墨西哥仙人掌多糖对人乳腺癌MCF-7细胞凋亡坏死诱导作用的研究

[摘要] 目的 观察墨西哥仙人掌多糖对人乳腺癌MCF-7细胞凋亡及坏死的诱导作用。方法 将浓度为20μg/mL的墨西哥仙人掌多糖作用于体外培养的人乳腺癌MCF-7细胞，分别培养24h和48h，然后利用流式细胞仪检测人乳腺癌MCF-7细胞的凋亡及坏死情况。结果 不同作用时间的墨西哥仙人掌多糖均能够诱导人乳腺癌MCF-7细胞凋亡，并促进该肿瘤细胞发生坏死，与阴性对照组比较差异显著（P＜0.01），尤以48h作用明显，凋亡及坏死肿瘤细胞占培养细胞总数的84.11%。结论 墨西哥仙人掌多糖能够诱导人乳腺癌MCF-7细胞的凋亡及坏死。

[关键词] 墨西哥仙人掌多糖；凋亡；坏死

[中图分类号] R737.9 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2011）23-14-02

Studies on the Effects of Mexican Cactus Polysaccharides in Inducing Apoptosis and Necrosis of Human Breast Cancer MCF-7 Cells

JI Hui TIAN Hua WANG Yuchun DONG Haiying MIAO Shu WANG Yu LI Tao

Qiqihar Medical College, Qiqihar 161006, China

[Abstract] Objective To observe the effects of Mexican cactus polysaccharides in inducing apoptosis and necrosis of human breast cancer MCF-7 cells. Methods The human breast cancer cells cultivated in vitro were treated with 20μg/mL of polysaccharides of Mexican cactus. The effects of Mexican cactus polysaccharides in inducing apoptosis and necrosis of human breast cancer MCF-7 cells were determined by flow cytometry. Results Compared with negative control group, polysaccharides of Mexican cactus can significantly lead to the apoptosis and necrosis of human breast cancer MCF-7 cells in both 24 hours group and 48 hours group, especially the 48 hours group which total percentage of apoptosis and necrosis was 84.11% in the cultivated cells. Conclusion Polysaccharides of Mexican cactus can induce the apoptosis and necrosis of human breast cancer MCF-7 cells.

[Key words] Polysaccharides of Mexican cactus; Apoptosis; Necrosis

乳腺癌是我国危害女性健康发病率最高的恶性肿瘤，其治疗方法一直是人们关注的焦点[1]。我们的前期实验以及其他研究结果表明，墨西哥仙人掌多糖可对人胃腺癌SGC-7901细胞、大肠癌Lovo细胞、肺腺癌Anip细胞、宫颈癌Hela细胞等多种肿瘤细胞增殖有明显抑制作用[2，3]，故今将墨西哥仙人掌多糖作用于体外培养的人乳腺癌MCF-7细胞，通过流式细胞仪检测技术来判定墨西哥仙人掌多糖是否能够诱导人乳腺癌MCF-7细胞的凋亡及坏死，以期为乳腺癌患者找到更合理、有效的治疗方法。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 人乳腺癌MCF-7细胞 齐齐哈尔医学院基础医学研究室惠赠，常规培养于含10%小牛血清的RPMI-1640培养液中。

1.1.2 药物及试剂 墨西哥仙人掌多糖由齐齐哈尔大学提供；Annexin Ⅴ-FITC/PI凋亡试剂盒及小牛血清购自哈尔滨宝泰克生物科技有限公司；RPMI-1640培养液购自美国Gibco公司；胰蛋白酶、噻唑蓝（MTT）、二甲基亚砜均购自美国Sigma公司。

1.1.3 实验仪器 FACS Calibur流式细胞仪（美国BD公司）；Olympus IX70-SIF2倒置显微镜（日本产）；洁净操作台（苏净集团安泰公司）；二氧化碳孵箱（日本三洋公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 细胞培养 细胞用含10%小牛血清的RPMI-1640培养基，放入37℃、5%CO2培养箱内培养，培养基中分别加入终浓度为100mg/L的链霉素与青霉素，细胞贴壁生长24h，细胞至对数生长期进行传代。

1.2.2 流式细胞仪检测乳腺癌MCF-7细胞凋亡 取对数生长期的乳腺癌MCF-7细胞，0.25%胰蛋白酶消化，制成单细胞悬液，以5×105个/mL浓度接种至细胞培养瓶，放入37℃、5%CO2培养箱内培养24h，弃掉原培养液，加入含墨西哥仙人掌多糖浓度为20μg/mL的培养液及不含药物的培养液各5mL，分别继续培养24h和48h后收集细胞，加入到15mL离心管中，用预冷的PBS洗涤细胞2次，1500rpm离心5min，弃上清液，取单细胞悬液用1×Binding buffer将细胞调整至1×106/mL浓度，取100μL悬液转至5mL流式专用试管，分别加入FITC标记的10μL Annexin-V，室温避光再加入5μL PI溶液，混匀细胞，避光孵育5min后加入400μL 1×Binding buffer，1h内流式细胞仪检测。

1.2.3 统计学方法 采用SPSS12.0软件进行分析，两组间比较采用χ2检验。

2 结果

2.1 药物作用24h乳腺癌MCF-7细胞凋亡情况

见表1及图1、图2。

注：*与阴性对照组比较，χ2＝5.22，P＜0.01

2.2 药物作用48h乳腺癌MCF-7细胞凋亡情况

见表2及图3、图4。

注：*与阴性对照组比较，χ2＝10.65，P＜0.01

图3 阴性对照组人乳腺癌MCF-7细胞凋亡及坏死情况

图4 墨西哥仙人掌多糖组人乳腺癌MCF-7细胞凋亡及坏死情况

3 讨论

近年来天然植物在疾病预防和治疗方面的作用引起人们的广泛关注，仙人掌以其丰富的营养、特异的功效成为人们首选的天然植物之一。有许多研究资料表明，仙人掌具有显著的抗肿瘤、免疫调节、抗感染、抗衰老、降低糖尿病患者血糖等作用，而多糖为其活性成分之一[4]。墨西哥仙人掌为一种原产自墨西哥的食用仙人掌，有研究报道食用仙人掌多糖具有显著的抗肿瘤活性[2]。我们将墨西哥仙人掌多糖作用于人乳腺癌MCF-7细胞，分别培养24h和48h，然后利用流式细胞仪检测人乳腺癌MCF-7细胞的凋亡及坏死情况。结果显示，墨西哥仙人掌多糖作用24h及48h后，人乳腺癌MCF-7细胞的凋亡及坏死的细胞数量明显多于阴性对照组，存在统计学差异。但作用24h效果相对较弱，而作用48h效果较为明显，这显示墨西哥仙人掌多糖一定的抗人乳腺癌作用的同时，也显示了其抗肿瘤作用的时间依赖性。墨西哥仙人掌多糖诱导人乳腺癌MCF-7细胞的凋亡和坏死是其抗肿瘤的作用机制之一，而其诱导肿瘤细胞产生凋亡坏死的具体机制，尚需我们进一步研究探讨。

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由于植物多糖与其他抗癌药物相比存在着副作用少、细胞毒性小等优点[5-11]，而且由于仙人掌多糖提取工艺简单、仙人掌来源丰富，而仙人掌中的多糖含量也大大高于当归、党参等23种中药材的多糖含量，因此可以考虑将墨西哥仙人掌多糖作为一种新型的抗肿瘤药物进行研究和开发，在达到治疗肿瘤患者的疾病并提高其生命质量的同时，也一定具有较大的经济和社会效益。

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（收稿日期：2011-06-23）

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