白桃汤剂抑制小鼠Lewis肺癌移植瘤的生长及其血管生成的实验研究
作者:欧阳瑾,曹志友,王爽,雷钧涛
作者单位:吉林医药学院直属医院,吉林 吉林 132013;吉林医药学院实验中心,吉林 吉林 132013;吉林医药学院药学院,吉林 吉林 132013基金项目:吉林省教育厅重点资助项目(No.[2007]242)
《时珍国医国药》 2009年 第10期
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【摘要】
目的观察白桃汤剂对C57BL/6小鼠体内Lewis肺癌生长、血管生成及转移的影响。方法复制C57BL/6小鼠Lewis肺癌模型,随机分为4组,分别给予生理盐水,白桃汤低剂量,高剂量,环磷酰胺(CTX)治疗,观察肿瘤生长,运用免疫组化方法对移植瘤中血管内皮细胞生长因子(VEGF)和微血管密度(MVD)的表达及转移发生率等指标进行检测和分析。结果白桃汤剂低、高剂量组VEGF的表达率分别为54.6%、48.7%;MVD分别(27.26±3.39),(22.85±3.23);瘤重分别为(2.66±0.46)g,(2.22±0.36) g;抑瘤率分别为35.4%,46.2%。生理盐水组VEGF的表达率为79.5%,MVD为(46.18±5.21),经统计学处理有显著性差异(P<0.05),VEGF高表达率与MVD的关系经直线相关分析,呈显著正相关。结论白桃汤剂可以降低移植瘤MVD与VEGF的高表达率,VEGF表达率与MVD呈正相关。白桃汤剂对鼠Lewis肺癌的血管生成、生长和转移有明显的抑制作用。
【关键词】 白桃汤剂; 肺肿瘤; 血管内皮生长因子; 微血管密度; 小鼠
白桃汤剂为民间祖传秘方,曾为不少病人解除过病痛。目前研究中药抗肿瘤治疗已成为热点之一,本实验观察白桃汤剂治疗对Lewis肺癌小鼠血管密度(MVD)及血管内皮细胞生长子(VEGF)的影响,从肿瘤血管生成的角度探讨白桃汤剂的抑瘤效应及其机制,旨在为该药在临床上的进一步应用提供科学依据。
1 材料
Lewis肿瘤细胞株(购于中科院上海细胞库)。健康C57BL/6纯系小鼠雌雄各半,体质量(19±2)g(购于吉林省长春市生物制品研究所)。白桃汤剂方由核桃皮15 g,白附子15 g,甘草10 g,黄芪20 g等组成(吉林医药学院自制),按常规方法制成1 g/ml保存备用。第VⅢ因子(F8)单克降抗体,血管内皮细胞生长因子(VEGF)抗体及SP免疫组化试剂盒(均购于福州迈新生物技术开发公司)。环磷酰胺(CTX)0.2 g/支(上海华联公司产品,批号:01014)。
2 方法
2.1 接种液准备将小鼠Lewis肺癌细胞置于含10%胎牛血清及DMEM的完全培养液中,在37℃,5%CO2培养箱中培养,2~3 d更换1次培养液,0.25%胰蛋白酶消化传代。细胞总数达到要求后,台盼蓝拒染法测定活细胞数>95%,调节细胞浓度为5×106 ml-1的细胞悬液备用。
2.2 造模取40只小鼠,雌雄各半,体质量(18±1)g,于腋后线第6肋间胸腔接种,每只接种0.2 ml,细胞计数为5×106 个细胞/ml。建立小鼠肿瘤动物模型。
2.3 分组造模2d后随机分成4组,每组10只。生理盐水组(A组):给予生理盐水0.2ml灌胃,1次/d;白桃汤剂低剂量组(B组):0.2ml药液灌胃(相当于40 ㎎/㎏),1次/d;白桃汤剂高剂量组(C组):0.6ml药液灌胃(相当于120 ㎎/㎏),1次/d;环磷酰胺(CTX)组(D组),用量(60 ㎎/㎏)腹腔注射,1次/d,同时以生理盐水0.2 ml灌胃。各组均连续给药15d。第17天处死全部小鼠进行指标检测。
2.4 观察项目
2.4.1 瘤体积、瘤重用游标卡尺测量瘤体长径和短径,计算瘤体积,瘤体积=0.5ab2 (a-长径,b-短径)绘制增殖曲线。肿瘤抑制率=(生理盐水组平均瘤重-给药组平均瘤重)/生理盐水组平均瘤重×100%。
2.4.2 肿瘤组织微血管密度(MVD)检测完整剥离肿瘤组织,10%甲醛固定,24 h后石蜡包埋,切成厚4 μm的切片,常规方法脱蜡脱水,PBS漂洗,兔抗鼠VⅢ因子单克隆抗体(丹麦DAKO公司)4℃孵育过夜,PBS漂洗后加二抗,室温30 min,PBS漂洗后DAB显色,苏木精衬染。按试剂盒操作说明进行免疫组织化学染色,肿瘤区域内任何呈棕黄色染色的单个或多个内皮细胞、与周围肿瘤细胞及间质细胞有明确分界者计数为1个微血管,先于低倍镜(100×)下确定切片中肿瘤血管最密集、染色最强的区域,在此区域内显微镜下记数20个视野肿瘤微血管数目,以平均每高倍镜(200×)视野微血管个数表示MVD[1]。
2.4.3 血管内皮细胞生长因子(VEGF)免疫组化染色及阳性表达结果的判定VEGF免疫组化染色采用SP法。以PBS代替一抗作为阴性对照,以已知VEGF阳性的乳腺癌作为阳性对照。阳性表达结果判定采用半定量记分法,即每张组织切片染色强度:阴性0分,浅棕黄色为1分,棕黄色为2分,深棕黄色为3分。阳性细胞比例:O% 为0分;≤25%为1分,26%~50%为2分;>50%为3分。两项打分相加≥2分为VEGF染色阳性(+),≥4为(++),≥6(+++)[2]。
2.5 统计学处理采用SPSS10.0统计软件进行统计处理,MVD的组间比较采用t检验,VEGF阳性率的组间比较采用卡方检验。
3 结果
3.1 肿瘤生长曲线治疗后生理盐水组裸鼠肿瘤生长迅速,另三组肿瘤生长明显减慢,部分肿瘤停止生长,少数肿瘤缩小,但未出现肿瘤消退。治疗到第15天时移植瘤体积:A组 (1260.1±476.9) mm3 ,B组(193.2±101.6) mm3 ,C组(138.0±69.5) mm3,D组(86.3±3.7) mm3。D组瘤体积明显小于白桃汤剂(C、D)治疗组(P<0.05)和A组(P<0.01)。到第17天时体积见表1。表1 各治疗组对肿瘤的抑制作用(略)
不同浓度的白桃汤剂和CTX作用于荷瘤C57BL鼠产生的影响均呈现明显的时间-效应关系。A组肿瘤平均直径明显大于各实验组。
3.2 抑瘤率从表1可以看出,B、C、D组的移植瘤体积、瘤重均明显小于A组。B,C组与A组比较经统计学分析有显著性差异(P<0.05),表明白桃汤剂有与环磷酸胺相似的抑瘤效果,且效果明显。
3.3 抗肿瘤转移作用统计各组的肺转移数目得到结果见表2,差异有统计学意义(P=0.0316)。表2 各组肿瘤组织的VEGF个(略)
3.4 对VEGF和MVD的影响白桃汤剂对肿瘤组织MVD和VEGF染色的影响 B、C、D组MVD及VEGF均低于A组,有统计学意义(P<0.05),见表3。说明低、高剂量的白桃汤剂均能降低肿瘤MVD及VEGF的表达,具有抑制肿瘤血管生成及转移的作用。表3 各组对肿瘤MVD及VEGF的影响(略)
4 讨论
血管生成是肿瘤浸润生长与转移的一个重要前提。实体肿瘤的生长和代谢需要持续的血管生长来支持,血管生成是肿瘤生长和代谢必备的条件,也是肿瘤细胞转移的基础[3]。大量研究证实,缺少新生血管的肿瘤往往被限制在很小的范围内,体积仅为1~2 mm3[4],血管内皮细胞黏附并向肿瘤移行是肿瘤血管生成的重要步骤之一,VEGF,b-FGF,MMP等多种促血管生成物质,可以引起内皮细胞迁移,并通过向肿瘤组织内移行,实现肿瘤的血管生成[1]。因此,抑制血管生成在肿瘤治疗领域中有广阔的前景。抗肿瘤血管生成疗法成为近年来抗肿瘤治疗研究的热点之一。
肿瘤的转移过程极其复杂,包括多个步骤。可被形象地称为多阶梯瀑布过程,而血管生成贯穿着肿瘤转移的大部分过程。研究已证实,实体瘤的生长、扩散和转移均依赖于肿瘤血管生成,若能阻断该过程,则能使肿瘤处于休眠状态,亦即“肿瘤良性化”,故抑制血管生成对肿瘤转移的抑制有着极为重要的意义。血管内皮细胞生长因子(VEGF)是迄今鉴定出来可溶性的作用最强,特异性最高的参与微血管生成的主要正向调节因子[5]。VEGF是一种多肽类的细胞因子,具有双重的生理功能 :一是促进血管内皮细胞分裂增殖和化学趋化性;二是提高血管尤其是微血管通透性,使血浆蛋白从高渗透性的血管中外凝固,改变细胞外基质,该基质最终将降解并转化成胶原结缔组织,为肿瘤侵袭和转移提供适合的基础,与肿瘤的生长和转移密切相关[6],降低VEGF的表达则能起到抑制肿瘤血管生成的作用。微血管密度(MVD)可反映肿瘤的血管生成情况,目前其判断预后,筛选高危复发或转移患者的重大价值得到了广泛肯定。大量报告证实VEGF与MVD呈高度正相关,提示MVD可一定程度上解释VEGF抗转移复发功能的机制 。
本研究表明,白桃汤剂对鼠Lewis肺癌的血管生成、生长和转移有明显的抑制作用,能明显降低Lewis肺癌血管内皮细胞生长因子(VEGF)的高表达率和微血管密度(MVD),同时VEGF蛋白表达与微血管生成具有一致性,经统计学分析认为VEGF和MVD之间呈高度正相关,提示其抑瘤的作用机理可能与下调MVD,VEGF的表达有关。作用机制可能是通过杀伤内皮细胞、抑制血管生成而起到抗肿瘤生长的作用。该研究结果与目前国内外多数学者的研究结论相符,即通过抑制形成血管的内皮细胞迁移来达到抑制新生血管的生成[7]。提示通过调节VEGF表达,进而降低MVD,是白桃汤抑制肿瘤细胞生成和转移的主要机理之一。
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