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一种含芦荟提取物的组合物及其应用

2021-02-16 20:57:45

一种含芦荟提取物的组合物及其应用

  技术领域

  本发明属于医药领域,具体涉及一种含芦荟提取物的组合物及其应用。

  背景技术

  癌症是严重威胁我国乃至全世界人民生命的常见疾病,位居死亡原因第一。近年来,尽管肿瘤早期诊断、早期发现技术有了很大进步,标准的化疗和放疗已在临床上应用了几十年,但大多数临床中晚期患者的整体生存率仍无明显改善。正常细胞演变为癌细胞,就会具备癌症细胞的6个基本特征:维持增殖的信号,避免增殖抑制,抵抗细胞死亡,诱导血管生成,无限制的复制,激活侵袭和转移。整个癌变过程可以分为癌症发生阶段、癌症进展阶段和癌症转移阶段。被诊断出的癌症患者大部分已是中期或晚期,癌细胞的大量存在、复制、转移,威胁着患者的生命,但目前仍然没有很好的药物能够有针对性的杀死癌细胞,但对正常细胞损伤较小。

  WNT/β-catenin信号通路参与多种发育过程以及许多癌症的发生和发展,特别是结直肠癌和肝癌。经典WNT信号通路中的关键调控步骤包括β-catenin的磷酸化,泛素化和随后的降解过程。该过程涉及一个专门的细胞质破坏复合物,该复合物由支架蛋白Axin和瘤性息肉病(APC)、糖原合成酶激酶-3α/β(GSK-3)、酪蛋白激酶1(CKI)这三个核心成分组成。一旦WNT配体与受体复合物结合形成一种七跨膜结构域的fryzzle蛋白或LDL受体相关蛋白家族的单程跨膜蛋白(特别是LRP5或LRP6),信息转导后会抑制Axin介导的β-catenin磷酸化,而使未磷酸化的β-catenin积聚并传送至细胞核,从而与TCF/LEF(T细胞因子/淋巴增强因子)家族的DNA结合蛋白形成复合物并激活WNT靶基因表达。而目前针对WNT/β-catenin信号通路的药物少,且未体现出卓越的效果。

  因此,亟需提供有一种抑制癌细胞中的WNT/β-catenin通路的组合物。

  发明内容

  本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种含芦荟提取物的组合物,能够抑制癌细胞中的WNT/β-catenin通路。

  一种含芦荟提取物的组合物,包括芦荟提取物和喜树碱及其衍生物。

  优选的,所述组合物,包括芦荟提取物和喜树碱衍生物;进一步优选的,所述喜树碱衍生物为10-羟基喜树碱(HPT)。

  优选的,在所述组合物中,所述芦荟提取物的含量为50-400ug/ml,所述喜树碱及其衍生物的含量为2.5-50uM;进一步优选的,所述芦荟提取物的含量为50-150ug/ml,所述喜树碱及其衍生物的含量为5-30uM。

  优选的,所述含芦荟提取物的组合物,所述芦荟提取物采用水或/和醇浸提得到;进一步优选的,所述芦荟提取物采用水浸提得到。

  一种药物,包括所述的含芦荟提取物的组合物和辅料。

  所述药物为要学上可接受的任意剂型,如片剂、粉剂或胶囊剂。

  所述含芦荟提取物的组合物在制备抗癌的药物中的应用;优选的,所述含芦荟提取物的组合物在制备抗肝癌的药物中的应用。

  所述组合物在制备WNT/β-catenin通路抑制剂中的应用。

  所述组合物在制备WNT/β-catenin通路信号素失活剂中的应用。

  相对于现有技术,本发明的有益效果如下:

  本发明中所述含芦荟提取物的组合物,包括芦荟提取物和喜树碱及其衍生物,芦荟提取物和喜树碱及其衍生物联合使用能够增加对癌细胞中DNA损伤,上调γH2AX蛋白水平,阻滞细胞周期于S期,诱导细胞凋亡和抑制WNT/β-catenin信号通路,两者协同增效,增强癌细胞的细胞毒活性,以达到抗癌的作用。

  附图说明

  图1为实施例1、实施例2中细胞毒性MTT试验结果图;

  图2为实施例1、实施例2中HepG2细胞彗星分析结果图;

  图3为实施例1、实施例2中HepG2细胞周期分析图;

  图4为实施例1、实施例2中HepG2细胞凋亡分析图;

  图5为实施例1、实施例2中HepG2细胞中的WNT/β-catenin通路的蛋白水平图;

  其中,**P<0.05,**P<0.01,与对照组相比;P<0.05,##P<0.01,与HPT组相比。

  具体实施方式

  为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案,现列举以下实施例进行说明。需要指出的是,以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。

  以下实施例中所用芦荟提取物购买于一方制药有限公司(中国广州)。其他的原料、试剂或装置如无特殊说明,均可从常规商业途径得到,或者可以通过现有已知方法得到。

  实施例1

  称量芦荟提取物,在过滤提取物之前,将芦荟提取物在80℃的水中超声提取30分钟。芦荟提取液使用前储被存在-20℃备用。取HPT,与芦荟提取物混合制备成组合物1,其中HPT的浓度为10uM,芦荟提取物的含量为50ug/ml。

  实施例2

  称量芦荟提取物,在过滤提取物之前,将芦荟提取物在80℃的水中超声提取30分钟。芦荟提取液使用前储被存在-20℃备用。取HPT,与芦荟提取物混合制备成组合物2,其中HPT的浓度为10uM,芦荟提取物的含量为100ug/ml。

  产品效果测试

  将实施例1和实施例2制得的组合物进行如下试验。

  材料和方法

  1.药品和试剂

  人肝细胞癌HepG2细胞由美国菌种保藏中心(ATCC)(美国马里兰州罗克维尔/Rockville,MD,USA)提供;

  DMEM培养基、青链霉素溶液、胎牛血清(FBS)和0.25%胰酶EDTA溶液均购自GIBCOInvitrogen公司(美国加利福尼亚州卡尔斯巴德/Carlsbad,CA,USA);

  10-羟基喜树碱(HPT)购自成都曼思特生物科技有限公司(中国成都);

  超纯水自Milli-Q纯水系统(美国马萨诸塞州贝德福德/Bedford,MA,USA,Millipore公司)获得;

  质谱级甲醇,乙腈和乙酸购自Anaqua Chemical Supply公司(美国得克萨斯州休斯顿/Houston,TX,USA);

  稳定同位素标记的13C1015N5-三磷酸腺苷(ATP13C15N)、二甲基亚砜(DMSO),胰酶-EDTA溶液和3-[(4,5)-二甲基-2噻唑]-2,5-二苯基溴化四氮唑(MTT)购自SigmaAldrich Chemical公司(美国密西根州圣路易斯/St.Louis,MO,USA);

  30%氢氧化铵水溶液(NH4OH),乙酸铵(NH4OAc)购自Sigma-Aldrich公司(美国密西根州圣路易斯/St.Louis,MO,USA)。

  HPLC质量级甲醇、乙腈和乙酸(AcOH)购自JT Baker Chemical公司(美国新泽西州菲利普斯堡/Phillipsburg,NJ,USA);

  甲酸购自Fisher Scientific公司(美国新泽西州费尔劳恩/Fair Lawn,NJ,USA);乙醚购自Tedia公司(美国俄亥俄州费尔菲尔德/Fairfield,OH,USA);

  四氟硼酸(HBF4)和三甲基甲硅烷基重氮甲烷(TMSD;在己烷中为2M)由Alfa Aesar公司提供(美国马萨诸塞州沃德希尔/Ward Hill,MA,USA);

  色谱柱Sepax GP-C18(2.1×150mm,1.8μm)从Sepax Technologies获得(美国特拉华州纽瓦克/Newark,DE,USA)。

  2.植物原材料

  本申请中的库拉索芦荟/Aloe barbadensis miller为干燥的芦荟渗出液,购买于一方制药有限公司(中国广州)。

  3.芦荟提取物的LC-MS/MS分析

  芦荟素A(≥98%)、芦荟素B(≥98%)、芦荟宁(≥98%)和芦荟苦素(≥98%)的标准物购自宝鸡市辰光生物有限公司(中国宝鸡);超纯水自Milli-Q纯水系统(美国马萨诸塞州贝德福德/Bedford,MA,USA,Millipore公司)获得;质谱级乙腈购自Anaqua ChemicalSupply公司(美国得克萨斯州休斯顿/Houston,TX,USA)。

  芦荟提取物在Thermo Fisher TSQ LC-MS/MS系统上进行,该系统由Accela自动进样器,Accele泵和Quantum Access三重四极杆质谱仪组成(Thermo Fisher Scientific公司,美国加利福尼亚州圣何塞/San Jose,CA,USA)。使用Sepax GP-C18色谱柱(2.1mm×150mm,1.8μm,Thermo Fisher Scientific公司,美国加利福尼亚州圣何塞/San Jose,CA,USA)进行色谱分离。洗脱液为30%的乙腈水,液体流速设定为0.3mL/min,柱温保持在35℃,在350℃的温度和15psi的辅助气压下,将负离子模式下的离子喷雾电压设置为3000V。如表1所示,使用质谱多反应监测(MRM)技术进行定量分析。

  表1.质谱多反应监测(MRM)的设置

  

  

  4.细胞培养

  在添加了10%胎牛血清(FBS),100单位/mL青霉素,100μg/mL链霉素的DMEM培养基中培养HepG2细胞,将其置于37℃、5%CO2条件下的培养箱中孵育。将HepG2细胞接种于100mm×20mm的培养皿中(Corning Inc,美国纽约州康宁/Corning,NY,USA)。过夜培养后,将细胞分为以下几组:对照组(C),将细胞与单独的培养基一起孵育48小时;10-羟基喜树碱组(HPT),首先将细胞与培养基一起孵育24小时,然后将其暴露于10.0μM的HPT中培养24小时;芦荟提取物组(Aloe),将细胞暴露于50.0μg/mL或100.0μg/mL的芦荟提取物中48小时;组合组(包括组合物1和组合物2),将细胞用组合物1和组合物2分别处理24小时。在细胞收获当天,将额外的细胞培养皿用于细胞计数,以使核苷酸库标准化,并通过台盼蓝拒染实验测定存活率。

  5.细胞毒性试验

  通过细胞毒性MTT实验测定确定不同组对HepG2细胞的抑制作用。将HepG2细胞以1×104细胞/孔的密度接种在96孔板中(LabServ,Thermo Fisher Scientific Co,中国北京)。孵育后,将它们用一定浓度的HPT,芦荟或组合物((包括组合物1和组合物2))处理24、48和72小时。将MTT溶液(培养基中最终浓度为0.5mg/mL)加入到每个孔中,并进一步温育4小时。移走培养基,向每个孔中加入100μL DMSO以溶解紫色结晶甲臜。使用微孔板UV/VIS分光光度计在570nm处测量吸光度(Infinite M200 PRO,Tecan Austria GmbH 5082,奥地利格勒迪希/Austria),参考波长为650nm。使用血细胞计数器测定细胞数。通过GraphPad Prism软件(GraphPad Software公司,美国加利福尼/CA,USA)计算IC 50值[最大抑制浓度的一半(50%)]。细胞存活率(%)=[OD(处理)-OD(空白)]/[OD(对照,未处理)-OD(空白)]×100。药物相互作用通过组合指数(CI)方法进行评估,而CI<1,CI=1或CI>1分别表示协同作用,累加作用或拮抗作用。CI值通过CompuSyn软件计算(ComboSyn公司,美国纽约/NY,USA)。

  6.结晶紫染色试验

  为了直观地观察药物对细胞的功效,通过结晶紫染色法评估细胞存活率。简而言之,用10.0μM HPT培养基、50.0μg/mL芦荟培养基、100.0μg/mL芦荟培养基或组合物培养基(包括组合物1和组合物2)处理6孔板中的HepG2细胞(2.0×105细胞/孔)。随后,将细胞用0.5%结晶紫染色。PBS冲洗后,使用Quantity One软件克隆计数功能对菌落进行计数(LifeScience Research&Clinical Diagnostics,Bio-Rad Ltd,美国加利福尼亚州/California,USA)。

  7.免疫荧光试验

  HepG2细胞生长在6孔板的玻璃圆形培养片上,加入HPT,芦荟及组合组(包括组合物1和组合物2),分别孵育48小时。处理结束时,用PBS洗涤细胞并在室温下用4%多聚甲醛固定细胞15分钟。随后,将细胞用PBS洗涤三次,并于室温下在5%(w/v)BSA中孵育30分钟以封闭细胞,然后与相应的一抗gamma H2A.X在4℃下孵育12小时(phospho S139)[9F3](ab26350),稀释比例=1:100;英国剑桥/Cambridge,UK)。然后,在用PBS洗涤3次后,将细胞与合适的二抗山羊抗小鼠IgG H&594(稀释比例=1:500,英国剑桥/Cambridge,UK)在5%BSA中于室温下黑暗中孵育1小时。最后,使用1μg/mL的蓝色荧光DAPI(4',6-二脒基-2-苯基吲哚;Sigma-Aldrich)对核DNA进行染色。使用荧光显微镜进行成像分析(Leica Microsystems公司,德国韦茨拉尔/Wetzlar,Germany)。

  8.HPT诱导的DNA损伤和彗星试验

  将HepG2细胞以4×105/孔的密度接种在6孔板中,并孵育24小时。将细胞分为以下几组:对照组中仅与培养基一起孵育的细胞,以及在50.0μg/mL或100.0μg/mL芦荟中预处理24h后暴露于40.0μM HPT 1h的细胞。对照组,仅与培养基一起孵育的细胞;伤害组,在50.0μg/mL或100.0μg/mL芦荟中预处理24h后暴露于40.0uM HPT 1h的细胞。HPT处理1小时后,用冷PBS洗涤细胞并收获,根据以前发表的方法通过碱性彗星电泳测试细胞DNA损伤。用荧光显微镜(Leica Microsystems公司,德国韦茨拉尔/Wetzlar,Germany)检测彗星。通过彗星图像分析系统(Globalebio公司,中国北京)分析其图像。总强度(DNA含量)、尾巴长度、尾巴中的DNA百分比和尾矩这几个特征被用于评估DNA损伤的程度。

  9.细胞周期分析

  将细胞以4.0×105/孔一式两份地接种在6孔培养板中,并与指示浓度的HPT,芦荟或组合物(包括组合物1和组合物2)孵育48小时。然后收获它们,并在4℃下用70%(v/v)的冷乙醇固定过夜。通过离心收集固定的细胞,重新悬浮于PBS中,并与5mg/mL的碘化丙啶(Sigma-Aldrich)和10mg/mL的核糖核酸酶A(Sigma-Aldrich)在室温下黑暗条件中孵育30分钟。然后用流式细胞仪(MuseTM cell analyzer,Merck Millipore,德国达姆施塔特/Darmstadt,Germany)分析细胞。最后,使用Modfit软件(Verity Software House,美国)计算不同阶段(G0/G1、S和G2/M)的细胞百分比。

  10.凋亡检测

  使用MuseTM Annexin V&Dead Cell Kit(德国达姆施塔特/Darmstadt,Germany)对细胞凋亡进行定量。通过胰蛋白酶消化得到HPT组,芦荟组或组合组(包括组合物1和组合物2)细胞,用冷PBS洗涤两次后重悬于1%FBS中。加入MuseTM Annexin V&Dead Cell对细胞染色,然后通过流式细胞仪(MuseTM cell analyzer,Merck Millipore,德国达姆施塔特/Darmstadt,Germany)进行分析。

  11.蛋白质印迹分析

  收集每组细胞,并在RIPA缓冲液中进行提取和裂解(Cell SignalingTechnologies公司,美国马萨诸塞州贝弗利/Beverly,MA,USA)。使用Bradford试剂(Bio-Rad Laboratory,加利福尼亚州赫拉克勒斯/Hercules,CA,USA)测定蛋白质浓度。简而言之,将细胞裂解液与5x SDS上样缓冲液(4:1,v/v)混合,并盖紧盖子在100℃下加热5分钟。将这样处理过的裂解物(20μg)进行10%十二烷基磺酸钠道-聚丙烯酰内胺凝胶电泳(SDS-PAGE)。电泳后,将来自SDS-PAGE的细胞提取物转移至硝酸纤维素膜(Merck Millipore,美国),与Wnt/β-Catenin激活靶标抗体样品试剂盒#8655(稀释比=1:1000;Cell SignalingTechnology)、兔β-Catenin(稀释比=1:1000;Cell Signaling Technology)、鼠gammaH2A.X(phospho S139)[9F3](稀释比=1:1000;英国剑桥)、兔Caspase-3抗体(稀释比=1:1000;Cell Signaling Technology公司,美国马萨诸塞州丹弗斯)、兔caspase-8抗体(稀释比=1:1000;Cell Signaling Technology)、兔caspase-9抗体(稀释比=1:1000;Cell Signaling Technology)、小鼠PARP抗体(稀释比=1:1000;英国剑桥)、兔Bak抗体(稀释比=1:1000;英国剑桥)、小鼠Bax抗体(稀释比=1:1000,英国剑桥)及β-Actin抗体(稀释比=1:2000,Santa Cruz Biotechnology,美国加利福尼亚州)在4℃下过夜。在上述步骤之后,将其与HRP偶联抗体(稀释比=1:10000;CellSignaling Technology)共同孵育1小时。通过增强的化学发光试剂(Invitrogen,英国苏格兰佩斯利)显示蛋白质谱带,使用Image J 1.46r软件(National Institutes of Health,美国马里兰州贝塞斯达)分析谱带。

  结果分析

  1.芦荟提物物的LC-MS/MS分析

  通过LC-MS/MS分析芦荟水提取物的成分。通过对比参考化合物,根据芦荟素A、芦荟素B、芦荟宁和芦荟苦素的保留时间和裂解方式,对其进行了鉴定。本申请中芦荟提取物中的芦荟A、芦荟B、芦荟宁和芦荟苦素作为标记物被进一步定量,它们的含量分别为1249.0、1080.0、23.8和4.3μg/g。

  2.芦荟提取物联合HPT在HepG2细胞中发挥协同作用

  通过细胞毒性MTT(3-[4,5-二甲基-2-噻唑]-2,5二苯基四唑溴化物)试验测定芦荟的固有细胞毒性。用不同浓度的芦荟(0-200.0μg/mL)处理HepG2细胞不同的时间(24、48、72h)。

  图1中A表示用不同浓度的芦荟提取物(0-200.0μg/mL)处理HepG2细胞24、48和72小时后的细胞存活率,横坐标表示芦荟提取物的浓度,纵坐标表示细胞存活率,由图可知,芦荟提取物的浓度≤100.0μg/mL时对HepG2细胞无明显的毒性作用,即使作用较长时间,也无明显效果,90%以上的细胞能够存活。

  图1中B表示采用HPT单独处理或采用组合物1(10uM HPT和50ug/ml芦荟提取物)、组合物2(10uM HPT和100ug/ml芦荟提取物)处理48小时的细胞存活率;由图可知,HPT单独处理或采用组合物1、组合物2处理,会导致HepG2细胞的存活率降低,组合物处理后HepG2细胞的存活率更低,HPT和芦荟提取物具有协同增效的作用。

  图1中C表示各处理组细胞形成的菌落,培养皿1表示对照组,不添加芦荟提取物和HPT,培养皿2表示用50ug/ml的芦荟提取物处理,培养皿3表示用100ug/ml的芦荟提取物处理,培养皿4表示用10uM的HPT处理,培养皿5表示用10uM的HPT和50ug/ml的芦荟提取物共同处理,培养皿6表示用10uM的HPT和100ug/ml的芦荟提取物共同处理;由图可知,对照组和芦荟提取物单独处理组,细胞生长良好,用10uM的HPT处理会影响细胞的生长,而组合物处理会明显影响细胞的生长。

  由图中D表示菌落形成试验中各组的细胞数形成菌落的细胞计数,横坐标为各处理组,纵坐标为细胞数,由图可知,芦荟-HPT组合显著降低了HepG2细胞的生长。

  通过组合指数(CI)方法评估芦荟提取物和HPT之间的相互作用,其中CI<1,CI=1或CI>1分别表示协同作用,累加作用或拮抗作用。HPT单独处理和组合物处理的IC 50值(最大抑制浓度的一半)和CI值如表1。由表中IC50和组合指数(CI)值可知,芦荟提取物和HPT在HepG2细胞中有明显的协同作用。

  表1.芦荟提取物和组合物对HepG2细胞的细胞毒性评估

  注:*P<0.05,**P<0.01,表示与HPT组有显著性差异。

  3.芦荟-HPT组合增加HepG2细胞的DNA损伤

  HPT是一种DNA合成抑制剂,可以抑制DNA拓扑异构酶Ⅰ,并在DNA复制过程中造成DNA损伤。因此,由DNA链断裂引起的DNA损伤程度可反映HPT在癌细胞中的细胞毒性。为了便于DNA损伤分析,对经过不同处理的HepG2细胞进行彗星试验。

  图2中A为各组的彗星分析,通过荧光显微镜(原始放大倍数:200×)获得的彗星试验图像,图中分别为对照组,不添加芦荟提取物和HPT;用50ug/ml的芦荟提取物处理;用100ug/ml的芦荟提取物处理;用40uM的HPT处理;用10uM的HPT和50ug/ml的芦荟提取物共同处理;用10uM的HPT和100ug/ml的芦荟提取物共同处理。由图可知,与对照组相比,单独采用芦荟提取物处理的组的尾值没有差异;单独40.0μM HPT组孵育1h后,能观察到HepG2细胞中的尾巴;在芦荟+HPT组合中可发现更长的尾巴。

  图2中B为尾巴值分析图,横坐标为各处理组,纵坐标为尾巴长度;图2中C为尾矩值分析图,横坐标为各处理组,纵坐标为尾矩值;由图可知,与对照组相比,单独采用芦荟提取物处理的组的尾值没有差异;单独40.0μM HPT组孵育1h后,能观察到HepG2细胞中的尾巴;在芦荟+HPT组合中可发现更长的尾巴长度和更高的尾矩值。

  图2中D为DAPI和γH2AX在HepG2细胞中的免疫荧光染色(原始放大倍数:400×),从左往右依次为DAPI、γH2AX和Merge成像(Merge为DAPI和γH2AX的成像叠加);免疫荧光染色结果显示,芦荟提取物与HPT组合可在HepG2细胞中以剂量依赖性方式增加γH2AX的水平。

  图2中E为γH2AX在蛋白印迹法中的表达,其中横向从左往右依次为对照组,不添加芦荟提取物和HPT;用100ug/ml的芦荟提取物处理;用15uM的HPT处理;用15uM的HPT和50ug/ml的芦荟提取物共同处理;用15uM的HPT和100ug/ml的芦荟提取物共同处理。和单独的HPT组相比,采用HPT和芦荟提取物共同处理组(即组合物组)的γH2AX蛋白水平明显更高。

  由图2可知,芦荟提取物与HPT对DNA损伤的协同作用与γH2AX的累积程度有关。

  10-羟基喜树碱(HPT)是喜树碱衍生物,是拓扑异构酶I的特异性抑制剂,可在DNA切割后与DNA和核拓扑异构酶I酶之间形成的可裂解复合物结合并使其稳定,从而防止DNA重新密封并使可裂解复合物积聚。因此,可裂解的复合物阻碍了暂时性DNA单链断裂的修复并阻止了DNA复制,导致致命的DNA双链断裂,进而激活了内切核酸酶,引发了进一步的DNA断裂并最终导致了细胞死亡。彗星试验(也称为单细胞凝胶试验(SCG))是一个检测单细胞DNA链断裂的灵敏且快速的方法。彗尾的长度与破坏程度呈正相关,彗星试验的数据证明,尽管芦荟的单独使用对DNA损伤没有影响,但芦荟能够以剂量依赖的方式刺激HPT诱导的DNA损伤。

  γH2AX是一个分子量为14kD的基础组蛋白,也是H2组蛋白家族的成员。这种核蛋白是在细胞周期的G1和S期合成的,并对免疫球蛋白转换区域之间的重组有着重要作用。双链DNA断裂后,γH2AX在139号丝氨酸上被磷酸化。采用所述组合物处理后,形成的γH2AX增加,因此进一步说明表明芦荟提取物显著促进了HepG2细胞中HPT诱导的DNA双链断裂。本发明中芦荟提取物和HPT组合物对诱导HepG2细胞中DNA双链断裂具有协同增效的作用。

  4.芦荟+HPT对细胞周期阻滞的影响

  为了研究HPT对HepG2细胞的抗增殖作用是否由细胞周期阻滞触发,使用碘化丙啶(PI)染色的流式细胞仪分析经芦荟提取物、HPT单独处理以及组合物处理48小时后的细胞周期分布。

  图3为不同阶段的HepG2细胞百分比,横坐标为各组(分别为对照组,不添加芦荟提取物和HPT;用50ug/ml的芦荟提取物处理;用100ug/ml的芦荟提取物处理;用40uM的HPT处理;用10uM的HPT和50ug/ml的芦荟提取物共同处理;用10uM的HPT和100ug/ml的芦荟提取物共同处理)在不同时期,纵坐标为细胞百分比。

  细胞周期进程的失调和细胞凋亡是癌症的常见特征,由图3可知,与对照组相比,HepG2细胞暴露于HPT导致G0/G1期减少,同时G2/M期增加。经芦荟提取物和HPT联合处理的细胞,S期细胞的比例增加,而G2/M期细胞的比例减少。此外,与HPT单独处理组相比,经组合物处理后可引起G0/G1期显著积累和G2/M期显著消耗。结果表明,与对照组相比,芦荟提取物和HPT联合处理显著诱导HepG2细胞S期阻滞。

  5.芦荟-HPT诱导半胱氨酸蛋白酶依赖性凋亡

  为了鉴定HPT-芦荟的生长抑制作用是否是由凋亡引起的,通过Annexin V&DeadCell双重试剂染色的流式细胞仪证实了凋亡的发生。

  图4中A为处理前后凋亡细胞的分布图,图中横坐标分别为各组(分别为对照组,不添加芦荟提取物和HPT;用50ug/ml的芦荟提取物处理组;用100ug/ml的芦荟提取物处理组;用40uM的HPT处理组;用10uM的HPT和50ug/ml的芦荟提取物共同处理组;用10uM的HPT和100ug/ml的芦荟提取物共同处理组)在早期、中期和晚期,纵坐标为细胞百分比。由图4中A可知,暴露于HPT后(有或没有芦荟提取物),早期和晚期凋亡细胞的百分比显著增加。因为半胱氨酸蛋白酶激活被认为是肿瘤细胞中常见的凋亡途径。蛋白印迹法被用于评估半胱氨酸蛋白酶在细胞凋亡中的功能作用。

  图4中B为通过蛋白印迹法分析评估PARP、caspase-3、caspase-9、Cleaved-caspase-9和Bax的水平,β-肌动蛋白(β-actin)用作负载对照,图中,横向依次表示采用对照组,不添加芦荟提取物和HPT;用100ug/ml的芦荟提取物处理;用15uM的HPT处理;用15uM的HPT和50ug/ml的芦荟提取物共同处理;用15uM的HPT和100ug/ml的芦荟提取物共同处理。图4中C表示PARP、Cleaved-PARP、caspase-3、caspase-9、Cleaved-caspase-9和Bax的相对表达水平代表图,横坐标为各组的PARP、Cleaved-PARP、caspase-3、caspase-9、Cleaved-caspase-9和Bax的相对表达,纵坐标为相对表达水平值。

  由图4中B和C可知,经芦荟提取物+HPT共同处理细胞中的PARP、caspase-9和Bax明显降低,而Cleaved-PARP、Cleaved-caspase-9和caspase-3被强烈激活。这些结果证实芦荟提取物可以通过半胱氨酸蛋白酶依赖性机制促进HPT诱导的细胞凋亡。

  6.芦荟-HPT组合物抑制HepG2细胞中的WNT/β-catenin通路

  为了进一步了解芦荟和HPT协同作用的机理,通过蛋白印迹实验研究WNT/β-catenin信号通路蛋白。

  图5中A为通过蛋白印迹法评估WNT/β-catenin通路中的蛋白质水平图,将β-actin作为负荷对照,图中横向依次为对照组,不添加芦荟提取物和HPT;用100ug/ml的芦荟提取物处理;用15uM的HPT处理;用15uM的HPT和50ug/ml的芦荟提取物共同处理;用15uM的HPT和100ug/ml的芦荟提取物共同处理,纵向为各蛋白;图5中B为WNT/β-catenin通路蛋白的相对表达水平图,横坐标为各组(对照组,不添加芦荟提取物和HPT;用100ug/ml的芦荟提取物处理;用15uM的HPT处理;用15uM的HPT和50ug/ml的芦荟提取物共同处理;用15uM的HPT和100ug/ml的芦荟提取物共同处理)的Met、β-catenin、c-Jun、c-Myc癌基因、MMP7蛋白,纵坐标为相对表达水平值。

  典型WNT通路的抑制导致β-catenin向细胞核转运的停止,并抑制了核TCF/LEF转录因子的活性,从而破坏Wnt依赖性信号传导中的靶基因,包括CD44、cyclin D1、c-Jun、LEF1、Met、MMP-7、c-Myc和TCF1/TCF7。由图5中A、B可知,该芦荟提取物和HPT组合物有效诱导了Met、β-catenin和c-Myc表达蛋白水平的下调;同时共同作用后,原癌基因c-Jun蛋白的表达水平呈剂量依赖性上调。该芦荟提取物和HPT组合物的协同增效作用与细胞WNT/β-catenin信号通路的调节有关,该组合物能够抑制HepG2细胞中的WNT/β-catenin通路。

《一种含芦荟提取物的组合物及其应用.doc》
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