柑橘苦味物质对HeLa细胞增殖与凋亡的作用机制研究

毕静莹 李 华 王 华

摘要：本研究以高台蜜柚种子和白色海绵层为原料，提取柠檬苦素、诺米林和柚皮苷3 种苦味物质，分别探究它们对宫颈癌HeLa 细胞增殖和凋亡的作用机制。具体方法为选择超声波辅助有机溶剂萃取和重结晶法，采用Acquity UPLC BEH C18色谱柱（2.1 mm×50 mm，1.7 μm），对3 种苦味物质进行提取、分离纯化和检测；在50 μmol/L工作浓度下，用3 种苦味物质对HeLa 细胞进行处理，利用细胞增殖检测、细胞划痕和逆转录—聚合酶链式反应实验进行抑癌作用的验证。结果显示，柠檬苦素类似物和柚皮苷的提取率分别为5.21 mg/g 和7.72 mg/g；柠檬苦素、诺米林和柚皮苷的纯度分别为94.08%、93.91%和93.39%；抑癌活性实验证实3 种苦味物质能抑制HeLa细胞增殖和迁移。

关键词：柑橘；柠檬苦素；诺米林；柚皮苷；HeLa 细胞；增殖与凋亡

作者简介：毕静莹（1974—），女，讲师，博士，研究方向为葡萄与葡萄酒学。

李华（1959—），男，教授，博士，研究方向为葡萄与葡萄酒学。(www.xing528.com)

王华（1959—），女，教授，博士，研究方向为葡萄与葡萄酒学。

*本文为陕西省科技计划一般项目（2017NY-107）及西北农林科技大学干部经费支持专项（Z11121850）成果，发表于《食品科学》2019 年第19期。

柑橘属（Citrus L.）为无患子目芸香科植物，是橘、柑、橙、金柑、枳、柚等的总称。柑橘及其制品中的苦味早已为人们所熟知，其苦味主要由两类具有抑癌活性的物质提供：一类是以柠檬苦素和诺米林为代表的高度氧化的四环三萜类次生代谢产物柠檬苦素类似物；另一类是以柚皮苷为代表的黄酮类物质［1-4］。柠檬苦素类似物主要通过清除自由基［5］、激发谷胱甘肽转移酶活性［6］、抑制致癌化学物质活性［7-9］、抑制肿瘤细胞增殖［10］等途径防治肿瘤，能明显抑制神经瘤［5］、肝癌［11-13］、皮肤癌、乳腺癌、结肠癌［14］、肺癌及胃癌等的发生，尤其能够诱导白血病细胞株（HL60）中凋亡蛋白酶依赖的细胞死亡［15］；柚皮苷通过在癌细胞DNA 链形成时阻止癌细胞DNA 链合成、在癌细胞DNA 链延长时剪切或缩短DNA 链，抑制肿瘤细胞的增殖，对人淋巴细胞白血病、肝癌［16］、乳腺癌［17］、胰腺癌、胃癌、结肠癌［18］等多种癌细胞增殖具有显著的抑制作用。宫颈癌是发展中国家发生率仅次于乳腺癌的恶性肿瘤疾病，占总癌症发生率的11%，每年宫颈癌新病例超50 万人，而85%发生在发展中国家［19］。正常生理活动下细胞增殖与凋亡处于动态平衡中，而恶性肿瘤是机体细胞过度增殖引起的疾病，其严重程度取决于癌细胞发生部位、恶化程度及是否转移，因此研究癌细胞增殖、凋亡和迁移是治疗癌症的关键。

鉴于柚类种子和白色海绵层中柠檬苦素类似物［20］和柚皮苷［21］含量较高，故本研究选择高台蜜柚这两部分进行柠檬苦素、诺米林和柚皮苷3 种苦味物质的提取、纯化和超高效液相色谱（ultra performance liquid chromatography，UPLC）检测。通过预实验并结合文献［22-23］报道，发现3种苦味物质在50 μmol/L 时对癌细胞均有显著的抑制作用，因此本研究均选用50 μmol/L 浓度的这3 种苦味物质对宫颈癌HeLa 细胞进行处理，利用细胞增殖检测（cell counting kit-8，CCK-8）、细胞划痕和逆转录—聚合酶链式反应（reverse transcription-polymerase chain reaction，RT-PCR）实验研究3 种苦味物质对HeLa细胞增殖、迁移和凋亡的影响，以验证其作用效应。