大蒜素對肺癌細胞增殖與凋亡的影響

梁宗英，張樂，侯繼申，張志民，辛國華

(承德醫學院附屬醫院，河北承德067000)

·基礎研究·

大蒜素對肺癌細胞增殖與凋亡的影響

梁宗英，張樂，侯繼申，張志民，辛國華

(承德醫學院附屬醫院，河北承德067000)

目的 探討大蒜素對人肺癌H460細胞增殖與凋亡的影響。方法 體外培養人肺癌H460細胞，分為5組，分別加入0、12.5、25.0、50.0、100.0 μmol/L大蒜素，每個濃度分別培養24、48、72 h，酶標儀測量吸光度OD值，計算細胞增殖率；將0、12.5、25.0、50.0、100.0 μmol/L大蒜素加入H460細胞，培養24 h后采用碘化丙啶染色，流式細胞儀檢測細胞凋亡率。結果 同濃度大蒜素作用的H460細胞，培養時間越長，細胞增殖率越低(P均<0.01)；同等培養時間下，H460細胞增殖率隨大蒜素濃度增高而降低(P均<0.01)；H460細胞增殖率與大蒜素濃度呈負相關(r=-0.18，-0.31，-0.72，P均<0.05)。H460細胞凋亡率隨大蒜素濃度增加而增高(P<0.01)；H460細胞凋亡率與大蒜素濃度呈正相關(r=0.31，P<0.05)。結論 大蒜素能夠降低人肺癌H460細胞的增殖率，并促進其細胞凋亡，具有良好的抗腫瘤作用。

肺癌；大蒜素；細胞增殖；細胞凋亡

肺癌患者的病死率居惡性腫瘤首位，且其發病率在世界范圍內逐年增高，嚴重威脅人類健康。多數肺癌患者確診時已屬晚期，因此該病的早期發現、早期診斷對治療方案的選擇、疾病的預后等均具有重要意義[1]。大蒜素是從蒜的球形鱗莖中提取的揮發性油狀物，是二烯丙基三硫化物、二烯丙基二硫化物以及甲基烯丙基二硫化物等的混合物，其中的三硫化物對病原微生物有較強的抑制和殺滅作用，二硫化物也有一定的抑菌和殺菌作用。大蒜素既往在對抗病毒、細菌以及真菌感染中應用較多。近年研究發現，大蒜素無論在體內還是在體外，均能有效抑制腫瘤生長。目前關于大蒜素對消化系統惡性腫瘤作用的研究較多[2，3]，對肺癌作用的研究相對較少。2014年6月～2015年5月，我們觀察了大蒜素對人肺癌H460細胞增殖和凋亡的影響?，F報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 H460細胞由中科院上海細胞庫提供，大蒜素注射液購自正大天晴藥業集團股份有限公司。將大蒜素注射液用RPMI1640培養液(美國Gibco公司)配置成100 mmol/L的大蒜素溶液，0 ℃避光保存。

1.2 細胞培養 使用完全培養基對H460細胞進行培養，每2日更換1次液體，待細胞長滿培養瓶底面積的80%、處于對數生長期時，采用0.25%胰蛋白酶進行消化傳代，以1×105/mL接種于50 mL培養瓶中。

1.3 大蒜素對H460細胞增殖的影響觀察 取對數生長期H460細胞，加入RPMI1640培養液，調整細胞濃度為1×104/mL，接種于96孔板上，2% CO2、37 ℃培養6～12 h。待細胞貼壁后，將細胞分為5組，分別加入0、12.5、25.0、50.0、100.0 μmol/L大蒜素，培養24、48、72 h，每時點設4個復孔。于培養終止前4 h，每孔加入20 μL MTT溶液。培養終止時，棄上清液，每孔加入二甲基亞砜100 μL，置于微孔板振蕩器震蕩10 min，使用酶標儀于570 nm處測定各孔吸光度OD值，計算細胞增殖率。以0 μmol/L大蒜素為空白對照組，細胞增殖率=(1-實驗組OD值)/空白對照組OD值×100%。

1.4 大蒜素對H460細胞凋亡的影響觀察 取對數生長期H460細胞，加入RPMI1640培養液調整細胞濃度為5×105/mL，接種于6孔板，分別加入0、12.5、25.0、50.0、100.0 μmol/L大蒜素。2% CO2、37 ℃培養24 h后離心，收集細胞，PBS洗滌3次，加入碘化丙啶，避光染色15 min后，采用流式細胞儀進行檢測，并計算細胞凋亡率。

2 結果

2.1 大蒜素對H460細胞增殖的影響 相同濃度下，隨大蒜素作用時間延長，細胞增殖率降低；相同培養時間下，隨大蒜素濃度增加，細胞增殖率降低。相關性分析顯示，24、48、72 h時H460細胞增殖率與大蒜素濃度均呈負相關(r分別為-0.18、-0.31、-0.72，P均<0.05)。見表1。

表1 大蒜素對肺癌H460細胞增殖率的影響±s)

注：與12.5 μmol/L比較，aP<0.01；與25.0 μmol/L比較，bP<0.01；與50.0 μmol/L比較，cP<0.01。

2.2 大蒜素對H460細胞凋亡的影響 0、12.5、25.0、50.0、100.0 μmol/L大蒜素作用后，H460細胞凋亡率分別為0.44%±0.21%、8.52%±1.42%、12.51%±1.65%、28.66%±3.47%、39.21%±5.76%，隨大蒜素濃度增加，細胞凋亡率增高(F=98.02，P<0.01)。100.0 μmol/L組H460細胞凋亡率高于50.0 μmol/L組，50.0 μmol/L組高于25.0 μmol/L組，25.0 μmol/L組高于12.5 μmol/L組，12.5 μmol/L組高于0 μmol/L組(P均<0.01)。相關性分析顯示，H460細胞凋亡率與大蒜素濃度呈正相關(r=0.31，P<0.05)。

3 討論

大蒜是百合科蔥屬的一種多年生草本植物的地下球形鱗莖，可通過其所含的多種含硫化合物起到較強的抗氧化作用，能夠清除體內的活性氧自由基，保護細胞膜結構，維持其完整性[4]。大蒜素是大蒜中最主要的含硫化合物。研究表明，大蒜素具有一定的防癌、抗癌作用。其抗腫瘤機制主要包括：直接殺傷腫瘤細胞、提高CAMP水平、阻斷致癌物質的合成、對抗突變、影響腫瘤細胞的細胞周期、誘導腫瘤細胞的分化等[5]，也可通過免疫干擾影響腫瘤細胞的生長、增殖等過程，從而達到抑制腫瘤的作用[6]。Munday等[7]認為，大蒜素的抗癌作用與人體組織的苯醌還原酶活性存在密切關系，而苯醌還原酶能夠參與致癌物質苯丙芘仲苯醌的解毒反應，大蒜素能夠誘導苯醌還原酶激活并提高其活性，從而起到抑制腫瘤生長的作用。已有研究證實，大蒜素對胃癌、肝癌、卵巢癌等腫瘤細胞均具有抑制作用。

本研究觀察了大蒜素對人肺癌H460細胞增殖和凋亡的影響，結果顯示，細胞增殖率隨大蒜素濃度增加、培養時間延長而降低，細胞凋亡率隨大蒜素濃度增加而增高。表明大蒜素能夠有效抑制H460細胞增殖，促進其凋亡。其機制可能與大蒜素的下列作用有關：①影響致癌物質的合成。亞硝酸鹽是致癌物質亞硝胺的前體物，大蒜素能夠降低亞硝酸鹽含量，從而降低癌癥發病率[8]。乙烯雌酚也具有較強的致癌作用，大蒜素能夠直接抑制已烯雌酚的代謝，降低乙烯雌酚導致的惡性腫瘤的發生率[9]。②對腫瘤細胞的直接殺傷作用。大蒜素能夠抑制胃癌相關細胞的生長，且該抑制作用與大蒜素濃度呈正相關[10]。③對抗氧自由基。部分毒性物質、致癌物質均可通過氧化性損傷導致細胞基因的穩定性改變甚至導致細胞癌變，大蒜素能夠對抗毒性物質對機體的氧化損傷，發揮其抗腫瘤作用。④藥物增敏、抗耐藥：在惡性腫瘤的藥物治療過程中，若適當調整抗癌藥物與大蒜素的劑量，能夠更好地發揮抗癌藥物的抗癌作用[11]，推測大蒜素可能具有化療藥物增敏作用，或通過某種途徑降低化療藥物耐受情況。⑤免疫調節：大蒜素能夠提高機體自然殺傷細胞活性及體內IL-2水平，從而增強T淋巴細胞分裂、增生，并增強其活性[12]，調節機體免疫功能，抑制腫瘤的發展過程。

綜上所述，大蒜素能夠降低人肺癌H460細胞的增殖率，并促進其細胞凋亡，從而起到良好的抗腫瘤作用。本研究僅為體外實驗研究，關于大蒜素對肺癌的作用，尚需動物實驗及體內研究進一步證實。

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河北省科學技術研究與發展計劃項目(20157049)。

辛國華(E-mail: xgh067000@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.06.008

R734.2

A

1002-266X(2017)06-0027-03

2016-10-31)