芝麻素抗腫瘤作用的研究

張東旭 范引科 郭淑云 李穆瓊 李曉曄 劉雪英▲

1第四軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系藥物化學(xué)與藥物分析學(xué)教研室，陜西西安 710032；2.陜西省中醫(yī)藥研究院，陜西西安 710003；3.第四軍醫(yī)大學(xué)附屬唐都醫(yī)院藥劑科，陜西西安 710038

芝麻素為白色針狀晶體，是芝麻油中所含的一種木脂素類(lèi)化合物，是芝麻中的主要活性成分，具有抗高血壓、保肝、抗氧化、降低膽固醇等功效[1]。日本東京大學(xué)醫(yī)學(xué)院首次研究證實(shí)芝麻素具有抗癌功效，對(duì)肝癌、皮膚癌均有抑制作用，認(rèn)為低濃度的芝麻素飲食可能作為肝癌的抑制劑[2]。我國(guó)對(duì)芝麻的利用僅限于其保健作用，作為臨床藥物使用的研究極少。為此，我們擬通過(guò)抑瘤試驗(yàn)、延長(zhǎng)生命試驗(yàn)、免疫試驗(yàn)及增效減毒試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證其作用，為本品進(jìn)入臨床提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 儀器與試劑

1.1 儀器

電子天平購(gòu)自于北京賽多利斯天平廠(chǎng) (型號(hào)：BS210S， 精確度：0.1 mg)，Olympus 普通光學(xué)顯微鏡，SW-CJ-2D型雙人凈化工作臺(tái)購(gòu)自于蘇州凈化設(shè)備有限公司生產(chǎn)(型號(hào)：NO.0504192%)，Taisite 潔凈工作臺(tái)，TDZ4AWS臺(tái)式低速自動(dòng)平衡離心機(jī)。

1.2 藥物及試劑

芝麻素（上海靜融生物科技有限公司生產(chǎn)，批號(hào)：110836-201005），環(huán)磷酰胺（MTX）注射液（江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司生產(chǎn)，規(guī)格：0.2 g，批號(hào)：20110903），5-氟脲嘧啶（5-FU）注射液（上海旭東海普藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，規(guī)格：10 mL：0.25 g，批號(hào)：111033）。

1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及瘤株

ICR小鼠由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，體重18～22 g，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量許可證號(hào)：SCXK（陜）2007-001。 飼養(yǎng)條件：室溫（23±2）℃；日光燈采光，光暗周期 12 h/12 h（光照時(shí)間為 7∶00～19∶00）；動(dòng)物自由獲取水和食物。小鼠S180肉瘤細(xì)胞株由第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心引進(jìn)。

2 方法與結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)方法

2.1.1 芝麻素對(duì)小鼠移植性S180肉瘤生長(zhǎng)的影響按文獻(xiàn)所述方法[3-5]，取ICR小鼠50只（雌雄各半），體重18～22 g，在超凈工作臺(tái)內(nèi)制備瘤細(xì)胞懸液，無(wú)菌條件下于小鼠腋下接種瘤細(xì)胞懸液0.2 mL，計(jì)瘤細(xì)胞數(shù)約為1×107個(gè)/mL。24 h按體重隨機(jī)分為5組，分別為荷瘤組（常水 10 mL/kg）、環(huán)磷酰胺（CTX）40 mg/kg 組和芝麻素 1.0、0.5、0.25 g/kg 劑量組。 接種 S180 瘤細(xì)胞后次日開(kāi)始給藥，1次/d，連續(xù)給藥10 d，末次給藥后次日，稱(chēng)體重后處死小鼠，剖取瘤塊，計(jì)算體重和抑瘤率。試驗(yàn)重復(fù)3次。腫瘤抑制率=[（對(duì)照組平均瘤重-給藥組平均瘤重）/對(duì)照組平均瘤重]×100%

2.1.2 芝麻素對(duì)S180腹水瘤小鼠生存時(shí)間的影響按文獻(xiàn)所述方法[5-8]，取ICR小鼠50只，雌雄各半，體重18～22 g，在超凈工作臺(tái)內(nèi)制備瘤細(xì)胞懸液，無(wú)菌條件下于小鼠腋下接種瘤細(xì)胞懸液0.2 mL，計(jì)瘤細(xì)胞數(shù)約為1×107個(gè)/mL。24 h按體重隨機(jī)分為5組，分別為荷瘤組 （常水10 mL/kg）、CTX組40 mg/kg和芝麻素1.0、0.5、0.25 g/kg 劑量組。接種 S180 腹水瘤細(xì)胞后次日開(kāi)始給藥。1次/d，連續(xù)給藥10 d。給藥結(jié)束后繼續(xù)觀(guān)察，記錄各組小鼠生存時(shí)間，計(jì)算生命延長(zhǎng)率。實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組7 d內(nèi)病死率小于20%，無(wú)一只生存期超過(guò)4周，治療組觀(guān)察期以60 d為限。

2.1.3 CTX和5-FU治療S180荷瘤小鼠的增效作用按文獻(xiàn)所述方法[9-11]，小鼠90只，雌雄各半25只，體重18～22 g，取生長(zhǎng)良好的腹水型腫瘤小鼠，脫臼處死，超凈工作臺(tái)內(nèi)制備瘤細(xì)胞懸液，計(jì)瘤細(xì)胞數(shù)約為1×107個(gè)/mL，每只小鼠腋部皮下接種0.2 mL瘤細(xì)胞液，即接種2×106個(gè)瘤細(xì)胞。次日按體重隨機(jī)分為9組，分別為荷瘤組（常水 10 mL/kg）、芝麻素（0.5 g/kg）組、芝麻素（0.25 g/kg）組、CTX（10 mg/kg）組、5-FU（20 mg/kg）組、芝麻素 0.5 g/kg+CTX 組、芝麻素 0.5 g/kg+5-FU 組、芝麻素 0.25 g/kg+CTX 組、芝麻素 0.25 g/kg+5-FU組。接種S180瘤細(xì)胞后次日開(kāi)始給藥，1次/d，連續(xù)給藥10 d，末次給藥后次日，稱(chēng)體重后處死小鼠，剖取瘤塊，計(jì)算體重和抑瘤率。再根據(jù)Nuebb分?jǐn)?shù)乘積法計(jì)算芝麻素+CTX組和芝麻素+5-FU組的理論效應(yīng)值， 即 （Fa）1.2=1-[1-（Fa）1]×[1-（Fa）2]，（Fa）1和（Fa）2分別為芝麻素+CTX組和芝麻素+5-FU組的抑瘤率。當(dāng)合并用藥效應(yīng)大于理論相加效應(yīng)時(shí)，則表示兩者間有協(xié)同作用。

2.1.4 芝麻素對(duì)S180荷瘤小鼠CTX毒性的對(duì)抗作用按文獻(xiàn)所述方法[12]，小鼠72只（雌雄各半），體重18～22 g，取生長(zhǎng)良好的腹水型腫瘤小鼠，脫臼處死，超凈工作臺(tái)無(wú)菌操作制備瘤細(xì)胞液，計(jì)數(shù)池計(jì)數(shù)細(xì)胞濃度為1×107個(gè)/mL，每只小鼠腋部皮下接種0.2 mL瘤細(xì)胞液，即接種2×106個(gè)瘤細(xì)胞。次日按體重隨機(jī)分為5組，分別為荷瘤組（常水 10 mL/kg）、CTX（40 mg/kg）組和芝麻素 1.0 g/kg+CTX 組、芝麻素 0.5 g/kg+CTX 組和芝麻素0.25 g/kg+CTX組。S180荷瘤接種方法同前。接種S180荷瘤細(xì)胞后次日開(kāi)始給藥。1次/d，連續(xù)給藥10 d。末次給藥后次日，自小鼠內(nèi)眥靜脈叢采血，取血20 μL加入到2 mL 2%冰醋酸溶液中搖勻，常規(guī)計(jì)數(shù)外周血白細(xì)胞總數(shù)。稱(chēng)體重后處死小鼠，剖取瘤塊稱(chēng)重，計(jì)算抑瘤率。同時(shí)剝離左側(cè)股骨，用2%冰醋酸溶液5 mL沖出骨髓內(nèi)細(xì)胞，常規(guī)計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)，即為1根股骨中骨髓有核細(xì)胞數(shù)。

2.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 結(jié)果

2.3.1 芝麻素對(duì)小鼠移植性S180肉瘤生長(zhǎng)的影響芝麻素 1.0、0.5 g/kg 劑 量能明顯 抑 制 小鼠移 植 性S180 瘤體的生長(zhǎng)（P ＜ 0.01），芝麻素 0.25 g/kg劑量對(duì)S180瘤體的生長(zhǎng)也有一定的抑制作用（P＞0.05），表明芝麻素對(duì)小鼠移植性S180肉瘤具有一定的抑制作用。見(jiàn)表1。

表1 芝麻素對(duì)小鼠移植性S180肉瘤生長(zhǎng)的影響（±s）

表1 芝麻素對(duì)小鼠移植性S180肉瘤生長(zhǎng)的影響（±s）

注：與荷瘤組相比，*P ＜ 0.01；CTX：環(huán)磷酰胺；“-”表示無(wú)數(shù)據(jù)

荷瘤組CTX組芝麻素組芝麻素組芝麻素組常水10 mL/kg 40 mg/kg 1.0 g/kg 0.5 g/kg 0.25 g/kg 10 10 10 10 10 5.07±1.36 0.56±0.27*3.63±0.96*3.76±1.29*3.81±1.46-88.95 28.40 25.80 24.80組別 劑量 只數(shù) 瘤重（g） 抑制率（%）

2.3.2 芝麻素對(duì)S180腹水瘤小鼠生存時(shí)間的影響芝麻素 1.0、0.5、0.25 g/kg 劑量組和 CTX 組對(duì)荷 S180腹水瘤小鼠的平均生命延長(zhǎng)率分別為 32.24%、24.18%、17.96%和 78.82%，平均生存時(shí)間明顯長(zhǎng)于荷瘤組（P＜0.05）。提示芝麻素能明顯延長(zhǎng)荷S180腹水癌小鼠的生存時(shí)間。見(jiàn)表2。

表2 芝麻素對(duì)S180腹水瘤小鼠生存時(shí)間的影響（±s）

表2 芝麻素對(duì)S180腹水瘤小鼠生存時(shí)間的影響（±s）

注：與荷瘤組相比，*P﹤0.05，#P ＜ 0.01；CTX ：環(huán)磷酰胺；“-”表示無(wú)數(shù)據(jù)

荷瘤組CTX組芝麻素組芝麻素組芝麻素組常水10 mL/kg 40 mg/kg 1.0 g/kg 0.5 g/kg 0.25 g/kg 10 10 10 10 10 14.64±2.94 26.18±2.96#19.36±2.80*18.18±2.96 17.27±2.37-78.82 32.24 24.18 17.96組別 劑量 只數(shù) 生存時(shí)間（d） 生命延長(zhǎng)率（%）

2.3.3 CTX和5-FU治療S180荷瘤小鼠的增效作用單給芝麻素（0.5 g/kg）、CTX （10 mg/kg）及 5-FU（20 mg/kg）時(shí)的抑瘤率分別為31.35%、58.81%及63.52%，而5.0g/kg 芝麻素+CTX組和5.0g/kg 芝麻素+5-FU組具有明顯的抑瘤作用，抑瘤率分別為73.77%和75.41%，均大于兩者合并用藥后的理論相加效應(yīng)值71.72%和74.96%。提示芝麻素與CTX或5-FU聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤治療，具有明顯的協(xié)同增效作用。見(jiàn)表3。單給芝麻素（0.25g/kg）、CTX（10 mg/kg）及 5-FU（20 mg/kg）時(shí)的抑瘤 率分別為 22.54%、58.81%及 63.52%，而5.0g/kg芝麻素+CTX 組和 5.0g/kg芝麻素+5-FU 組具有明顯的抑瘤作用，抑瘤率分別為71.92%和73.15%，均大于兩者合并用藥后的理論相加效應(yīng)值68.10%和71.74%。提示芝麻素與CTX或5-FU聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤治療，具有明顯的協(xié)同增效作用。見(jiàn)表4。

表3 5.0g/kg芝麻素對(duì)CTX和5-FU抗小鼠移植性S180肉瘤的增效作用（±s）

表3 5.0g/kg芝麻素對(duì)CTX和5-FU抗小鼠移植性S180肉瘤的增效作用（±s）

注： 與荷瘤組相比，*P ＜ 0.01；CTX： 環(huán)磷酰胺；5-FU：5-氟尿嘧啶；“-”表示無(wú)數(shù)據(jù)

荷瘤組芝麻素組CTX組5-FU組芝麻素+CTX芝麻素+5-FU常水20 mL/kg 0.5 g/kg 20 mg/kg 20 mg/kg 0.5 g/kg+10 mg/kg 0.5 g/kg+20 mg/kg 4.88±0.97 3.35±0.73 2.01±0.75*1.78±0.52*1.28±0.18*1.20±0.39*-31.35 58.81 63.52 73.77 75.41----＞ 71.72＞ 74.96組別 劑量 瘤重（g） 抑制率（%） （Fa）1.2

表4 0.25g/kg芝麻素對(duì)CTX和5-FU抗小鼠移植性S180肉瘤的增效作用（±s）

表4 0.25g/kg芝麻素對(duì)CTX和5-FU抗小鼠移植性S180肉瘤的增效作用（±s）

注：與荷瘤組相比，*P＜0.01；CTX：環(huán)磷酰胺；5-FU：5-氟尿嘧啶；“-”表示無(wú)數(shù)據(jù)

荷瘤組芝麻素組CTX組5-FU組芝麻素+CTX芝麻素+5-FU常水20 mL/kg 0.25 g/kg 20 mg/kg 20 mg/kg 0.25 g/kg+10 mg/kg 0.25 g/kg+20 mg/kg 4.88±0.97 3.78±0.80 2.01±0.75*1.78±0.52*1.37±0.45*1.31±0.44*-22.54 58.81 63.52 71.92 73.15----＞ 68.10＞ 71.74組別 劑量 瘤重（g） 抑制率（%） （Fa）1.2

2.3.4 芝麻素對(duì)S180荷瘤小鼠CTX毒性的對(duì)抗作用芝麻素 1.0、0.5、0.25 g/kg 組及 CTX （20 mg/kg）組對(duì)S180荷瘤小鼠瘤重均有明顯降低作用。芝麻素1.0、0.5 g/kg組可使骨髓有核細(xì)胞數(shù)明顯回升（P ＜ 0.05）。芝麻素 1.0、0.5、0.25 g/kg 組可使外周血白細(xì)胞數(shù)有明顯的回升（P＜0.05）。CTX可使荷瘤小鼠的骨髓有核細(xì)胞數(shù)和外周血白細(xì)胞數(shù)明顯降低 （P＜0.01），提示芝麻素對(duì)CTX有一定的減毒作用。見(jiàn)表5、6。

表5 芝麻素對(duì)S180荷瘤小鼠CTX毒性的對(duì)抗作用（±s）

表5 芝麻素對(duì)S180荷瘤小鼠CTX毒性的對(duì)抗作用（±s）

注：與荷瘤組相比，*P ＜ 0.01；CTX：環(huán)磷酰胺；“-”表示無(wú)數(shù)據(jù)

荷瘤組CTX組芝麻素+CTX芝麻素+CTX芝麻素+CTX常水10 mL/kg 40 mg/kg 1.0 g/kg+20 mg/kg 0.5 g/kg+20 mg/kg 0.25 g/kg+20 mg/kg 12/12 12/12 12/12 12/12 12/12 2.49±0.79 0.52±0.13*0.66±0.21*0.73±0.36*0.79±0.27*-79.12 73.49 70.68 68.27組別 劑量 只數(shù)（始/末） 瘤重（g） 抑制率（%）

3 討論

本實(shí)驗(yàn)研究了芝麻素對(duì)S180荷瘤小鼠的抑癌作用，以及CTX和5-FU治療S180荷瘤小鼠的增效作用和毒性的抑制作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低濃度的芝麻素對(duì)S180細(xì)胞的生長(zhǎng)有一定的抑制作用，能過(guò)抑制小鼠移植性S180肉瘤的生長(zhǎng)，同時(shí)能明顯延長(zhǎng)荷S180腹水癌小鼠的生存時(shí)間；芝麻素與CTX或5-FU聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤治療，具有明顯的協(xié)同增效作用；芝麻素可使骨髓有核細(xì)胞數(shù)和外周血白細(xì)胞數(shù)明顯回升，與CTX聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤治療可在增效的同時(shí)，對(duì)CTX有一定的減毒作用。

表6 芝麻素對(duì)荷S180小鼠CTX的減毒作用（±s）

表6 芝麻素對(duì)荷S180小鼠CTX的減毒作用（±s）

注：與 CTX 組相比， *P<0.05，＃P<0.01；CTX：環(huán)磷酰胺

荷瘤組CTX組芝麻素+CTX芝麻素+CTX芝麻素+CTX常水10 mL/kg 40 mg/kg 1.0 g/kg 0.5 g/kg 0.25 g/kg 10 10 10 10 10 11.28±3.16＃4.55±1.53 6.36±1.29＃6.08±1.32*5.98±1.27 19.34±3.53＃9.37±1.75 21.79±11.64*20.29±10.58*19.90±11.11*組別 劑量 只數(shù) 骨髓有核細(xì)胞數(shù)（×106/根股骨）外周血WBC（×109/L）

芝麻作為天然植物在我國(guó)分布廣泛、資源豐富，《神農(nóng)本草經(jīng)》記載，芝麻具有“傷中虛贏(yíng)，補(bǔ)五內(nèi)、益氣力、長(zhǎng)肌肉、填精益髓”的作用，我國(guó)自古以來(lái)就有將芝麻作為保健品用于食療的習(xí)俗，但作為治療藥物使用的研究極少。目前芝麻素的提取純度已高達(dá)99%，日后芝麻素的臨床研究及應(yīng)用會(huì)日益深入。

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