貳、輻射對 MCF-7 乳癌細胞生長的影響
第五節 中草藥對 MDA-MB-231 乳癌細胞微核生成率 之影響
以微核試驗觀察中草藥對 MDA-MB-231 細胞微核生成率之影響
。由圖4.22 之結果顯示與陰性對照組比較,輻射可明顯增加細胞微 核率,約增加3-4 倍,發現 25 μg/ml 黃芩加輻射(4 Gy),與輻射(4 Gy) 比較,對MDA-MB-231 細胞的細胞微核數略減少,但不具統計意義。
12.5 μg/ml 黃柏加輻射(4 Gy),與輻射(4 Gy)比較,對 MDA-MB-231 細胞的細胞微核數也是減少(p<0.05)。
Roscovitine
DMSO 4Gy Ro Ro+4GY
MN/1000 cells
黃芩
Control 4Gy 黃芩 黃芩+4Gy
MN/1000 cells
黃柏
Control 4Gy 黃柏 黃柏+4Gy
MN/1000 cells
圖 4.22 中草藥對 MDA-MB-231 乳癌細胞微核生成率之影響
第五章 討論
第一節 篩選對乳癌細胞有生長抑制作用的中草藥
本研究主要以人類乳癌細胞為實驗材料,由中草藥中篩選對乳癌 細胞有生長抑制作用的中草藥,並進ㄧ步探討中草藥對乳癌細胞的輻 射增敏作用。
壹、中草藥對 MDA-MB-231 乳癌細胞生長的影響
在篩選的21 味中草藥中,可看出大部分的中草藥,例如三七、
薑黃、大青葉、三稜對MDA-MB-231 細胞沒有明顯的生長抑制作用。
但少數中藥如黃柏、王不留行、黃芩等對MDA-MB-231 細胞有明顯 的毒性。
Baicalin 是黃芩黃酮類成份,在白血病得到的 T 細胞株中可經由 粒線體途徑引發凋亡,進而抑制癌細胞生長,但對健康者的周邊血液 單核球有輕微的毒性[108]。Baicalein 是黃芩黃酮類另一成份,對老鼠 肝臟星狀細胞體外試驗,有抗增殖及抗纖維化之作用[109]。
貳、中草藥對 MCF-7 乳癌細胞生長的影響
在篩選的21 味中草藥中,可看出大部分的中草藥,例如黃芩、
金銀花、夏枯草、甘草、大青葉對MCF-7 細胞沒有明顯的生長抑制
作用。在實驗的最初,以MTS 分析法篩選對乳癌細胞有生長抑制作 用的中草藥,發現MTS 敏感性不好,是否因 MCF-7 為非侵犯性人類 乳癌細胞株 (non-invasive Human breast adenocarcinoma cell line,
ER-positive,AhR-positive,p53–positive and Rb-positive),其 ER、Rb、
P53 等基因正常,仍具功能性蛋白,所以中藥對 MCF-7 乳癌細胞的 生長抑制作用不明顯,則需進一步實驗証實。
第二節 輻射對乳癌細胞生長的影響
以 MTS 分析法觀察輻射對 MDA-MB-231 及 MCF-7 細胞生長的 影響。可看出輻射(3~7 Gy)對 MDA-MB-231 及 MCF-7 細胞,於輻射 後24、48、72、96 小時皆沒有明顯的生長抑制作用,判斷可能是因 為MTS 方法之敏感性不足所致。
進一步以細胞群落法觀察輻射對MDA-MB-231 細胞生長的影 響。可看出輻射(2~5 Gy)後,對 MDA-MB-231 細胞有生長抑制作用,
且有明顯的劑量反應關係,其生長抑制率分別是2 Gy 為 26%、3 Gy 為39%、4 Gy 為 54%、5 Gy 為 65%。
第三節 中草藥對 MDA-MB-231 乳癌細胞的輻射增敏 作用
已知中藥的輻射增敏作用之研究如:薑黃素對許多腫瘤有生長抑 制作用,薑黃素2 μM 和 4 μM 加上輻射比單獨輻射有較明顯的細胞 群落抑制及凋亡;薑黃素加上輻射可増加cytochrome C、caspase-9、
和caspase-3 的活性[98]。Neem oil 是一種印度植物(Azadirachta indica) 種子萃取出來的油,在輻射前後給予Neem oil,可減少 G2-M 期。
Neem oil 可增強細胞的輻射敏感性,使次致死傷害轉化成致死傷害,
且能抑制DNA 雙股斷裂修復,減少 G2 期[99]。馬藺子素是從馬藺子 中抽取的有效成分,為一種新型醌類結構化合物。馬藺子素對乏氧細 胞有放射增敏作用,而對有氧細胞作用不大。其機理主要是增加乏氧 細胞氧含量,減少其GSH 量,抑制細胞致死損傷修復[101]。
以細胞群落試驗觀察中草藥對MDA-MB-231 細胞生長的影響,
可看出中草藥加輻射(3 Gy),與單獨加中草藥或單獨輻射比較,對 MDA-MB-231 細胞有明顯增強輻射所誘發的生長抑制作用。以 MTS 方法來觀察中草藥對乳癌細胞的生長抑制作用,發現其敏感性不好,
可能是因MTS 是加藥及輻射後數天即測定,細胞雖停止分裂,但仍 可測出粒線體內succinate dehydrogenase 的活性。細胞群落試驗的敏 感性較好,是因輻射後細胞停止分裂,且經10~14 天才觀察結果,
所以敏感性較好。
第四節 以流氏細胞儀觀察乳癌細胞凋亡之現象
在1953 年,Howard and Plec 即指出,X 光照射會導致細胞週期 G1 與 G2 phase 時期之延長,如此 G2 phase 之停滯,對於放射線照射 後所產生之DNA 斷裂有修補的作用,但在細胞無法抵抗放射線照射 的傷害時,p53 抑癌蛋白隨即啟動細胞凋亡機制,又稱細胞計畫性死 亡,是一種生物體維持細胞數目恆定的重要機制,在電子顯微鏡下可 觀察到細胞膜皺縮、染色體濃縮以及凋亡小體之形成[110],細胞凋亡 可經由細胞外部或細胞內部的訊號誘發,包括放射線照射、營養之缺 乏與重金屬等。
輻射會引起細胞週期停留在G1-S 和 G2-M 期,許多早期的研究 顯示哺乳細胞曝露於輻射下會延長S 和 G2 期[111,112]。在許多細胞中,
損傷的DNA 發出訊號經由增加 p53 的半衰期導致 p53 的活化,進而 造成細胞週期停止[113,114]
。
p53 可造成 G2 持續的停止,且有活化 CDK 的抑制劑p21 的能力。對於人類細胞 G2 檢查點(checkpoint)的維持,p53 和 p21 這兩個蛋白是必需的[115]
。
咖啡因可能可以直接修復輻射造 成的DNA 合成之抑制[116-118],而且可增加細胞的輻射及化學敏感性分佈,細胞質濃縮、細胞核開始皺縮凝集,輪廓有不規則凸起,末期 則產生凋亡小體[122]。若細胞進行壞死時,染色質亦緊縮在核膜周圍,
但不明顯較難區分,末期則染色質消失,細胞質膨脹,細胞膜與胞器 外膜雖已不完整,但整個輪廓仍在[123]。
比起細胞週期的其他時期來說,細胞在 G2-M 期時對輻射有較好
的敏感性[124]。在本實驗結果也可看到5 μM Roscovitine 加上輻射(4
Gy),和 5 μM Roscovitine、單獨輻射(4 Gy)比較,G2-M 有增加。單 獨輻射(4 Gy)與未輻射組比較,G2-M 有增加。25 μg/ml 黃芩加輻射(4 Gy)和 25 μg/ml 黃芩、單獨輻射(4 Gy)比較;12.5 μg/ml 黃柏加輻射(4 Gy)和 12.5 μg/ml 黃柏、單獨輻射(4 Gy)比較,G2-M 沒有明顯增加。