Page 14 - 2020年1月第31卷第2期
P. 14

表 5   各组 BEL-7402 细胞中共有差异代谢物的相对峰                    胞周期等抗肿瘤作用          [6-10] ，但目前尚未见从代谢组学方
              面积                                            面阐述DHA对肝癌细胞影响的研究报道。本课题组前

        Tab 5 Relative peak area of common differential me-  期对 9 种肝癌细胞系（包括 Huh7、SMCC-7721、HepG2、
               tabolites in BEL-7402 cells                  MHCC97H、Huh6、SNU389 等）采用细胞活性试验进行
                          对照组                给药组            考察，选择出对DHA较为敏感的Huh7细胞和BEL-7402
        差异代谢物
                 第1次    第2次    第3次    第1次    第2次    第3次     细胞进行后续研究。氨基酸是生命活动最重要的物质
        泛酸       0.916 0  1.010 0  0.819 5  0.021 1  0.010 0  0.041 0  代谢基础，是细胞增殖分裂过程中的必需营养物质，肿
        N-乙酰丝氨酸  1.010 0  0.964 7  0.922 6  0.123 1  0.152 7  0.273 3
                                                                                                [11]
        N-乙酰天冬氨酸 1.010 0  0.845 6  0.510 7  0.010 0  0.022 7  0.051 3  瘤细胞对氨基酸的需求远大于正常细胞 。本课题组
        牛磺酸      1.010 0  0.854 5  0.737 9  0.097 6  0.181 9  0.190 9  前期预试验结果显示，DHA对氨基酸代谢通路的影响最
        谷胱甘肽     0.707 0  0.645 9  1.010 0  0.197 3  0.010 0  0.078 5
        葡糖酸      1.010 0  0.763 8  0.605 7  0.150 6  0.076 9  0.196 5  为明显，因此本研究采用GC-MS 技术测定DHA 作用后
        富马酸      1.010 0  0.947 5  0.805 4  0.064 0  0.146 4  0.102 6  两种细胞中氨基酸代谢产物的变化，重点分析 DHA 对
        赤糖酸      1.010 0  0.941 9  0.491 0  0.068 0  0.236 1  0.216 8  肿瘤细胞氨基酸代谢途径的影响。
        谷氨酰胺     0.728 7  1.010 0  0.669 0  0.116 4  0.010 0  0.132 7
        苯丙氨酸     1.010 0  0.278 7  0.451 1  0.754 8  0.697 0  1.010 0  GC-MS分析结果显示，用DHA干预处理后，两种肿

        BEL-7402细胞的差异代谢物进行通路富集分析。结果                         瘤细胞中谷氨酰胺、富马酸、牛磺酸等氨基酸代谢物含
        显示，Huh7 细胞的差异代谢物富集到 8 条代谢通路，分                       量均呈明显下降趋势。对于正常细胞，谷氨酰胺是非必
        别为氨基酸-tRNA 生物合成、天冬氨酸-丙氨酸-谷氨酸                        需氨基酸，但肿瘤细胞通过自身合成谷氨酰胺无法满足
        代谢、氮代谢、苯丙氨酸代谢、三羧酸循环、牛磺酸-精氨                          其快速增殖的要求，往往需要从外界摄入大量的谷氨酰
                                                                                                       [12-14]
        酸 代 谢 、半 胱 氨 酸 - 蛋 氨 酸 代 谢 、戊 糖 磷 酸 途 径 ；           胺，这意味着谷氨酰胺是肿瘤细胞的“必需氨基酸”                        ，
        BEL-7402细胞的差异代谢物富集到6条代谢通路，分别                        故肿瘤细胞对谷氨酰胺的摄取率均高于其他氨基酸。
        为氨基酸-tRNA 生物合成、天冬氨酸-丙氨酸-谷氨酸代                        肿瘤细胞中的谷氨酰胺主要会被谷氨酰胺酶催化转变
        谢、氮代谢、苯丙氨酸代谢、戊糖磷酸途径、泛酸-辅酶A                          为谷氨酸，进一步又被谷氨酸脱氢酶催化形成酮戊二
        的生物合成，详见图1（注：图中圆点的直径越大，且距离                          酸，最后进入三羧酸循环，实现对三羧酸循环的“回补”
                                                                [15]
        坐标距离越远，则说明富集到代谢通路的差异代谢物越                            作用 。谷氨酰胺是血液和体内游离氨基酸池中含量
        重要）。其中，Huh7 细胞和 BEL-7402 细胞差异代谢物                    最丰富的氨基酸，可在细胞内氧化并为其他氨基酸、蛋
        均富集到的通路为氨基酸-tRNA生物合成、天冬氨酸-丙                         白质的合成提供氮源，而且参与了机体还原剂谷胱甘肽
        氨酸-谷氨酸代谢、氮代谢、苯丙氨酸代谢和戊糖磷酸                            的合成   [16-18] 。因此，DHA对谷氨酰胺含量的降低作用可
        途径。                                                 能使肿瘤细胞的生长受到抑制。富马酸也是三羧酸循
                                                                            [15]
          8                                                 环中的关键氨基酸 ，本研究中两种肿瘤细胞中富马酸
                                  15                        含量的降低表明DHA可能通过三羧酸循环抑制肝癌细
         （ P ）  6
         －log  4                  （ P ）  10                 胞的生长。有文献报道，牛磺酸具有抗氧化、促进细胞
                                  －log                      生长、调节免疫功能的作用           [19-20] ，本研究中两种肿瘤细胞
          2                        5
                                                            中牛磺酸的含量降低明显，表明 DHA 可能通过下调该
                                   0                        氨基酸从而抑制肝癌细胞的生长。
            0  0.05 0.10 0.15 0.20 0.25  0  0.1  0.2  0.3  0.4
                通路重要性                    通路重要性                  综上所述，DHA能明显降低Huh7细胞和BEL-7402
               A.Huh7细胞                B.BEL-7402细胞
        图1 Huh7细胞和BEL-7402细胞差异代谢物的富集代                       细胞的活性，并能显著降低细胞中谷氨酰胺、谷胱甘肽、
              谢通路                                           苯丙氨酸等的含量；两种肿瘤细胞的差异代谢物均富集
        Fig 1 Enrichment metabolic pathway of differential  到的通路为氨基酸-tRNA 生物合成、天冬氨酸-丙氨酸-
               metabolites in Huh7 cells and BEL-7402 cells  谷氨酸代谢、氮代谢、苯丙氨酸代谢、戊糖磷酸途径，提

        4 讨论                                                示 DHA 可能通过影响天冬氨酸-丙氨酸-谷氨酸代谢通
            一直以来，青蒿素及其衍生物被人们熟知主要是因                          路等机制来调控两种细胞的生长。然而，由于目前的研
        为其抗疟疾作用。而作为青蒿素的衍生物，DHA具有高                           究证据不足，本研究仅重点探讨了某一条通路的相关作
        效、安全、低毒等特点。近年来，越来越多研究表明其不                           用机制，后续研究将根据相应氨基酸含量的变化进一步
        仅具有抗疟疾作用，还具有促进肿瘤细胞凋亡、调控细                            探索DHA对肿瘤细胞其他代谢通路的影响。


        ·136  ·  China Pharmacy 2020 Vol. 31 No. 2                                   中国药房    2020年第31卷第2期
   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19