八月札水提物對(duì)H22肝癌荷瘤鼠免疫功能的影響
白雪關(guān)寶生孫艷男張麗穎紀(jì)漢庭張濤
(佳木斯大學(xué),黑龍江佳木斯154007)
摘要〔〕目的探討八月札水提物對(duì)H22肝癌荷瘤鼠免疫功能的影響及其對(duì)化療藥物環(huán)磷酰胺(CTX)的增效減毒作用。方法通過計(jì)算腫瘤抑制率和胸腺(脾)重量指數(shù)以及應(yīng)用放射免疫法(RIA)檢測(cè)H22荷瘤鼠血清中腫瘤壞死因子(TNF)-α和白細(xì)胞介素(IL)-2水平,觀察八月札水提物對(duì)H22荷瘤鼠免疫功能的影響及其對(duì)化療藥物CTX的增效減毒效果。結(jié)果CTX組、水提低組、水提高組、聯(lián)合用藥組與陰性對(duì)照組比較,荷瘤鼠腫瘤重量明顯降低,腫瘤組織生長的抑制率分別為44.0%、36.4%、38.0%、58.4%和60.0%;而且八月札水提組及聯(lián)合用藥組小鼠存活數(shù)量明顯高于CTX組;CTX組、水提低組、水提高組、聯(lián)合用藥組與陰性對(duì)照組比較,能夠顯著降低H22荷瘤鼠胸腺、脾重量指數(shù);CTX組、水提低組、水提高組、聯(lián)合用藥組與陰性對(duì)照組比較,顯著提高荷瘤鼠血清中IL-2和TNF-α水平。結(jié)論八月札水提物對(duì)H22荷瘤鼠腫瘤生長有顯著抑制作用,能夠顯著提高荷瘤鼠血清中TNF-α和IL-2水平;同時(shí),八月札水提物與CTX聯(lián)合應(yīng)用對(duì)荷瘤鼠血清中TNF-α和IL-2的提高效果更為明顯,明顯優(yōu)于單獨(dú)CTX組,推測(cè)八月札對(duì)CTX存在增效、減毒作用。
關(guān)鍵詞〔〕八月札;H22荷瘤鼠;白細(xì)胞介素;腫瘤壞死因子;胸腺(脾)重量指數(shù)
中圖分類號(hào)〔〕Q786〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔
基金項(xiàng)目:黑龍江省自然科學(xué)
通訊作者:張濤(1964-),女,教授,博士,主要從事中藥抗腫瘤研究。
第一作者:白雪(1982-),女,講師,博士,主要從事中藥抗腫瘤和痛風(fēng)病因?qū)W研究。
八月札又名預(yù)知子〔1〕,俗稱野香蕉,是一種無毒副作用的野生佳果,又是一種名貴的藥材,其種子、莖、葉、根均可入藥?!犊拱┲兴幋筠o典》中記載八月札對(duì)抗炎、抗腫瘤等方面有較好的治療作用。本研究通過建立體內(nèi)H22荷瘤鼠動(dòng)物模型,采用蘇木素-伊紅(HE)染色法、免疫組化法和放射免疫法探討八月札水提取物對(duì)H22荷瘤鼠的抗腫瘤作用及其對(duì)化療藥物的增效、減毒作用。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物健康昆明種小鼠95只,雌雄各半(5周齡,體重18~22 g),由佳木斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供(許可證號(hào):SYXK黑20030014),室溫環(huán)境中顆粒飼料分籠飼養(yǎng),自由飲水,定期進(jìn)行紫外線消毒。
1.1.2實(shí)驗(yàn)試劑八月札購自佳木斯大學(xué)中醫(yī)藥研究所,腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-2放射免疫試劑盒購于北京福瑞生物工程公司。
1.2方法
1.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分組共分成6組,每組15只,陰性對(duì)照組、環(huán)磷酰胺(CTX)陽性對(duì)照組(CTX組)、八月札水提低組(19.5 g·kg-1·d-1)、八月札水提高組(39 g·kg-1·d-1)、八月札水提低+CTX組、八月札水提高+ CTX組。
1.2.2腫瘤接種和八月札水提物的制備參照文獻(xiàn)〔2〕。
1.2.3接種實(shí)體瘤動(dòng)物的給藥方法腫瘤接種后24 h,各組開始給藥,連續(xù)給藥12 d,隔日稱體重1次,停藥次日摘眼球取血,處死動(dòng)物取瘤塊、胸腺、脾臟、肝臟和腎臟并稱重,計(jì)算腫瘤抑制率、胸腺和脾重量指數(shù)及增長率;腫瘤抑制率反映八月札提取物對(duì)腫瘤生長的抑制情況,胸腺、脾重量指數(shù)及增長率初步評(píng)估八月札提取物對(duì)小鼠免疫器官的影響。
1.2.4指標(biāo)觀察腫瘤抑制率(%)=(1-給藥組平均瘤重/對(duì)照組平均瘤重)×100%;胸腺(脾)重量指數(shù)(mg/10 g)=胸腺(脾)重量/去瘤鼠重量×100%
1.2.5肝腎組織病理檢測(cè)取各組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的肝臟和腎臟組織,用4℃磷酸緩沖液(PBS)(0.01 mmol/L,pH=7.3)清洗組織上的血液,后將肝臟和腎臟縱剖置于10%甲醛中固定,石蠟包埋,切片,用HE染色,在光學(xué)顯微鏡下觀察。
1.2.6小鼠血清中IL-2、TNF-α含量測(cè)定小鼠摘眼球取血,離心分離血清備用。IL-2和TNF-α的檢測(cè)按放射免疫法(RIA)試劑盒說明書,γ-計(jì)數(shù)器檢測(cè)放射性。自動(dòng)γ-計(jì)數(shù)器預(yù)先編制程序,直接給出有關(guān)參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣品濃度。
2結(jié)果
2.1八月札水提物對(duì)H22荷瘤鼠的腫瘤抑制率水提低組、水提高組、聯(lián)合用藥組與CTX組比較,聯(lián)合用藥組荷瘤鼠的腫瘤重量明顯降低,腫瘤抑制率顯著高于CTX組;聯(lián)合用藥組與水提低組比較,荷瘤鼠腫瘤重量明顯降低,腫瘤抑制率顯著高于水提低組;而且八月札水提組及聯(lián)合用藥組小鼠存活數(shù)量明顯高于CTX組。見表1。
2.2八月札水提物對(duì)H22荷瘤鼠胸腺和脾重量指數(shù)的影響CTX組、水提低組、水提高組、聯(lián)合用藥組與陰性對(duì)照組比較,能夠顯著降低荷瘤鼠胸腺、脾重量指數(shù);水提低組、水提高組、聯(lián)合用藥組與CTX組比較,聯(lián)合用藥組顯著提高荷瘤鼠胸腺、脾重量指數(shù);聯(lián)合用藥組與水提低組比較,能夠顯著降低荷瘤鼠胸腺、脾重量指數(shù)。見表2。
2.3八月札水提組、CTX和聯(lián)合用藥組對(duì)H22荷瘤鼠腎臟和肝臟的毒性作用
2.3.1八月札水提組對(duì)荷瘤鼠腎臟和肝臟的毒性作用觀察
表1 八月札水提物對(duì)H22荷瘤鼠的腫瘤抑制率 ± s)
與陰性對(duì)照組比較:1)P<0.05;2)P<0.01;與CTX組比較:3)P<0.05;4)P<0.01;與水提低組比較:5)P<0.01;下表同
表2 八月札水提物對(duì)H22荷瘤鼠胸腺和
八月札水提低組、水提高組小鼠腎臟和肝臟,外觀呈鮮紅色,表面光滑,大小正常,質(zhì)地均勻。組織學(xué)觀察顯示,腎小球血管球與球囊界限清楚,近曲小管界限清晰,上皮輕度水腫;肝小葉結(jié)構(gòu)清晰,肝細(xì)胞條索排列規(guī)整,圍繞中央靜脈呈現(xiàn)放射狀排列,大體和顯微鏡下觀察均未發(fā)現(xiàn)明顯的病理學(xué)改變。見圖1。
2.3.2CTX對(duì)荷瘤鼠腎臟和肝臟的毒性作用觀察CTX組小鼠腎臟和肝臟,外觀呈鮮紅色,表面光滑,大小正常,質(zhì)地均勻。組織學(xué)觀察顯示,腎小球球囊腔變小,血管球與球囊界限不清楚,腎小球周圍近曲小管上皮細(xì)胞水腫,管壁增厚,管腔不規(guī)則,間質(zhì)有少許炎細(xì)胞;肝小葉結(jié)構(gòu)紊亂,肝細(xì)胞排列不規(guī)則,肝細(xì)胞水腫,胞漿疏松化,氣球樣變性;顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)明顯的病理學(xué)改變。見圖1。
2.3.3八月札與CTX聯(lián)合用藥對(duì)荷瘤鼠腎臟和肝臟毒性作用的影響觀察八月札與CTX聯(lián)合用藥組小鼠腎臟和肝臟的外觀呈鮮紅色,表面光滑,大小正常,質(zhì)地均勻。組織學(xué)觀察顯示,腎小球體積輕度增大,血管球與球囊界限清楚,腎小球周圍近曲小管上皮細(xì)胞輕度水腫,管壁輕度增厚,管腔不規(guī)則,間質(zhì)有少許炎細(xì)胞;肝小葉結(jié)構(gòu)清晰,肝細(xì)胞條索排列規(guī)整,圍繞中央靜脈呈現(xiàn)放射狀排列,肝細(xì)胞輕度水腫;顯微鏡下觀察可見輕微的病理學(xué)改變。見圖1。
八月札水提組
CTX組
聯(lián)合用藥組
2.4八月札水提物對(duì)H22荷瘤鼠血清IL-2和TNF-α含量的影響CTX組、水提低組、水提高組、聯(lián)合用藥組與陰性對(duì)照組比較,顯著提高荷瘤鼠血清中IL-2和TNF-α水平;水提低組、水提高組、聯(lián)合用藥組與CTX組比較,聯(lián)合用藥組能夠顯著提高荷瘤鼠血清中IL-2和TNF-α水平;聯(lián)合用藥組與水提低組比較,顯著提高荷瘤鼠血清中IL-2和TNF-α水平。見表3。
表3 八月札水提物對(duì)H22荷瘤鼠血清IL-2和
3討論
八月札是一種名貴的藥材,主要成分為三萜或三萜皂苷,根據(jù)“抗癌中藥大辭典”中的記載,其對(duì)消化系統(tǒng)腫瘤和乳腺癌有較好的治療作用,但是在國內(nèi)外對(duì)其研究還僅限于化學(xué)成分,抗腫瘤作用研究的報(bào)道相對(duì)較少。
胸腺是哺乳動(dòng)物的中樞免疫器官,接受來自骨髓的淋巴干細(xì)胞在此發(fā)育分化為成熟的T淋巴細(xì)胞,并遷移至外周淋巴器官〔3〕。胸腺是免疫細(xì)胞產(chǎn)生、發(fā)育、接受抗原刺激、分化和成熟的重要場(chǎng)所;胸腺的大小、結(jié)構(gòu)與年齡相關(guān),其重量大小在一定程度上反映了機(jī)體免疫細(xì)胞的數(shù)量和能力。胸腺能夠分泌多種細(xì)胞因子,具有促進(jìn)T細(xì)胞成熟的能力,在建立機(jī)體自身免疫耐受和維持免疫自穩(wěn)方面發(fā)揮著重要作用。脾臟是機(jī)體外周免疫器官,體內(nèi)最大的淋巴器官,富含脾淋巴細(xì)胞,尤其是T和B淋巴細(xì)胞,是合成免疫活性物質(zhì)的重要場(chǎng)所。研究中常用胸腺(脾)重量指數(shù)的改變來反映機(jī)體免疫功能的狀態(tài),本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示八月札具有提高荷瘤鼠免疫功能的作用,而不是直接通過促使荷瘤鼠胸腺、脾臟代償性增大來提高免疫力從而抑制腫瘤的生長的。
CTX是目前應(yīng)用比較廣泛的一類抗癌化療藥物,其毒副作用主要表現(xiàn)為機(jī)體的免疫抑制。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示八月札具有提高荷瘤鼠免疫功能的作用,而且較好地保持CTX的化療效果,八月札與CTX聯(lián)合應(yīng)用可降低CTX化療后的毒副反應(yīng)。
八月札為木通科木通屬植物木通、三葉木通和白木通成熟果實(shí)的總稱。其主要成分為三萜或三萜皂苷。八月札既是一種野生佳果,無毒副作用,又是一種名貴的藥材,并用于各種營養(yǎng)品和化妝品中,其種子、莖、葉、根亦可入藥,在公元八世紀(jì)左右陳士良所著的《食性本草》著作中就有記載〔4〕。民間多用于治小便赤澀、淋濁、水腫、胸中煩熱、喉痹咽痛、遍身拘痛、婦女經(jīng)閉、乳汁不通等疾病,具有抗癌、抗腫瘤、抗炎、抗菌、利尿、止痛、抗風(fēng)濕等功效〔5〕。
TNF-α是一種由細(xì)菌脂多糖活化的單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,在內(nèi)毒素性休克、炎癥、免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞增生、細(xì)胞毒活性和抗病毒中起著重要作用,可以引起腫瘤組織出血壞死。TNF-α通過與靶細(xì)胞膜上TNF-R結(jié)合,實(shí)現(xiàn)其促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)等生物學(xué)功能。TNF-α的大多數(shù)生物活性是通過與TNF-R1結(jié)合完成的〔6~8〕,TNF-R1可通過激活半胱天冬酶和核因子-κB活性介導(dǎo)凋亡,引起炎性因子、趨化因子以及抗凋亡蛋白的轉(zhuǎn)錄。TNF-R存在于多種正常細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞表面,當(dāng)TNF-α與靶細(xì)胞膜上TNF-R的胞外區(qū)結(jié)合,引發(fā)不同的下游信號(hào)通路,促使腫瘤細(xì)胞程序性凋亡。TNF-α是迄今為止發(fā)現(xiàn)的抗腫瘤作用最強(qiáng)的細(xì)胞因子,它能特異性地直接殺傷腫瘤細(xì)胞,而對(duì)正常細(xì)胞無不良影響,能抑制腫瘤細(xì)胞的增殖并促使其溶解,還可以激活機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。本研究結(jié)果提示八月札的抑制腫瘤作用可能是通過提高荷瘤鼠血清TNF-α水平進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的變性壞死,達(dá)到阻止其生長的作用。另外八月札與CTX聯(lián)合應(yīng)用對(duì)荷瘤鼠血清TNF-α水平的影響更為顯著,推測(cè)八月札對(duì)CTX存在增效、減毒作用。
腫瘤免疫主要是由細(xì)胞免疫來實(shí)現(xiàn)的,機(jī)體的細(xì)胞免疫功能主要有T淋巴細(xì)胞控制。IL-2能促進(jìn)活化T細(xì)胞、T輔助細(xì)胞、自然殺傷(NK)細(xì)胞等免疫效應(yīng)細(xì)胞的增殖、分化和細(xì)胞因子產(chǎn)生,增強(qiáng)NK和拉克細(xì)胞(LAK)的殺傷活性,促進(jìn)B細(xì)胞增殖、分化和抗體分泌,并能在體外誘導(dǎo)活化LAK細(xì)胞和腫瘤浸潤淋巴(TIL)細(xì)胞。而LAK細(xì)胞被證明能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡,具有強(qiáng)大的抗腫瘤作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示八月札抗H22肝癌細(xì)胞可能通過IL-2發(fā)揮作用。另外八月札與CTX聯(lián)合用藥對(duì)荷瘤鼠血清IL-2含量的影響更為顯著,推測(cè)八月札對(duì)CTX存在增效、減毒作用。
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〔2014-03-19修回〕
(編輯袁左鳴/滕欣航)