河北大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院
杜春?!?戎瑞雪 王 夢(mèng)△△ 賈 薇△△△ 曹志然 (保定071000)
腫瘤是危害人類(lèi)健康的惡性疾病之一,很多抗腫瘤藥物在殺滅癌細(xì)胞的同時(shí)對(duì)正常組織細(xì)胞,尤其是對(duì)骨髓和免疫細(xì)胞有一定的損害作用,從而降低肌體的抗腫瘤免疫功能,影響腫瘤的治療效果。許多研究表明,一些經(jīng)典的中藥方劑在腫瘤的放療和化療方面有一定減毒增效作用。十全大補(bǔ)湯(SQDBT)為氣血雙補(bǔ)的著名方劑,前期研究中發(fā)現(xiàn)十全大補(bǔ)湯及其多糖成分在體內(nèi)外均有明顯的抗腫瘤活性。[1-4]為了進(jìn)一步研究十全大補(bǔ)湯制劑的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及抗腫瘤作用的機(jī)制,本文通過(guò)荷瘤小鼠結(jié)合體外細(xì)胞培養(yǎng)的方法,觀察了十全大補(bǔ)湯多糖成分的抗腫瘤作用及作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 6~8 周齡昆明種小鼠,雄性,40 只,體質(zhì)量(20±2.0)g,由河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào)121027。
1.2 細(xì)胞株 H 22小鼠肝癌實(shí)體瘤株:由河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系惠贈(zèng),本實(shí)驗(yàn)室傳代保存。
1.3 主要藥品、儀器和試劑 十全大補(bǔ)湯組方中的生藥(人參、白術(shù)、茯苓、甘草、白芍、熟地黃、黃芪、當(dāng)歸、川芎、肉桂)均購(gòu)自保定市藥材公司,經(jīng)中醫(yī)學(xué)院馮天鑄教授鑒定均為真品。新生牛血清購(gòu)自杭州四季青生物工程材料有限公司,RPMI-1640 培養(yǎng)液購(gòu)自美國(guó)Gibco 公司;IL-2、TNF-α、IFN-γ ELISA 檢測(cè)試劑盒購(gòu)自深圳達(dá)科為生物技術(shù)公司,Annexin-Ⅴ-FITC/PI 雙染凋亡檢測(cè)試劑盒購(gòu)自美國(guó)BD 公司,HF90 二氧化碳培養(yǎng)箱(上海力申科學(xué)儀器有限公司)。倒置顯微鏡(日本Olympus),ELX-800 全自動(dòng)酶標(biāo)儀(美國(guó)寶特有限公司),流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD 公司)。
1.4 十全大補(bǔ)湯總多糖的提取 人參、白術(shù)、茯苓各16 g,甘草8 g,當(dāng)歸24 g,川芎8 g,白芍16 g,熟地黃24 g,黃芪16 g,肉桂4 g,加20 倍體積水分別1、1、0.5 h 回流提取3 次,提取液合并冷卻后6 000 r/min,離心10 min;將上清液減壓回收至5 倍體積,加體積比為80%乙醇,靜置24 h,6 000 r/min 20 min;上述沉淀加5 倍體積蒸餾水溶解,加硫酸銨至沉淀完全溶解,用0.5%活性炭脫色后,抽濾后棄去沉淀;將濾液用少量80%乙醇洗滌多次去除多余硫酸銨,沉淀用少量水溶解,冷凍干燥后為總多糖成分,多糖獲得率為19.22%。
1.5 荷瘤小鼠模型的建立及分組處理 常規(guī)復(fù)蘇H22細(xì)胞,用含10%新生牛血清的培養(yǎng)基的RPMI-1640 培養(yǎng)液培養(yǎng)在5%CO2培養(yǎng)箱中,傳代后,取處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的H22細(xì)胞1×107接種于小鼠腹腔,10 d 后無(wú)菌條件下生長(zhǎng)良好的H22荷瘤小鼠腹水,臺(tái)盼藍(lán)染色計(jì)數(shù)細(xì)胞活力>95%,用無(wú)菌生理鹽水調(diào)整細(xì)胞濃度為5×106/mL,接種于小鼠右腋部皮下,每只注射0.2 mL (含1×105個(gè)細(xì)胞)。在接種腫瘤細(xì)胞后24 h 隨機(jī)分為5 組,每組8 只,稱(chēng)重并用苦味酸標(biāo)記。1 組為陰性對(duì)照組:2 組為單純順鉑(DDP)組;3 組為順鉑聯(lián)合高劑量復(fù)合多糖組;4 組為順鉑聯(lián)合中劑量復(fù)合多糖組;5 組為順鉑聯(lián)合低劑量復(fù)合多糖組。3 組~5 組分別用168.4、84.2、42.1 mg/mL 總多糖灌胃,每天每只0.5 mL,連續(xù)10 d;2 組~5 組腹腔注射順鉑,1 mg/kg,1 次/d,連續(xù)10 d;陰性對(duì)照組用等量溫開(kāi)水灌胃和腹腔注射等量生理鹽水。
1.6 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠體質(zhì)量及腫瘤生長(zhǎng)的影響 末次給藥后24 h 將小鼠稱(chēng)重,小鼠眼球放血,分離血清備用。75%乙醇浸泡消毒,解剖摘取瘤塊、用濾紙吸干后稱(chēng)重,計(jì)算抑瘤率。抑瘤率=(1-用藥組平均瘤質(zhì)量/模型對(duì)照組平均瘤質(zhì)量)×100%
1.7 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞和脾細(xì)胞凋亡的影響 無(wú)菌操作剝離腫瘤組織及脾臟,吸取表面的血液和組織液,稱(chēng)重后立即置含有冰PBS 的培養(yǎng)皿中,分別制備脾細(xì)胞懸液和腫瘤細(xì)胞懸液,200 目篩網(wǎng)過(guò)濾后調(diào)整細(xì)胞濃度為2×106/mL,AnnexinⅤ-PI 雙染后流式細(xì)胞儀檢測(cè)腫瘤細(xì)胞和脾細(xì)胞的凋亡率。
1.8 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠體內(nèi)TNF-α,IFN-γ 和IL-2 分泌水平的影響 采用ELISA 法,按試劑盒說(shuō)明操作。
1.9 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)均用SPSS16.0 軟件處理,采用單因素方差分析和t 檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05,P<0.05 表示差異有顯著性。數(shù)據(jù)用±s 表示。
2.1 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠體質(zhì)量及腫瘤增長(zhǎng)的抑制作用 結(jié)果顯示:實(shí)驗(yàn)前各組小鼠體質(zhì)量差異無(wú)顯著,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)順鉑對(duì)照組小鼠體質(zhì)量明顯低于陰性對(duì)照組,順鉑聯(lián)合高、中劑量組小鼠體質(zhì)量較單純順鉑組有所增加,但仍低于陰性對(duì)照組。詳見(jiàn)表1。
表1 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠體質(zhì)量及瘤質(zhì)量的影響 (±s)
表1 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠體質(zhì)量及瘤質(zhì)量的影響 (±s)
注:與陰性對(duì)照組比較,* P<0.05;與單純順鉑組比較,▲P<0.05
組別 例數(shù) 體質(zhì)量(g)實(shí)驗(yàn)第1天實(shí)驗(yàn)結(jié)束 瘤質(zhì)量(g)抑瘤率陰性對(duì)照組8 22.21±1.89 33.23±2.24 1.35±0.33順鉑對(duì)照組 8 23.02±1.94 25.67±3.43* 1.05±0.21* 22%順鉑+高劑量多糖組 8 22.53±1.78 28.02±2.12*▲ 0.87±0.28*▲ 36%順鉑+中劑量多糖組 8 21.98±1.49 27.18±199.00*▲ 0.85±0.25*▲ 37%順鉑+低劑量多糖組 8 23.12±1.98 26.89±2.21*1.05±0.27 22%
2.2 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡的影響結(jié)果顯示:順鉑可明顯誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡,但主要以晚期凋亡(壞死)為主,與陰性對(duì)照組比差異有顯著性(P<0.05);而順鉑聯(lián)合各劑量多糖組腫瘤細(xì)胞的早期凋亡率和晚期凋亡率均明顯高于順鉑對(duì)照組,且主要以早期凋亡為主,其中以順鉑聯(lián)合高劑量多糖組作用最強(qiáng)。詳見(jiàn)表2、圖1。
表2 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡的影響 (±s),%
表2 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡的影響 (±s),%
注:與陰性對(duì)照組比較,* P<0.05;與單純順鉑組比較,▲P<0.05
分組 例數(shù) 早期凋亡率(%) 晚期凋亡率(%)8 2.45±0.24 4.23±1.21順鉑對(duì)照組 8 3.65±1.63 23.87±2.23*順鉑+高劑量多糖組 8 16.33±2.45*▲ 28.56±3.67*▲順鉑+中劑量多糖組 8 14.89±3.34*▲ 26.78±2.23*▲順鉑+低劑量多糖組 8 13.76±2.87*▲ 23.24±1.98陰性對(duì)照組*▲
圖1 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡的影響
2.3 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠脾細(xì)胞凋亡的影響 結(jié)果顯示順鉑可明顯誘導(dǎo)荷瘤小鼠脾細(xì)胞的凋亡,其早期凋亡率和晚期凋亡率均高于陰性對(duì)照組,順鉑聯(lián)合各劑量十全大補(bǔ)湯總多糖組脾細(xì)胞的凋亡率均明顯低于單純順鉑組(P<0.05),但仍高于單純陰性對(duì)照組(P<0.05),表明十全大補(bǔ)湯總多糖可拮抗順鉑誘導(dǎo)的脾細(xì)胞的凋亡,對(duì)脾細(xì)胞有一定保護(hù)作用。詳見(jiàn)表3、圖2。
表3 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠脾細(xì)胞凋亡的影響 (±s),%
表3 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠脾細(xì)胞凋亡的影響 (±s),%
注:與陰性對(duì)照組比較,* P<0.05;與單純順鉑組比較,▲P<0.05
分組 例數(shù) 早期凋亡率(%) 晚期凋亡率(%)8 1.34±0.43 2.23±1.32順鉑對(duì)照組 8 12.87±2.76* 25.66±3.43*順鉑+高劑量多糖組 8 5.33±1.47*▲ 13.43±2.09*▲順鉑+中劑量多糖組 8 6.54±0.87*▲ 15.78±3.56*▲順鉑+低劑量多糖組 8 8.90±2.03*▲ 16.24±3.12陰性對(duì)照組*▲
圖2 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠脾細(xì)胞凋亡的影響
2.4 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠脾臟TNF-α、IFN-γ、IL-2 的影響 結(jié)果顯示順鉑組小鼠脾細(xì)胞分泌TNF-α、IFN-γ、IL-2 的量明顯低于陰性對(duì)照組(P<0.05),順鉑聯(lián)合各劑量多糖組小鼠脾細(xì)胞TNF-α、IFN-γ、IL-2 的分泌水平明顯高于單純順鉑組(P<0.05),順鉑聯(lián)合各劑量多糖組小鼠脾細(xì)胞IL-2 的分泌水平高于陰性對(duì)照組,但順鉑聯(lián)合各劑量多糖組TNF-α 的分泌水平仍低于陰性對(duì)照組;順鉑+低劑量多糖組IFN-γ 的分泌與陰性對(duì)照組差異無(wú)顯著(P>0.05)。提示十全大補(bǔ)湯總多糖可刺激荷瘤小鼠的脾細(xì)胞合成和分泌TNFα、IFN-γ 和IL-2,但對(duì)各種細(xì)胞因子分泌的調(diào)節(jié)程度不同。詳見(jiàn)表4。
表4 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠脾臟TNF-α、IFN-γ、IL-2 的影響 (±s),pg/mL
表4 十全大補(bǔ)湯總多糖對(duì)荷瘤小鼠脾臟TNF-α、IFN-γ、IL-2 的影響 (±s),pg/mL
注:與陰性對(duì)照組比較,* P<0.05;與單純順鉑組比較,▲P<0.05
分組 例數(shù) TNF-α IFN-γ IL-2陰性對(duì)照組569.22±4.43 74.09±2.12 80.55±5.65順鉑對(duì)照組 8 298.87±4.87* 47.32±2.30* 45.87±5.45*順鉑+高劑量多糖組 8 479.43±5.44*▲ 108.31±3.01*▲ 139.08±4.79*▲順鉑+中劑量多糖組 8 432.86±4.87*▲ 96.12±3.31*▲ 132.86±4.87*▲順鉑+低劑量多糖組 8 320.76±4.32*▲ 72.04±2.34▲ 120.76±4.32 8*▲
惡性腫瘤作為威脅人類(lèi)健康的主要?dú)⑹种唬壳俺S玫幕熕幬镌跉[瘤細(xì)胞的同時(shí)對(duì)肌體的正常組織尤其是免疫系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p傷,從而影響腫瘤的治療效果。尋找無(wú)毒害作用的抗癌藥物成為廣大研究人員追求的共同目標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)來(lái)源于中藥的多糖不僅能對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用,而且還能提高人體免疫力,其獨(dú)特的藥理作用已引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。大量研究證實(shí)多糖抗腫瘤作用的機(jī)制主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:①直接作用于腫瘤細(xì)胞,可通過(guò)影響腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜、干擾細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、抑制細(xì)胞周期和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等發(fā)揮抗腫瘤作用;②通過(guò)激活淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等多種免疫細(xì)胞,活化補(bǔ)體系統(tǒng),有效促進(jìn)多種細(xì)胞因子的分泌和表達(dá),增強(qiáng)肌體免疫功能,發(fā)揮抗腫瘤作用。[5]因此,中藥多糖作為一種免疫增強(qiáng)劑輔助化療、放療已成為腫瘤治療的重要組成部分。但目前對(duì)多糖的研究大多是針對(duì)單味中藥多糖,有關(guān)中藥方劑中復(fù)合多糖的抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)作用的研究少有報(bào)道。
中藥方劑是由不同藥物根據(jù)中藥配伍原則組成,各藥之間相輔相成,具有比單味藥更強(qiáng)的作用。十全大補(bǔ)湯是補(bǔ)血益氣的代表方劑,臨床主要用于貧血、產(chǎn)后虛弱、術(shù)后恢復(fù)等。有研究表明十全大補(bǔ)湯可抑制腫瘤的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移、提高荷瘤肌體的免疫功能。[6-7]我們前期研究發(fā)現(xiàn)十全大補(bǔ)湯總多糖在體內(nèi)外明顯抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,并能改善化療所致的惡液質(zhì)、貧血和白細(xì)胞下降等毒副作用。[2]本文通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)合體外細(xì)胞培養(yǎng)的方法進(jìn)一步研究了十全大補(bǔ)湯總多糖在腫瘤化療中減毒增效的作用機(jī)制。結(jié)果顯示十全大補(bǔ)湯總多糖可明顯促進(jìn)順鉑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,且以早期凋亡為主?;熕幬镒畲蟮亩靖弊饔檬窃跉[瘤細(xì)胞的同時(shí)對(duì)免疫細(xì)胞也有殺傷活性,從而降低了肌體抗腫瘤免疫力,本文結(jié)果表明十全大補(bǔ)湯總多糖可明顯拮抗順鉑所致的脾細(xì)胞的凋亡,對(duì)脾細(xì)胞具有保護(hù)作用。研究表明荷瘤肌體的抗腫瘤免疫以細(xì)胞免疫為主,在腫瘤細(xì)胞抗原的刺激下CD4+T 細(xì)胞活化、分化為T(mén)h1 細(xì)胞,通過(guò)分泌IL-2,IFN-γ,TNF-α 等細(xì)胞因子作用于其他免疫細(xì)胞從而發(fā)揮抗腫瘤免疫。[8-9]本研究結(jié)果顯示接種腫瘤細(xì)胞后荷瘤小鼠血清中均可監(jiān)測(cè)到IL-2,IFN-γ,TNF-α 的分泌,其中以TNF-α 分泌水平最高。順鉑可降低荷瘤小鼠上述3 種細(xì)胞因子的分泌,而順鉑聯(lián)合應(yīng)用十全大補(bǔ)湯總多糖組各種細(xì)胞因子的分泌水平均顯著高于單純順鉑化療組,尤其是IL-2 和IFN-γ 的分泌水平均高于陰性對(duì)照組,且有劑量依賴(lài)性,表明十全大補(bǔ)湯總多糖可拮抗順鉑導(dǎo)致的細(xì)胞免疫功能受損狀態(tài),提高荷瘤小鼠的抗腫瘤細(xì)胞免疫功能。
綜上所述,十全大補(bǔ)湯總多糖可明顯協(xié)同順鉑導(dǎo)致的腫瘤細(xì)胞凋亡,其作用機(jī)制一方面可能與該復(fù)方多糖直接作用于腫瘤細(xì)胞,誘導(dǎo)其凋亡;其次也可能是通過(guò)激活NK 細(xì)胞,單核吞噬細(xì)胞,CTL等免疫細(xì)胞,促進(jìn)其合成分泌細(xì)胞因子,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡,即十全大補(bǔ)湯總多糖抗腫瘤作用機(jī)制是多方位、多環(huán)節(jié),不僅可以直接作用于腫瘤細(xì)胞,而且還從細(xì)胞水平,分子水平調(diào)節(jié)荷瘤肌體的免疫功能。今后若能借助于先進(jìn)的分離和分析技術(shù),結(jié)合臨床實(shí)踐進(jìn)行更加深入的研究,進(jìn)一步發(fā)揮其抗腫瘤的增效低毒的優(yōu)勢(shì)。
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