

2.3 流式细胞仪检测细胞凋亡
对照组和处理组相比较,对照组早期凋亡的细胞24h、48h、72h分别为9.6%±1.5%、18.4%±2.3%、21.2%±2.6%,苯丁酸钠4mmol/L处理24h、48h、72h早期凋亡细胞分为37.2%±1.6%、48.3%±3.7%、56.8%±3.5%,各时间凋亡细胞比较差异均有显著性(P<0.05),提示苯丁酸钠可诱导HepG2凋亡(见图2)。分别提取苯丁酸钠4mmol/L处理48h、72h和对照组的细胞DNA经琼脂糖凝胶电泳,苯丁酸钠处理组的细胞可见典型的DNA梯型条带,提示有细胞凋亡发生(见图3)。
2.4 Western印记法检测苯丁酸钠对HepG2中Bcl-2、Bax蛋白表达的影响
电泳条带的积分吸光值半定量分析:对照组Bcl-2为1.48±0.12,苯丁酸钠处理组Bcl-2为0.45±0.03(组间比较P<0.05),对照组Bax为0.20±0.10,苯丁酸钠处理组Bax为0.85±0.23(组间比较P<0.05)。苯丁酸钠4mmol/L作于HepG2 48h Western印记法检测Bax蛋白的表达增强,Bcl-2蛋白的表达降低。
3 讨 论
苯丁酸钠在临床上曾经被用于治疗尿素合成紊乱综合征,有研究发现苯丁酸钠可以抑制组蛋白去乙酰化酶,提高组蛋白的乙酰化水平,而调节组蛋白的乙酰化程度可以调控肿瘤细胞特定基因的转录水平[6~8]。
本研究结果表明苯丁酸钠对HepG2细胞有明显的的生长抑制作用,MTT结果显示苯丁酸钠的作用有时间和剂量效应关系(P<0.05)。经苯丁酸钠处理的细胞DNA凝胶电泳呈现典型的“梯形”条带,DNA荧光染色均观察到苯丁酸钠处理的细胞出现凋亡的特征性形态学改变,即细胞核染色质浓缩聚集于核膜,细胞膜表面伸出突起与细胞分离形成典型的凋亡小体。流式细胞仪分析显示经苯丁酸钠处理的HepG2早期凋亡率明显增加(P<0.05)。上述结果表明苯丁酸钠可以促进HepG2细胞凋亡的发生。进一步探讨苯丁酸钠诱导凋亡的作用途径,发现苯丁酸钠作用后引起Bcl-2表达减少,同时Bax表达增加,提示苯丁酸钠的作用机制可能是通过影响Bcl-2、Bax蛋白的表达实现。在细胞中Bcl-2与Bax的比例决定细胞的存活与凋亡。Bcl-2减少,同时增加的Bax又抑制了Bcl-2的活性,细胞色素C释放,活化了Caspase家族,从而启动细胞凋亡程序,使肿瘤细胞由稳态转向凋亡,抑制了肿瘤细胞的增殖[9]。有研究资料表明苯丁酸钠可以下调Bcl-2的表达,使肿瘤细胞发生周期阻滞同时有细胞凋亡增加[10,11]。本研究结果与此一致。从另外一个角度考虑:苯丁酸钠抑制了组蛋白去乙酰化酶的活性,Bcl-2、Bax蛋白自身的乙酰化修饰也有可能发生了变化,从而改变了蛋白的生物学效应。所以,Bcl-2、Bax的表达与组蛋白乙酰化的确切关系以及乙酰化对这两种重要基因和蛋白的调节和修饰机制有必要做进一步的探讨和证实。
肿瘤的诱导分化和凋亡是目前治疗肿瘤的重要研究方向,我们在研究中观察到苯丁酸钠对人肝癌细胞有明显的生长抑制和促进凋亡作用,为临床预防和治疗肝细胞癌提供了新的思路。
【参考文献】
[1] Monneret C. Histone deacetylase inhibitors[J]. Eur J Med Chem, 2005, 40(1):1-13.
[2] Gilbert J, Baker SD, Bowling MK, et al. A phase Ⅰ dose escalation and bioavailability study of oral sodium phenylbutyrate in patients with refractory solid tumor malignancies[J]. Clin Cancer Res, 2001, 7(8):2292-2300.
[3] Sachs MD,Ramamurthy M, Poel H, et al. Histone deacetylase inhibitors upregulate expression of the coxsackie adenovirus receptor(CAR) preferentially in bladder cancer cells[J]. Cancer Gene Ther, 2004, 11(7):477-486.
[4] Chang TH, Szabo E. Enhanced growth inhibition by combination differentiation therapy with ligands of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma and inhibitors of histone deacetylase in adenocarcinoma of the lung[J]. Clin Cancer Res, 2002,8(4):1206-1212.
[5] Carducci MA, Gilbert J,Bowling MK, et al. A Phase Ⅰ clinical and pharmacological evaluation of sodium phenylbutyrate on an 120-h infusion schedule[J]. Clin Cancer Res, 2001, 7(10):3047-3055.