100)选择微血管密度最高的肿瘤 区域,然后再高倍镜下(X 400)随机计数5个视野 内微血管数,再求其平均值作为血管密度。阴性对 照染色中。用PBS代替一抗。 366 中山大学学报(医学科学版) 第34卷 1.6间接免疫荧光流式细胞术检测移植瘤细胞 COX一2、VEGF和bFGF的表达情况 切取不同处理组组织块.网搓法制备单细胞 悬液,取1×106/mL细胞悬液,1200 r/min,r=8 cm离心5 min。PBS洗涤后,悬浮于染色液(PBS+ 0.1%tritonX一100+10%羊血清)中30 min,以增加 细胞膜的通透性,并封闭非特异性抗体结合部位。 间接免疫荧光法标记,分别加人染色液1:100稀 释的鼠抗人COX一2、VEGF、bFGF单抗各20 后,37℃孵育60 min。同时设立阴性对照组:用 PBS代替一抗。PBS洗涤后加入染色液1:200稀 释的FITC标记的二抗各20 ,混匀,避光室温孵 育30 min,PBS洗涤,除去未结合的荧光抗体,将 细胞重悬于1 mL PBS中,过滤后上机检i贝4。测定 数据按流式细胞仪所配置的软件进行数据处理。 计数10 000个活细胞,以阳性细胞的平均荧光强 度(MFI)表示细胞的蛋白表达量。 1.6 Western Blot检测移植瘤细胞COX一2、 VEGF和bFGF的表达 于一8O℃冰箱中称取组织0.2 g,以预冷的 PBS洗涤3次并用眼科剪将组织剪碎于EP管中, 将组织转人匀浆器.再加入组织裂解液于4 a【=研 磨,裂解30 min,离心,吸出上清液,考马斯亮兰蛋 白定量。10%十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电 泳分离蛋白后,38'0 V电转移30 min,蛋白转移至 硝酸纤维素膜,5%脱脂奶粉封闭过夜。去离子水 漂洗硝酸纤维素滤膜,加入一抗,37 cI=孵育2 h, PBS漂洗。在封闭液中稀释碱性磷酸酶标记的羊 抗鼠二抗,37℃孵育1 h,PBS漂洗3次。滤膜放在 新鲜配制的NBT/BCIP底物溶液中显色20 arin。 1.7统计学处理 采用SPSS 15.0统计软件进行数据处理,配对 资料采用t检验,多组间比较采用方差分析。 2 结 果 2.1 EGCG对裸鼠移植瘤生长的影响 4周龄裸鼠接种后。于6—10 d肉眼可见移植 瘤长出。25只裸鼠无1例复种,均形成移植瘤,成 瘤率为100%。至实验结束24只存活良好,重组人 血管内皮抑素组中1只因意外死亡未参加统计结 果分析。实验结束时各组裸鼠体重均有小幅增加, 实验组与生理盐水组相比无显著性差异。EGCG 高剂量组(50 mg/kg)的瘤重与生理盐水组相比抑 瘤率为40.56%,EGCG高剂量组瘤重与生理盐水 对照组结果见图1及表1.两组结果有显著差异 (P<0.05)。 2.2 EGCG对移植瘤MVD表达的影响 CD31抗体主要表达于血管内皮及单个内皮 细胞.免疫组织化学染色结果显示与生理盐水对 照组相比EGCG 50 mg/kg组肿瘤组织内CD31阳 性染色的毛细血管数量显著减少(图2),生理盐 水对照组MVD值为23.24±1.76.EGCG 50 mg/kg 组MVD值为14.27±1.25,与对照组相比,差异有 统计学意义(£=3.77,P<0.01)。 2.3 EGCG对移植瘤组织内COX一2的表达情况 间接免疫荧光流式细胞术结果显示,生理盐 水对照组移植瘤组织中HepG2细胞的平均荧光 强度比较高。COX一2蛋白表达荧光强度为57.05 4- 8.93,EGCG 10、30、50 mg/kg组移植瘤组织中 HepG2细胞的平均荧光强度(Mean fluorescence intensity)呈浓度依赖性地下降,COX一2蛋白表达 荧光强度分别为46.11±7.98、25.65 4-5.29、18.90 ±4.88。其中3O、50 mg/kg组与对照组相比,差异 有统计学意义(P<0.O1)。此结果表明EGCG可抑 制移植瘤中HepG2细胞COX一2的表达(图3A)。 Western Blot分析灰度扫描显示,对照组COX一2 蛋白表达为1-31±0.04,EGCG 10、3、50 mg/kg组 COX一2蛋白表达分别为1.14±0.02、0.93 4-0.01、 0.71 4-0.03,其中30、50 mg/kg组与对照组相比, 差异有显著性(P<0.01)。此结果表明EGCG可呈 浓度依赖性抑制移植瘤中HepG2细胞COX一2的 表达(图3B)。 2.4 EGCG对移植瘤组织内VEGF和bFGF的 表达情况 间接免疫荧光流式细胞术结果显示。生理盐 水对照组移植瘤组织中HepG2细胞的VEGF蛋白 平均荧光强度为83.77±9.05,EGCG 10、30、50 mg/kg组移植瘤组织中HepG2细胞VEGF蛋白表 达荧光强度分别为59.29 4-7.45、46.90 4-6.80、 31.65±5.34。其中10、30、50 mg/kg组与对照组相 比,差异有统计学意义(P<0.O1)。此结果表明 EGCG可呈浓度依赖性抑制移植瘤中HepG2细胞 VEGF的表达(图4A)。Western Blot分析灰度扫描 显示,对照组VEGF蛋白表达为1.23 4-0.03, EGCG 10、30、50 mg/kg组VEGF蛋白表达分别为 

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