长链碱又称鞘氨醇碱基、鞘氨基醇,为长链多羟基脂肪胺,是鞘脂类的特征性结构。来自海南大学食品学院的于曼曼、夏光华和李川等人以罗非鱼头为原料,制备纯化的TH-LCB,以人白血病K562细胞为细胞模型,初步探讨了不同质量浓度TH-LCB对K562细胞的增殖活性、细胞周期、细胞凋亡率及Caspse-3蛋白表达量的影响,为开发靶向治疗白血病的天然抗肿瘤药物提供理论依据。
1. 罗非鱼头不同极性脂质的分离及薄层检识结果
罗非鱼头不同极性脂质在碘蒸气下显色的结果:沿着薄层板,极性大的组分3保留在原点,极性较大的组分2靠近原点,极性小或无极性的组分1迁移距离相对较大。经过硅胶柱层析,不同极性的罗非鱼头脂质分离效果较好。组分2的检识结果:组分2在莫氏试剂显色下呈红紫色斑点。因为糖基在浓硫酸作用下,脱水生成糠醛及糠醛衍生物,后者能与α-萘酚(莫氏试剂)生成紫红色物质。因此可以判断组分2是糖脂,可以用于后续的研究。
2. TH-LCB的硅胶柱层析及薄层色谱检识结果
洗脱时间为10 min,出峰时间为1.0~4.5 min。收集紫外检测器下的洗脱峰即脱除部分杂质的TH-LCB组分。洗脱的杂质可能是脑苷脂水解不完全而产生的神经酰胺以及TH-LCB与糖结合产生的产物。TH-LCB采用薄层层析检识,显色结果为紫红色斑点,其比移值为0.32。特征显色结果表明TH-LCB为鞘氨醇类化合物。另外,茚三酮显色结果表明,紫红色斑点清晰,无其他斑点,说明制备TH-LCB纯度较高,杂质较少,糖脂水解完全。
3. TH-LCB对K562细胞形态的影响
正常对照组K562细胞生长状态良好,边缘光滑清晰,细胞透明、大小均一,细胞核完整均匀;细胞经不同质量浓度TH-LCB作用24 h后,K562的生长增殖受到抑制,细胞密度明显减少,细胞形态大小不一,发生了明显的形态改变,细胞碎片增多,碎片呈小片状。当TH-LCB的质量浓度为50 μg/mL时,细胞生长增殖被显着抑制,细胞形态发生明显的变化。
4. TH-LCB对K562细胞增殖的抑制作用
随着TH-LCB质量浓度的增加,细胞增殖受到显着抑制,呈明显的剂量依赖效应。TH-LCB作用于K562细胞24 h和48 h后的IC50分别为42.207、39.494 μg/mL。MTT测定结果表明,TH-LCB显着地抑制细胞增殖活性。
5. TH-LCB诱导K562细胞凋亡
早期凋亡细胞指Annexin-PE(+)和Dead Cell Marker(-)的细胞群;晚期凋亡细胞是指Annexin-PE(+)和Dead Cell Marker(+)的细胞群;总凋亡率为早期凋亡率与晚期凋亡率的总和。结果表明,TH-LCB显着增加K562细胞的凋亡率,呈剂量依赖效应。当TH-LCB为25 μg/mL时,细胞凋亡主要是早期凋亡,随着TH-LCB质量浓度的增加,晚期凋亡的细胞群也逐渐增加,总凋亡率也逐渐增加。当TH-LCB质量浓度达到100 μg/mL时,细胞几乎全部凋亡。流式细胞仪的结果表明:TH-LCB抑制K562细胞的增殖是通过诱导细胞凋亡实现的。另外,当TH-LCB质量浓度高时,K562细胞存活率较低,细胞碎片化程度高,会影响流式细胞仪的检测结果。
6. TH-LCB对K562细胞周期的影响
随着TH-LCB质量浓度的增加,sub-G0/G1(凋亡峰)呈上升趋势,且S期的细胞群逐渐减少。细胞周期结果表明TH-LCB可以诱导K562细胞的凋亡。
7. TH-LCB对Caspase-3蛋白表达量的影响
0、25、50、100、200 μg/mL TH-LCB处理K562细胞24 h后,细胞内促凋亡蛋白Caspase-3的表达量极显着升高(P<0.01),呈剂量依赖性。进一步证明TH-LCB对K562细胞具有凋亡诱导作用。
结 论
TH-LCB可显着抑制人K562细胞的增殖,TH-LCB作用24、48 h后的半数抑制浓度分别为42.207、39.494 μg/mL;随着TH-LCB质量浓度的增加,细胞凋亡率逐渐增加,sub-G0/G1峰(凋亡峰)也随之升高,表明TH-LCB通过诱导细胞凋亡来抑制K562细胞增殖;Western blot结果表明,TH-LCB可提高细胞内Caspase-3的蛋白表达量,呈剂量依赖效应。结论:TH-LCB可通过诱导K562细胞凋亡抑制其增殖,这一过程可能与Caspase-3的激活有关。