转换到繁體中文
您的位置 : 首页 > 报刊

散结抗瘤方对S180荷瘤小鼠血管内皮生长因子和缺氧诱导因子-1α表达的影响
作者:吴秀丽,陈达理    
作者单位:南方医科大学中医药学院,广东 广州 510515

《时珍国医国药》 2010年 第5期

  多个检索词,请用空格间隔。
       【摘要】 
       目的观察散结抗瘤方对S180荷瘤小鼠的抑瘤作用及对血管内皮生长因子(VEGF)、缺氧诱导因子-1α(HIF- 1α)表达的影响。方法建立小鼠移植S180肉瘤模型。随机分为荷瘤对照组、环磷酰胺(CTX)组、散结抗瘤方组、散结抗瘤方加CTX组(联合组)。连续给药15 d后处死小鼠,计算其抑瘤率,用免疫组化法检测移植瘤VEGF 和HIF- 1α表达。结果荷瘤对照组的肿瘤生长迅速,散结抗瘤方组肿瘤生长受到抑制(P<0.05),联用CTX时抑瘤效果更显著(P<0.01)。与荷瘤对照组比较,给药各组的VEGF、HIF- 1α蛋白的表达均明显降低(P<0.05)。结论散结抗瘤方可以抑制肿瘤生长,且与CTX有协同作用,该方可能通过对HIF- 1α的抑制,达到对VEGF 的表达调控,从而抑制肿瘤生长。
       【关键词】  散结抗瘤方; 荷瘤小鼠; 抑瘤率; 血管内皮生长因子; 缺氧诱导因子-1α
          缺氧是实体肿瘤的常见现象,新生血管体系的形成是肿瘤解决缺氧的重要途径。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是目前发现肿瘤诱导产生血管网的最重要的细胞因子之一。缺氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor -1α,HIF-1α)是缺氧状态下血管生成的核心调控因子,在基因水平上直接调控VEGF的表达,是恶性肿瘤诱导血管形成的重要调控因子。散结抗瘤方是在我们临床实践中总结出来的中药抗癌复方,前期的实验研究证明,该方抑瘤作用可能与其诱导肿瘤细胞凋亡密切相关[1]。本研究旨在观察该方对S180荷瘤小鼠生长的抑制作用和对VEGF和HIF -1α表达的调控,探求该方抑制肿瘤血管生成的可能作用靶点。
       1   材料
       1.1  动物与细胞株 
       SPF级昆明种小鼠40只,雄性,体质量18~22 g,5~6周龄,购于南方医科大学实验动物中心,合格证号:SCXK粤2006-0015;S180细胞株,购于中山大学医学院细胞中心。
       1.2 药品与试剂
       散结抗瘤方由浙贝、法夏、蜈蚣、夏枯草等8味药组成。购于宝芝林大药房。注射用环磷酰胺,0.2 g/支,百特医疗用品有限公司(产品批号:6G521A)。VEGF和HIF-1α一抗、SP免疫组化试剂盒及DAB显色试剂盒均购于北京博奥森生物工程有限公司。
       1.3 仪器
       DK-8AD型电热恒温水浴箱(上海一恒科技有限公司),VT-1300-U超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司),L420台式低速自动平衡离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司),P1303电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)。
       2 方法
       2.1   散结抗瘤方药液的制备 将药物加水浸泡20 min,常规水煎煮2次,所得水煎液经70℃恒温水浴箱蒸发浓缩,最后所得药液浓度为(含生药)1 g/ml。4℃冰箱保存,用时摇匀。
       2.2  S180荷瘤小鼠模型的建立选择腹腔接种瘤细胞1周左右的小鼠颈椎脱臼处死,固定于蜡板上,在超净台内无菌抽取乳白色腹水液,用生理盐水稀释,调整细胞数为2×107/ml,取0.2 ml于每只小鼠右侧腋窝下消毒后皮下接种。瘤细胞悬液接种前,均用0.2%台盼蓝染色,计算活细胞数为95%~98%。从抽取腹水开始,到接种完最后1只小鼠的总时间控制在1h内。
       2.3  分组及给药小鼠接种24h后,按体质量随机分为荷瘤对照组、环磷酰胺组、散结抗瘤方组,散结抗瘤方加环磷酰胺组(联合组)。每组10只。荷瘤对照组给蒸馏水0.5 ml灌胃,生理盐水0.2 ml腹腔注射;环磷酰胺组给蒸馏水0.5 ml灌胃,环磷酰胺20 mg/kg腹腔注射;散结抗瘤方组相应剂量灌胃(根据人与小鼠药物剂量换算公式计算可得),生理盐水0.2 ml腹腔注射;联合组给予散结方药液相应剂量灌胃(计算方法同散结抗瘤方组),环磷酰胺20 mg/kg 腹腔注射。实验过程中每3 d称小鼠体质量1次,根据体质量调整给药量。各组连续给药15 d。
       2.4  肿瘤抑制实验停药次日称重并处死小鼠,解剖剥离瘤块,称重计算均值,计算肿瘤抑制率;同时取出小鼠的脾脏和胸腺,称其重量,计算脾脏、胸腺指数。
        肿瘤抑制百分率(抑瘤)计算:抑瘤率(%)=(荷瘤对照组平均瘤重 -治疗组平均瘤重)/荷瘤对照组平均瘤重×100%
        脾脏指数=脾脏重量(mg)/体质量(g)
        胸腺指数=胸腺重量(mg)/体质量(g)
        按金氏公式求 q值 ,判断两药合用的效果。
       
       q=(EA +B)/ EA+(1-EA)×EB];EA +B为两药合用时的抑制率;EA为散结抗瘤方单独应用时的抑制率;EB为环磷酰胺单独应用时的抑制率。
        q<0.85表示两药合用有拮抗作用;q>0.85表示两药合用有协同作用;1.15 >q>0.85表示两药合用有相加作用。
       2.5  病理形态观察
       肿瘤组织用 10%中性甲醛固定,梯度酒精脱水,二甲苯透明,石蜡包埋切片,厚度3 μm,HE染色,光镜观察。
       2.6   免疫组化染色
       采用免疫组化SP法。切片常规处理,阴性对照以 PBS代替一抗,严格按试剂盒说明进行免疫组织化学染色。苏木精复染核后,脱水,透明,封片。
        HIF-1α、VEGF表达的测定:HIF-1α、VEGF免疫组化染色阳性细胞为肿瘤细胞胞核或(和)胞质内出现棕色或棕黄色颗粒。免疫组化染色评分按Rahman等[2]标准分为0~4级:阴性为0分,阳性细胞1%~25%为1分,26%~50%为2分,51%~75%为3分,76%~100%为4分。染色强度划分为0~3级:阴性为0分,弱阳性为1分,中等强度为2分,强阳性为3分;两者得分相加为最后得分。
       2.7  疗效评价
       按文献[3]治疗恶性肿瘤药物的疗效评价标准评价:①对照组小鼠肿瘤重量均值不得低于 1 g;②肿瘤抑制率在30%以上,与对照组比较有明显差异;③给药组动物平均体重下降(与自身对照)不得超过 15%;④死亡动物数不超过 20%。
       2.8   统计方法
        
       采用 SPSS13.0统计软件包对数据进行分析处理, 计量资料以±s表示,多个样本均数的比较采用方差分析,相关关系的分析采用Spearman 等级相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。
       3   结果
       3.1   小鼠和瘤体的外观表现小鼠接种肿瘤细胞 3 d内,外观无明显变化,活动饮食正常。第 4、5 日后可在皮下触及如米粒样肿块,以后肿瘤逐日增大,荷瘤对照组肿瘤生长较快,并且小鼠饮食减少,毛发杂乱无光泽,竖毛现象明显,活动也明显减少;其他各组肿瘤生长相对缓慢,散结抗瘤方组和联合组小鼠明显比荷瘤对照小鼠活泼,皮毛有光泽,竖毛现象不明显;环磷酰胺组小鼠状况最差。
       
       在剥离瘤块时,发现荷瘤对照组小鼠的瘤块明显增大,有的浸润到胸骨和锁骨,界限不清,不易剥离,有丰富的血管分布;而其余组瘤块体积较小,中央液化坏死较多,且肿瘤组织色白,血管分布减少。
       3.2   实验各组荷瘤小鼠瘤重及抑瘤率接种后,小鼠成瘤率100%。且整个实验过程中小鼠无一例死亡。荷瘤对照组小鼠肿瘤重量均>1 g,说明肿瘤模型移植成功。如表1所示,散结抗瘤方、环磷酰胺组、联合组的瘤重与荷瘤对照组相比差异显著(P<0.05);单独应用散结抗瘤方和环磷酰胺的抑瘤率分别为30.26%和51.55%。而在相同条件下,联合用药组抑瘤率为71.14%,q值为1.08,表明两药联合应用具有协同作用。表1  各组荷瘤小鼠瘤重及抑瘤率(略)
       3.3   实验各组荷瘤小鼠的胸腺指数及脾脏指数 如表2所示,散结抗瘤方组的胸腺指数、脾脏指数较荷瘤对照组和环磷酰胺组有显著性提高,差别具有统计学意义(P<0.05);与环磷酰胺组比较,散结抗瘤方组和联合组的胸腺指数和脾脏指数均有显著性提高(P<0.05)。表2  各组荷瘤小鼠的胸腺指数及脾指数情况(略)
       
       3.4   肿瘤组织的病理形态学观察给药组瘤体体积普遍小于对照组。HE染色切片可见:荷瘤对照组肿瘤组织呈巢状或片状生长,并侵犯肌肉及神经组织,肿瘤细胞排列较密集,核分裂相较多;瘤细胞异型性较明显,核质比较大;瘤组织内小血管较丰富。各给药组均可见不同程度的片状坏死区,瘤细胞密度变小,异型性降低,病理性核分裂较少;瘤组织及其周围新生微血管减少,结缔组织增多;间质较多的以淋巴细胞、巨噬细胞为主的细胞浸润。其中以联合组最为显著。
       3.5   各组小鼠S180组织中VEGF和HIF-1α蛋白的表达 免疫组化的结果显示,VEGF阳性染色主要为胞浆呈棕黄色颗粒状着色;HIF-1α阳性染色除定位于胞浆外,少量胞核也有着色。各组小鼠肿瘤组织中均有VEGF和HIF-1α蛋白的表达,但是表达程度不同,与荷瘤对照组相比,给药各组对二者的表达均有不同程度的抑制作用。其中联合组的抑制作用最强。表3  小鼠S180肉瘤组织VEGF、HIF-1α蛋白表达(略)
       3.6   HIF-1α与VEGF 表达的相关性Spearman 等级相关分析结果显示, HIF-1α的表达与VEGF 表达之间呈正相关( r=0.806,P<0.01) 。
       4   讨论
        癌病是多种恶性肿瘤的总称,祖国医学认为,癌病的发生是在脏腑阴阳气血失调的基础上,六淫邪毒入侵,并与气、痰、湿、瘀、热等搏结积聚而成[4]。中药治疗肿瘤有多种不同的治则[5]。散结抗瘤方以攻邪为主要目的,药物为法夏、浙贝母、蜈蚣、夏枯草等8味,关于这类药的抗肿瘤作用已有很多文献报道[6~10]。本实验以S180移植性肉瘤小鼠为研究对象,发现散结抗瘤方组的抑瘤率为30.26%,平均瘤重低于对照组(P<0.05);与化疗药物环磷酰胺联合应用时抑瘤率可达到71.14%,说明散结抗瘤方确有抗肿瘤的疗效,且其联合环磷酰胺在抑制肿瘤生长方面有协同作用。同时,散结抗瘤方还能保护小鼠的胸腺和脾脏,提高小鼠的免疫功能,减少环磷酰胺组小鼠受化疗药的毒副作用影响,有利于荷瘤机体的治疗。
        在恶性肿瘤的病理中,细胞对低氧的适应和血管生成是肿瘤发展过程中的关键步骤之一。HIF-1α是广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,是主要的氧调节亚基和功能亚基,在肿瘤的氧反应过程中HIF-1α起着中枢纽带的作用。VEGF作为一种诱导血管形成的血管生长因子,在血管生成过程中起核心作用。国内外研究表明,VEGF通过旁分泌和自分泌机制从而促血管生成、促进肿瘤细胞生长浸润和转移[11],其在大多数肿瘤细胞内呈高表达。已有的研究表明,随着肿瘤体积的不断快速增大,肿瘤便进入了缺氧状态,从而使大量HIF - 1α积聚。增多的HIF - 1α就会与其下游携带有低氧反应元件(HRE)特异区域的靶基因结合使其表达增强,其中VEGF就是其靶基因中最重要的一种因子。还有资料报道,HIF - 1α还可增加缺氧情况下的VEGF的稳定性[12]。本实验结果显示:散结抗瘤方组的HIF-1α和VEGF蛋白表达均显著低于荷瘤对照组,其中联合组的抑制作用最强;而且HIF-1α和VEGF之间正相关(r=0.806 ,P<0.01)。由此提示H IF-1α可能参与了散结抗瘤方的抗血管生成,通过下调肿瘤细胞中HIF-1α蛋白表达,进而抑制其下游靶基因VEGF的蛋白表达,可能是该复方抗血管生成的重要机制。实验结果同时也提示,当其联合化疗药应用时对HIF-1α和VEGF蛋白的表达下调作用更加明显。
        总之,散结抗瘤方具有抗肿瘤和抑制肿瘤血管形成的作用,其机制可能与下调VEGF和HIF-1α的表达有关。由于中药的组成比较复杂,其抗肿瘤作用是多靶点、多通道的,对于该方的作用机制仍然有待进一步研究。
       【参考文献】
           [1]陈达理,黄 涛.散结抗瘤方体内和体外抑瘤作用是实验研究[J].南方医科大学学报,2006,26(4):479.
       
       [2]Rahman A,Dhar DK,Yamagnchi E,et al.Coexpression of inducible itric oxide synthase and cox-2 in hepatocellar carcionma and surrounding liver,possible involvement of cox-2 in the angiogenesis of hepatitis C viruspostive case[J].Clin Can Res.2001,7(5):1325.
       
       [3]周际昌.临床用药丛书- 抗癌药物的临床应用[M].北京:化学工业出版社,2001:343.
       
       [4]周仲英.中医内科学[M].北京:中国中医药出版社,2003:466.
       
       [5]戴旭东.中国癌症研究进展[M].北京:军事医学科学出版社,2000:85.
       
       [6]李玉先,刘晓东,朱照静.半夏药理作用的研究述要[J].辽宁中医学院学报,2004,6(6):459.
       
       [7]谢艳华,孙纪元,王四旺.二贝母胶囊抑瘤作用[J].第四军医大学学报,2003,24(16):1463.
       
       [8]于晓琳,季 晖,王长礼.贝母的药理作用研究概况[J].中草药,2000,31(4):313.
       
       [9]李春海,刘亚千,谢忠忱.蜈龙抗癌颗粒对小鼠移植性肿瘤的治疗实验[J].中国实验动物学报,2004,12(3):183.
       
       [10]刘 悦,宋少江,徐绥绪.夏枯草的化学成分及生物学活性研究进展[J].沈阳药科大学学报,2003,20(1):55.
       
       [11]赵 林,韩 彪,刘 健,等.血管内皮细胞生长因子在道食癌中的表达及意义[J].中国现代医学杂志,2004,14 (20):59.
       
       [12]谷依学,李汉贤. 缺氧诱导因子-1及血管内皮生长因子的表达与胃癌生物学行为的关系[J]. 南华大学学报(医学版),2005,33(1):13.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)