李立宏 蒋丽娜 石永威 张晓丽 孙 黎 罗 强 贾天军 (河北北方学院,河北 张家口 075000)
吴茱萸碱是传统中药吴茱萸的主要生物碱之一。近来发现吴茱萸碱有很强的抗肿瘤作用,体外实验发现吴茱萸碱可抑制人乳腺癌细胞〔1〕、前列腺肿瘤细胞〔2〕、小鼠肝癌细胞〔3〕、人胃癌细胞〔4〕、人白血病细胞〔5〕等的肿瘤细胞株,并诱导肿瘤细胞凋亡,能抑制肿瘤血管生成及浸润转移。有关吴茱萸碱在动物整体抗肿瘤方面的研究很少见到。本实验观察了吴茱萸碱对S180荷瘤小鼠的抑瘤作用,以及对血细胞的影响,为吴茱萸碱的开发利用提供实验依据。在实验动物模型基础上进行整体研究,进一步探讨吴茱萸碱体内的抑瘤作用及其抑瘤机制,这既是全面、客观评价吴茱萸碱抗肿瘤作用的需要,也是将来应用于临床之前所必需提供的实验依据。
1.1 材料 吴茱萸碱均购自南京泽郎医药科技有限公司(批号:ZL081012GC)。注射用环磷酰胺(200 mg/支,批号:06112020),购自江苏恒瑞医药股份有限公司。小鼠肉瘤S180腹水型肿瘤细胞由河北医科大学实验动物部提供,本院实验中心冻存。昆明小鼠,体重18~22 g,清洁级,购自北京大学医学部实验动物室。BC-2000血液分析仪(深圳迈瑞公司)及配套试剂。
1.2 小鼠S180肉瘤移植瘤模型建立 小鼠肉瘤S180腹水型肿瘤细胞株接种于小鼠腹腔,7 d后,脱颈椎处死,置于75%的乙醇浸泡5 min消毒,无菌抽取腹水瘤细胞,调整细胞浓度为1.3×107/ml,于昆明种小鼠左后肢行无菌皮下接种0.2 ml细胞悬液,于30 min内接种完成。接种后第6天全部出现瘤块,小鼠移植瘤模型全部成功。
1.3 实验动物分组及处理 接种后将小鼠按体重随机分为3组:模型组(0.5%羧甲基纤维素钠,剂量10 ml/kg)、阳性对照组(给予环磷酰胺,剂量50 mg/kg)、吴茱萸碱组(给予吴茱萸碱,剂量50 mg/kg)。每组小鼠10只,雌雄各半。接种后第6天,肿瘤模型组和吴茱萸碱组每日灌胃一次,连续12次,阳性对照组隔日给药一次,腹腔注射,连续6次。于停药当日从尾部采集血液,于2 h内测试完毕。停药后次日处死。
1.4 实验指标 每日观察各组实验动物的生长情况。停药后次日,处死全部动物,剥取瘤块,称重,按公式计算抑瘤率。各组瘤体组织标本常规固定,脱水,透明,包埋,切片,HE染色观察。于停药当日从尾部采集血液20 μl,预稀释后于2 h内测试完毕。按照仪器说明书操作,使用配套试剂,测试前先做室内质控,保证仪器质控状态良好。
2.1 实验动物生长情况 结果显示,昆明小鼠接种S180后,模型组小鼠进食量明显减少,精神状态较差,行动欠灵活,皮毛发涩。而吴茱萸碱给药组的小鼠,其进食量及运动状态均好于模型组,皮毛顺滑;在吴茱萸碱组,有1只小鼠的肿物出现明显的破皮结痂现象。
2.2 吴茱萸碱对小鼠S180肉瘤肿瘤模型生长的抑制作用。见表1。吴茱萸碱对肿瘤抑制率43.6%,且抑制率与模型对照组比较有统计学差异(P<0.01),说明吴茱萸碱在体内有较强的抗肿瘤作用。
表1 吴茱萸碱对小鼠S180肉瘤肿瘤模型生长的抑制作用(n=10)
2.3 小鼠S180肉瘤组织病理学变化 HE染色,显微镜观察。肿瘤模型组肿瘤细胞生长旺盛,肿瘤细胞大小不一,胞核有明显异型性,可见瘤组织呈巢状或片状生长,坏死不明显,片状坏死区面积较小,可见癌巢间微血管较丰富,周围有程度不等的炎性细胞浸润。环磷酰胺组有大片的肿瘤细胞坏死区,甚至80%~90%的区域坏死,瘤组织呈片状或团状生长。吴茱萸碱组均可见不同程度的片状坏死区域,瘤组织内的微血管减少,周围有程度不等的炎性细胞浸润。
2.4 吴茱萸碱对S180肉瘤荷瘤小鼠外周血血常规的影响见表2。吴茱萸碱(剂量50 mg/kg)能升高S180荷瘤小鼠外周血的白细胞(P<0.05),对其他血细胞(红细胞和血小板)的影响不大。
表2 吴茱萸碱对S180肉瘤荷瘤小鼠外周血血常规的影响( s ,n=10)
表2 吴茱萸碱对S180肉瘤荷瘤小鼠外周血血常规的影响( s ,n=10)
与模型组比较:1)P <0.05,2)P <0.01
组别 白细胞(×109/L)血小板(×109/L)红细胞(×1012/L)血红蛋白(g/L)±23.10阳性对照组 7.40±2.252)1 071.75±315.94 6.90±1.44 125.20±21.44吴茱萸碱组19.45±4.751)模型组 15.19±4.51 1 315.00±120.91 7.67±1.53 130.50 1 077.70±175.14 8.80±1.69 152.60±29.00
目前,临床使用的抗肿瘤药物大多存在毒副作用强、对机体损害大的不良反应,寻求安全有效、低毒的抗肿瘤药物一直受到国内外医药界专家学者的高度重视。最近发现吴茱萸碱有很强的抗肿瘤作用,但这些报导多为体外抗肿瘤作用研究,有关其在动物整体抗肿瘤方面的研究少见报道。本实验显示吴茱萸碱作用于S180荷瘤小鼠的抑瘤率为43.6%,抑制作用较强,但不及环磷酰胺的抑瘤作用,吴茱萸碱作为抗肿瘤药有较大的开发潜力。宋颖等〔6〕也研究了吴茱萸碱对小鼠肉瘤S180和小鼠肝癌腹水型HepA的影响,小鼠左腋部皮下分别接种S180和HepA,灌胃给药,连续给药10 d,结果显示吴茱萸碱对S180和 HepA的生长均具有明显的抑制作用,20、10和5 mg/kg吴茱萸碱,可使抑瘤率达到30% ~60%左右。
众所周知,环磷酰胺在临床应用中的副作用明显,主要表现为骨髓抑制,导致白细胞和血小板减少以及贫血。本文也观察到阳性对照组的白细胞数量明显低于肿瘤模型组,而吴茱萸碱对S180荷瘤小鼠外周血的白细胞数不但无降低作用,而且有升高作用。提示吴茱萸碱抗肿瘤作用机制之一可能是通过增加荷瘤小鼠外周血白细胞的数量,从而抑制肿瘤的生长,达到抗肿瘤的目的。宋朝阳等〔7〕将8周龄雄性C57BL/6小鼠处死,取胸腺、脾组织研磨过滤为单细胞悬液,MTT显示当浓度≥0.5 μmol/L时,吴茱萸碱在24、48和72 h均明显抑制ConA诱导的小鼠胸腺、脾淋巴细胞增殖;吴茱萸碱处理的小鼠脾和胸腺细胞释放IL-2、IL-12的功能较对照组明显减低。因此,需进一步研究吴茱萸碱对荷瘤小鼠免疫能力的影响,以及吴茱萸碱与环磷酰胺联合应用,能否对抗环磷酰胺引起的白细胞数下降,从而达到减毒增效作用。
1 Liao CH,Pan SL,Guh JH,et al.Antitumor mechanism of evodiamine a constituent from Chinese herb Evodiae fructus in human multiple-drug resistant breast NCI/ADR-RES cells in vitro and in vivo〔J〕.Carcinogen-esis,2005;26(5):968-75.
2 Huang DM,Guh JH,Huang YT,et al.Induction of mitotic arrest and apoptosis in human prostate cancer pc-3 cells by evodiamine〔J〕.J Urol,2005;173(1):256-61.
3 谭宇蕙,吴映雅,钟富有,等.吴茱萸碱对小鼠肝癌细胞生长的抑制和诱导凋亡作用〔J〕.中国药理与临床,2006;22(3-4):33-5.
4 谭宇蕙,陈蔚文,吴映雅,等.小檗碱、吴茱萸碱和靛玉红对人胃癌细胞的作用比较〔J〕.世界华人消化杂志,2005;13(4):472-6.
5 Lee TJ,Kim EJ,Kim S,et al.Caspase-dependent and caspase-independent apoptosis induced by evodiamine in human leukemic U937 cells〔J〕.Mol Cancer Ther,2006;5(9):2398-407.
6 宋 颖,赵文杰,宋 宇,等.吴茱萸碱体内抗肿瘤作用研究〔J〕.吉林中医药,2008;28(12):934-6.
7 宋朝阳,邓 兰,胡海燕,等.吴茱萸碱对小鼠免疫功能的调节作用〔J〕. 中药材,2008;31(6):885-8.