槟榔提取物对人口腔纤维母细胞的毒性及DNA损伤的研究

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祜,f确 脆裔 t 蠕 槟榔 提取物对人口腔纤维母细胞 的毒性及DNA损伤的研究 

查盟刘蜀凡沈予华:’ (口腔医学系长沙,410008) 李镇辉 唐发清 (附属湘雅医 验室长沙410078) 

! 

提要观察口腔粘膜纤维母细胞的毒性和DNA损伤的作用・结果显示,琏着接榔提取转琅度增文, 细胞存活率降低,细胞DNA掘伤程度惫严重。表明接榔提取物具有潜在致癌的可能性。 

关键词接榔碱{ 脱氧植糖桩醯损坏; 细胞毒素类; 纤维母细胞 中圈号R362 

在印度 东南亚、非洲以及我国的台湾、海 南、云南、湖南以及散居在欧美的一些亚洲移民 中,咀嚼槟榔已成为他们日常生活中的一种嗜 好或习惯。据I 985年调查,大约有600万人,其 中亚洲、太平洋岛屿就有450多万人咀嚼槟榔 混合物[1。]。近十年来,欧美、印度等国家和地区 的学者研究表明:槟榔的主要有效成分可以使 DNA分子单链断裂,姐妹染色单体交换频率增 高,基因突变,具有致癌作用0]。Stieh【3 的流行 病学调查发现:口腔癌发病率上升与槟榔混合 物的内容、加工方法有关,具有地区性差异。 长沙市销售的槟榔多来自海南岛,经晒干、 烟熏泡制而成 本课题采用原位缺口平移技术 检测市售槟榔的提取物对人胚口腔粘膜纤维母 细胞(HE一0MF)DNA的损伤作用。 

1材料与方法 l 1材料胎儿口腔粘膜(为本院水囊弓l产胎儿),槟 榔果(市兽).噻唑蓝(MTT.瑞士Fluka公司出品). dNTP(华美生物制品公司),DNA多聚酶I(华美生物 制品公司), H一晌腺嘧啶核苷( H—TdR),乳化闪烁液: 

1996 07 02收搞 

PP0:5g,TritonX-100:330ml,二甲苯j 670 ̄1,二氧化碳 培养箱(日本产),真空低温干燥仪(糟国产,国家遗传 重点实验室),ELISA光度检测仪(mi0i ̄ler l,美国 产,肿瘤研究所),FJ.2101型液体闪烁计数仪(西安 产). 1.2方法 1 2 1 HE—OMF的培养取胎特3~4月健康的水囊 引产眙儿的121腔牯膜,置于双抗菌素(Penic;ll in 100U ・ml~,Streptomycin 100U・ml_。)的Hanks溶液中 漂洗3次,剪成2~3ram的小块,加入0.25 胰蛋白 酵,在36.5"C下热消化30rain,过滤,1 500r・min7 离 心5rain,去上清,加入台2O 小牛血清(FCS)及双抗菌 素的EMEM培养液,置于恒温箱中培育。24h后换台 1O FCS的EMEM培养液,每陌2~3d换培养渣一 次,经4~5次换液培养后,冻存于渣氮中备用。 实验前复苏,经6~10次换液培养后的细胞供实 验用。 1 2 2 细胞毒性试验取对数生长期的HE—OMF细 胞经0.25 胰蛋白酶/o.2 EDTA(1:I)消化(室温 下),加入台20 FCS的EMEM培养液,制备成台lO‘ cell・ml叫的细胞悬液。将槟榔提取物(Areca Nut Ex- tract,ANE)的滩度分成7组:0,200.400,800.1 200, 

报D 学M 学N 赫 医眦 南F 胡0 维普资讯 http://www.cqvip.com l06 捌南医科大学学报.1997,2:2(2) 1 600和2 O00gg・ml~。分别用台盼蓝和噻唑蓝法检 测。 1.2.3 台畸蓝(Trypan blue)拒染法LI 的洲定 将细 咆悬液以每孔lml的量接种于24孔细胞培养孔板中, 以4孔为一组,共7十浓度组。置于5 CO。的培养箱 中t培育24h后,暇去培养液加入适量磷蛋白酶消化, 用暇管吹打分散细胞,加入生理盐水lml和0.25 台 盼蓝溶液0.1ml,死细咆或严重受损的细胞将被染色, 活细胞则不受染。在显擞镜下对各孔未染色的细胞(即 活细胞)计数,按下列公式计算细胞生长存活率 存活率 一寿嚣噩羊鸷兽舞蔷鍪× 。。 

1.2.4 MTT法 的测定取细胞悬液接种于96孔 的细胞培养板中,4孔为一组,取一空白对照组用于校 准仪器,同上法另设7种不同浓度组。在37℃古5% CO 细胞培养中培养21h,除第一组外(对照组)每组各 孔均分别加入5mg・ml_。MTT溶液20 ,继续在 37C,5 CO 培养箱中培育3h,吸去上清液,叉分别 加入二甲亚砜(DMSO)10 1/孔,使生成的结晶溶解, 置EL1SA光度计中检测570rim波长时的光密度(OD) 值,计jI每组OD平均值,按下列公式计算细胞生长存 活率。 存活率t% =蠢案 } 哿{;吕蔷× 。o% 

1.2.5检洲DNA粕伤(采用原位缺口平移法) 5. 根据大脑杆菌DNA聚合酶1可以从一条DNA链缺口 的5 端切除核苷酸,同时从缺口的3 端连接核苷酸,并 依次顺序进行,其结果缺口沿DNA链平移。因此,新合 成的拔苷酸数量可反映出DNA链的断裂、即DNA损 伤的程度。设空白对照组,甲基亚硝基弧(MNNG)阳性 对照组 及25 g・mr ,75 g・ml~,125 ・ml~, 1 75 ・ml 的4十ANE浓度组共6组。每组重复3 次。将10 十cell・mr 的HE—OMF细胞悬液lml(含 20%FCS的EMEM培养液)接种于24孔细胞培养板 中,置37c,5 CO 细胞培养箱中,24h后吸去培养 液,以不含血清的EMEM培养液洗2次,加入lml不 合血清的EMEM培养液,井按上述设计加入不伺浓度 的药物,置于培养箱中6 h后吸去培养液,以PBS (pHT;4)液洗涮3次,用1:3的冰醋酸/甲醇液固定 1 5min,晾干,然后每孔加入150 ̄1缺口平移反应液,使 反应渡浸渍所有的细胞。反应渡的配制:①混合液A: 50mM Tris—HCI(pH7 4)188 ul,50mM MgCl 2 188 , 100mM 琉基乙醇188 ,10mM dATP H—TdR5, 64 ,10mM dGTP 5.64 ,10mM dCTP 5 64 , 10raM dTTP 5.64 .@反应液(用前临时配制):混合 

液A 96.3 t H—TdR 16 l大脑杆菌DNA聚台酶l (20 ・ml H。)3O t BSA(牛血清白蛋白)2rag・ml_。 15 t双蒸水145 ̄1,置恒温箱37℃下浸泡和温育1h 后,吸去反应液,况集细胞用50ml Trls—HCI(pH7.4) 溶液洗涤3次,加8 三氯醋酸0.5ml处理15min,再用 甲醇0.5ml固定15rain后吸去,用清水冲洗2次,每孔 加入60 HCI O./H2O2(1:2)酸性消化液0.2ml,置 6O℃恒温箱中反应30rain,待样品完全溶解后,混匀,将 溶液样品放入盛5ml乳化内烁液的测量瓶中静置过夜 后作放射计数测定。 1.3统计学处理将细胞生长存活率的结果绘制细 胞毒性曲线图,组问比较用“检验;反映细咆DNA损 

伤的CPM值用均数土标准差( 土 )绘制曲线图,组 间比较用t检验。 

2结 果 2.1 1 ANE对HE—OMF的细胞毒性作用 结果见表1,图1。随着ANE浓度的增加,HE—O MF生长存活率下降,细胞毒性增强(P< 0.05){当ANE在较低浓度时不明显,在200 ̄g ・mr 以上时即具有细胞毒性作用,从图1估 算半致死浓度接近或超过1 000 ̄g・ml~。 表1 ANE对HE—OMF的细胞毒性试验 

@与@;0与@,⑤比}⑦与@,@比 @与@ @比 均尸< o 05 表2 ANE对HE—OMF的DAN损伤的 

检测(;±s) 

④或@与对照比;@与@比均P<o.ol;@ ⑤与④比:尸< o 05 

维普资讯 http://www.cqvip.com t 接榔提取物对人口腔纤维母细孢的毒性及DNA损伤的研究方厂云等 2.2 ANE对HE—OMF的DNA损伤的检测 结果见表2,圈2。反映DNA分子损伤程度的 CPM值随ANE浓度升高而加大(P<O.05)。 

i00 、一9O 褂s0 怒7o 6o ,o 剖加 

如 乏20 

0 10 

凹0 0 200 4OO 80O 1200 1600 2000 ANE{盘度( I・ml一‘) 

田1 ANE对HE—OMF的细胞毒性剂量一效应关系 Fig.1 D0se—e“代t reLadonshJp 0f ANE on trypan blue eX- clu ̄ion and MTT uptake in HE・()MF 

3讨 论 本研究中发现ANE对HE一0MF的细胞毒 性明显,与Sundgvist的研究结果接近” 。ANE 的致死浓度较之Wary的实验结果要高4倍 ], 这可能与槟榔加工方法以及细胞培养体系不同 有关。 当ANE在25Fg・ml 时即具有DNA损 伤作用。Nair 在单纯嚼槟榔者的唾液中测得 槟榔碱含量0~89.8Hg・ml (均数为29.69pg ・m1-。,约相当于840 ̄g・ml 以上的ANE), 说明嚼槟榔者的口腔粘膜细胞中的DNA分子 处于易被损伤的环境之中。在实验中,当ANE 浓度增至175Hg・ml 时,CPM值呈下降倾向。 这很可能是园损伤而死亡的细胞数上升,粘附 在培养板孔中的细胞数已大大减少所致。 国外众多研究表明.槟榔提取物具有损伤 DNA分子的毒性作用0]。尽管长沙地区泡制槟 榔的方法不同于国内外其他地区,但本组实验 证实同样具有相似的毒性作用。这种作用与槟 榔碱的分子结构有关 ]。摈榔碱具有烷化、羟化 

但当浓度达到175 ̄g・ml~,所测得CPM值明 显降低。 。 

皇 【) 焉j 措 

3Ooo 2300 2000 1500 1000 湖 0 0 25 75 12J l ANE维度( I・ml ) 

圉2 ANE对自E—OMF损伤的剂量一效应关系 F .2 Dose—effe ̄relatica ̄hip of DNA mBge es ̄ed b, ANE in HE.OMF 

作用而导致DNA分子结构异常,使正常细胞转 化为癌前细胞潜伏下来,潜伏期不定。据有关报 道,嚼摈榔可引起口腔粘膜下纤维性变(0sF), 其癌变多发生在诊断为OSF后的3~l0年.癌 变平均年龄为64.4岁 而其他致癌因素所致的 口腔癌平均年龄为55岁,说明槟榔致癌发病较 晚,潜伏期较长。 

参考文献 1翦新春 剜蜀着 沈子华 等 口腔牿膜下纤维性变的临靡 研究.中华口腔医学杂志 1989.15:299—302 2 Sen S,Tatukder G,S ̄rma A.Betel eytotoxichy.J  ̄thnopha㈨ 1989,26(3):217—247 3 Stich HF.Rosin MP.bru力n㈨ KD Oral l_esioⅡs. genotoxity and nitrosamines in betel qud chewers,with nD obvious increase in o l er risk.Cancer[.ett,1986. . 31:15—25 4谢冰芬,刘宗j朝,潘启超,等二己基辩菲缠琳二氯锝曲细 胞毒作用和对DNA的损伤.癌症,1990.9(6){467—471 5 章静渡,郁昌虎 原位缺口移位技术检测药物对细孢DNA 的断裂损伤.细孢生物学杂志,1991.13(1):44—46 6[Abbus BL.1lleny ̄SA.Craighend JE Induction of DNA strand breaks in Cultured rat embryo cells eroeldolire a