皂角刺抗腫瘤的初步研究

王瑩瑩,劉偉杰,杜鋼軍

(河南大學藥學院藥物研究所,河南開封475004)

皂角刺抗腫瘤的初步研究

王瑩瑩,劉偉杰,杜鋼軍*

(河南大學藥學院藥物研究所,河南開封475004)

目的 觀察皂角刺水煎液的體內外抗腫瘤作用。方法 體內實驗:建立小鼠背部皮下移植性實體腫瘤H22荷瘤動物模型,灌胃給藥后測定腫瘤體積、質量及免疫器官指數;體外實驗:用MTT法測定皂角刺對小鼠lewis肺癌細胞的影響。結果 體內實驗:在本實驗劑量下(0.3 m L/g),與模型對照組比較,皂角刺組腫瘤生長減緩,抑瘤率為38.37%,胸腺指數、脾臟指數均增高;體外實驗:實驗所用濃度的皂角刺水煎液呈劑量依賴性抑制小鼠lewis肺癌細胞生長。結論 皂角刺有一定抗腫瘤作用,其機制可能與細胞毒和提高機體免疫作用有關。

皂角刺;H22;lewis;MTT

近年來,在世界范圍內,幾乎所有的腫瘤發生率都呈上升趨勢。中藥在改善腫瘤患者體質、降低化療藥物的毒性、增強化療藥物的療效方面獨具特色[1]。中藥及其復方制劑由于多種活性成分并存,通過多種途徑、多個靶點、多種方式在腫瘤的治療中發揮作用,因此,更引人注目。皂角刺,又稱皂角針,是豆科皂莢屬植物皂莢(Gleditsia sinensis Lam)的干燥棘刺,主要產于河南、江蘇、湖北等地,全年均可采收,民間及臨床應用歷史悠久,具有廣泛的藥用價值。皂角刺是一種傳統中草藥,具有調節免疫、抗凝血、抗癌等功效。本品味辛,性溫,專功消腫排膿,中醫臨床用于癰疽、腫毒,均有較好的治療效果,一般表現為膿未成者可消,膿已成者可使之速潰[2]。中藥皂角刺中含有多種皂苷、黃酮、三萜等黃酮類[3]生物活性成分,作用廣泛。

目前,國內外對皂角刺抗腫瘤活性的研究報道相對較少。我們認為,皂角刺在抗體表腫瘤方面有增效的作用。本實驗采用H22肝癌細胞皮下移植動物模型評價皂角刺的體內抗腫瘤作用,以期為皂角刺用于腫瘤治療提供有價值的資料,為藥用植物應用于抗腫瘤理論加以補充,更為了指導臨床正確使用皂角刺對腫瘤的治療。實驗結果表明,皂角刺能使小鼠體表腫瘤逐漸縮小,從而延長荷瘤小鼠生存時間,阻止小鼠腫瘤自發轉移,對小鼠體表腫瘤有確切的治療作用。以下是我們對皂角刺抗腫瘤作用的初步研究。

1 材料

1.1 藥品

中藥皂角刺:皂角刺150 g與適量水煎煮30 min (煮沸后,轉文火后開始計時)以上,重復煎煮3次,收集齊3次水煎液,靜置后,取上清液濃縮至80 m L左右,移至瓶中,置于冰箱,4℃保存,供實驗動物使用。無菌過濾濾液,供細胞實驗使用。

1.2 試劑

DMEM培養液(美國GIBCO公司);胰酶(美國GIBCO公司);MTT(美國Sigma公司);DMSO(鄭州派尼化學試劑廠);生理鹽水等。

1.3 動物與瘤株

昆明小鼠,雌性,22～25 g,河南省醫學實驗動物中心提供(合格證號:豫動合字101號);H22肝癌,本實驗室于昆明小鼠在體傳代保存;lewis肺癌細胞,河南大學藥學院藥理實驗室傳代培養提供。

1.4 儀器

HDL潔凈臺 (北京東聯哈爾儀器制造有限公司);快速混勻器SK-1(常州國華電器有限公司); El X800酶標儀(美國BIO-IEK公司);TDL-508臺式離心機(上海安亭科學儀器廠);YN-ZD-2電熱蒸餾水器(上海博訊實業有限公司醫療設備廠);LDZX-75KBS立式壓力蒸汽滅菌鍋(上海申安醫療器械廠);CHA-S恒溫振蕩器(常州國華電器有限公司); BD-400冰柜(河南冷柜廠);電子天平(上海精密儀器有限公司)。

2 方法

2.1 對H22小鼠肝癌皮下移植腫瘤的影響

取荷生長良好的腹水型肝癌昆明小鼠處死,取腹水,加無菌生理鹽水稀釋至原腹水的6～8倍,使成5×106個細胞/m L的稀釋液。于20只狀態良好的小鼠后肢右背部皮下接種0.2 m L/只。將接種后的小鼠按體質量平均分為模型組和皂角刺組,每組10只。其中模型組:灌胃清水0.3 m L/10 g;皂角刺組:灌胃皂角刺水煎液0.3 m L/10 g。方法均為每天早晚各1次,每次給藥間隔8 h以上。腫瘤接種后即日開始給藥,連續灌胃3周。

治療期間,2 d監測小鼠體質量1次,待腫瘤長出后用游標卡尺每隔2 d測腫瘤長和寬1次,腫瘤體積按下列公式計算:

腫瘤體積(mm3)=腫瘤長度×腫瘤寬度×腫瘤寬度/2。

全程治療結束后次日處死小鼠,眼球取血,剝離背部腫瘤、肝臟、脾臟和胸腺,并稱重。計算腫瘤抑制率及肝臟、胸腺、脾臟指數。同時,觀察小鼠肺部等其他臟器是否正常。

臟器指數%=內臟器官質量(mg)/處死當日體質量(g)×100;腫瘤抑瘤率(%)=(1-T/C)× 100%。

式中:C為模型組平均瘤質量(g);T為皂角刺組平均瘤質量(g)。

2.2 對lewis肺癌細胞生長的影響

取lewis肺癌傳代細胞,加3 m L胰酶消化,振蕩搖勻,加入2 m L培養基以中和胰酶,離心2次,棄去上清液,加入培養基吹打均勻,在細胞計數板上計數,調整細胞濃度,吹打成單細胞懸液,備用。上述細胞點入96孔培養板,每孔100μL,另設置空白對照組及4個濃度梯度給藥組(藥物用培養基稀釋),每組設置4個平行對照孔,分別加入空白培養基100μL,50倍稀釋藥物100μL,100倍稀釋藥物100μL,200倍稀釋藥物100μL,400倍稀釋藥物100μL,置于體積分數為5%CO2培養箱內37℃培養48 h,棄去藥物,加入5 g/L的MTT 100μL/孔,放置4 h后,加入DMSO 100μL/孔,置于酶標儀于570 nm測OD值,計算抑制率。

腫瘤抑制率(%)=(1-給藥組OD值/模型組OD值)×100%。

2.3 統計學處理

3 結果

3.1 對H22肝癌荷瘤小鼠體質量、腫瘤及免疫器官的影響

體內實驗結果顯示,與模型組小鼠相比較,P≥0.05,給藥組的體質量未見顯著性差異,見圖1;給藥組的腫瘤生長速度較慢,見圖2;小鼠生長狀態較好,且給藥組小鼠的存活率亦未見顯著差異,見圖3。腫瘤逐漸化膿潰爛縮小,皂角刺對荷瘤小鼠H22肝癌有一定的抑制作用,抑瘤率為38.37%,免疫器官指數有所提高,見表1。

3.2 皂角刺對小鼠lewis肺癌的抑制作用

體外實驗結果顯示,隨藥物濃度的改變抑制率也有所改變,藥物濃度升高,則抑制率升高,當抑制率升高至200 mg/L濃度時,對癌細胞抑制作用最強,見表2。

圖1 H22荷瘤小鼠體質量生長曲線

圖2 H22荷瘤小鼠腫瘤體積生長曲線

圖3 H22荷瘤小鼠存活曲線

表1 皂角刺對H22肝癌荷瘤小鼠免疫器官及瘤質量的影響(±s,n=10)

表1 皂角刺對H22肝癌荷瘤小鼠免疫器官及瘤質量的影響(±s,n=10)

注:與對照組比較,*P＜0.05。

組別 劑量/(m L/10 g) 瘤質量/(g) 胸腺指數/(mg/g) 脾臟指數/(mg/g) 肝臟指數/(mg/g)模型組 - 2.08±0.67 0.59±0.52 6.49±1.63 61.48±8.81皂角刺組 0.2 1.28±1.16*1.20±0.88*8.13±1.76*58.91±5.19

表2 皂角刺對lewis肺癌細胞的抑制率

4 討論

近代藥理研究表明,皂角刺具有消腫、脫毒、排膿、殺蟲、抗菌、抗炎、抗病毒、免疫調節、抗凝血和抗癌等藥理活性[2],皂角刺含有黃酮、皂莢皂苷、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、氨基酸、亞甾醇、谷甾醇、二十九碳烷、酚類等,其中的抗腫瘤活性成分主要有皂苷、黃酮、酚類和氨基酸等,能抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡及抑制腫瘤細胞的侵襲等。黃酮類化合物是較早發現的具有較好抗腫瘤作用的物質,研究皂角刺總黃酮的抗腫瘤特點和潛在的作用機制對于理解皂角刺的抗腫瘤作用及從中發現新型抗腫瘤藥物均有重要意義[4-5]。

中藥的抑瘤率大于30%,并經統計學處理有顯著性差異時,可繼續實驗,連續3次實驗,療效穩定,則評價此藥有一定的療效[6]。本次實驗抑瘤率為38.37%,顯示皂角刺對腫瘤的生長有一定的抑制作用。

長期以來,人們一直認為機體的免疫系統在腫瘤演進的過程中能夠清除腫瘤、保護自身,隨著研究的逐步加深越來越多的證據表明,腫瘤浸潤的免疫細胞不但不能發揮抗腫瘤作用,反而促進腫瘤生長、侵襲與轉移[7]。而免疫系統功能正常與否與腫瘤治療成敗有著重要的關系,免疫治療本身也是現代腫瘤治療的一個重要組成部分。本次實驗中,皂角刺組的肝指數稍微下降,免疫器官指數有所提高,脾淋巴細胞有增殖作用,提示皂角刺有一定抗腫瘤作用,并能增強機體發揮免疫作用,其潛在抗腫瘤作用可能是通過提高免疫作用實現的。

綜上所述,皂角刺有一定的抗腫瘤作用,也有潛在促進腫瘤發生轉移的可能,對腫瘤細胞的生長有抑制作用,但在腫瘤治療應用中需注意應用方式。促進脾淋巴細胞的增殖提高免疫力[8],需要進一步研究該藥的用量,進而為腫瘤的治療提供有利條件。另外,皂角刺是否對部分腫瘤可表現為直接抑制作用有待進一步實驗研究。

[1]Paraparesis K T,Kalemi T G,Zambouli D,et al.Synergistic effects of protein tyrosine kinase inhibitor genistein with camptothecins against three cell lines in vitro[J]. Cancer Lett,2006,233(2):255—256.

[2]張德發,楊曉嬌.淺談中醫藥治療腫瘤的作用與機制[J].求醫問藥,2012,10(9):60-61.

[3]劉明華,黃興武,肖順漢,等.皂角刺提取物對荷瘤小鼠腫瘤生長及細胞因子的影響[J].腫瘤防治研究,2009,11 (36):365-367.

[4]陳海霞.皂角刺抗腫瘤作用有效成分研究進展[J].四川生理科學雜志,2010,32(1):35-37.

[5]徐哲,陳曉輝,王漪檬,等.皂角刺抗腫瘤活性成分的分離鑒定與活性測定[J].沈陽藥科大學學報,2008,25(2): 108-111.

[6]杜鋼軍,時小燕.治療癌癥的新途徑:靶向腫瘤微環境[J].國際藥學研究雜志,2011,38(5).336-340.

[7]蔣志平,彭騫,何周康.皂角刺的現代研究進展[J].兒科藥學雜志,2008,14(5):57-59.

[8]陳紅,張建華,許曉群,等.蘇木精染色法測定化療藥物對貼壁腫瘤細胞毒性作用的實驗研究[J].中華腫瘤防治雜志,2010,17(11):374-375.

[責任編輯 時 紅]

Preliminary study of Spina Gleditsiae on anti-tumor

WANG Yingying，LIU Weijie，DU Gangjun*
（Institute of Pharmacy，Pharmaceutical College of Henan University，Kaifeng，Henan 475004，China）

Objective To observe antitumor effects of spina gleditsiae water extract in vitro and in vivo.Methods In vivo：the subcutaneous model of H22 liver cancer was established to observe antitumor by measuring the volume，weight of in situ tumor and immune organs index after ig of spina gleditsiae water extract.In vitro：MTT assay is used to test antitumor effects of spina gleditsiae water extract on lewis lung cancer cells.Results In vivo：compared with model control group，the tumor size in spina gleditsiae group was smaller，the inhibitionory rate was 38.37%，at the same time，the thymus index and spleen index increased.In vitro：spina gleditsiae water extract inhibited proliferation in a concentration dependent matter.Conclusion Spina gleditsiae have antitumor activity，its mechanism might be related to cytotoxity and immune modulation.

Spina Gleditsiae；H22；lewis；MTT

R285.5

A

1672-7606(2014)02-0088-03

2013-09-30

國家自然科學基金項目(81173094);河南省高校青年骨干教師項目(2010GGJS-025);河南省科技廳重點攻關項目(112101310308);河南大學省部共建項目(SBGJ090704)。

王瑩瑩(1986-),女,河南商丘人,碩士研究生,從事中藥抗腫瘤藥理學研究工作。

*通訊作者:杜鋼軍(1971-),男,博士,教授,博士,從事中藥抗腫瘤藥理學的研究工作。