天南星抗肿瘤的初步研究

戚笑笑,李 红,杜钢军

(河南大学药学院药物研究所,河南开封475004)

天南星抗肿瘤的初步研究

戚笑笑,李 红,杜钢军*

(河南大学药学院药物研究所,河南开封475004)

目的 观察天南星的抗肿瘤作用。方法 体内实验:建立小鼠H22肝癌皮下移植模型,灌胃给予天南星粉,2次/d,监测小鼠体质量,检测肿瘤体积、质量以及免疫器官指数,评价天南星对肿瘤生长的影响;体外实验:采用MTT法测定天南星水煎液对lewis肺癌细胞生长的影响。结果 体内试验:在本实验剂量下(100 g/L),与对照组比较,天南星灌胃可使肿瘤生长减慢,抑瘤率为34.7%,给药期间不影响小鼠生长状态,胸腺指数和肝脏指数略微降低,脾脏指数升高;体外实验:天南星水煎液在实验剂量下对lewis肺癌细胞生长无影响。结论 天南星有抗肿瘤作用,其抗肿瘤作用不是直接细胞毒作用。

天南星;MTT;H22;Lewis

中药作用于肿瘤发生、发展的多个环节,其抗肿瘤活性是近年来研究的热点。传统植物天南星具有悠久的药用历史,其含有生物碱、甾醇类、有机酸等有效成分[1],具有抗惊厥、镇静、抗炎、抗肿瘤、抗心律失常等多种药理作用。随着对天南星化学成分的深入研究,其在抗肿瘤作用方面的研究也已成为新的研究热点[2-3]。曾绍贤等[4]已经发现含天南星的复方三生注射液对小鼠lewis肺癌、肝癌、艾氏腹水癌等多种移植性肿瘤有抑制作用,对体外培养人胃癌、肺癌及肝癌细胞有杀伤和抑制作用。本实验采用H22肝癌细胞皮下移植动物模型评价天南星的体内抗肿瘤作用,并考察其对lewis肺癌生长的影响,以期为天南星肿瘤治疗提供有价值的资料,为药用植物应用于抗肿瘤理论加以补充,为临床研究提供依据。

1 材料

1.1 药品

天南星水提物:称取天南星100 g,加干净自来水,水面以高于药物3～5 cm为准,共煎煮3次,每次煎煮30 min(煮沸后,转文火后开始计时),收集3次天南星水煎液,浓缩至200 m L,移至瓶中,无菌过滤,置冰箱内4℃保存,供体外实验使用。

天南星混悬液∶天南星100 g加生姜煮沸祛毒后烘干打粉。取一定量药粉,用体积分数0.5%CMC-Na配制成100 g/L的混悬液,供体内实验使用。

1.2 试剂

D-Hanks缓冲液(本实验室配制);Tris-NH4CL (本实验室配制);体积分数为0.5%CMC-Na(本实验室配制);DMEM培养基(购自Gibco公司);PBS(本实验室配制);胰酶(购自Hyclone公司);MTT(购自Sigma公司)。

1.3 动物与瘤株

昆明小鼠,雌性,20±2 g,河南省医学实验动物中心提供(合格证号:豫动合字101号);H22肝癌,本实验室于昆明小鼠腹水传代保存;lewis肺癌细胞,河南大学药学院药理实验室提供。

1.4 仪器

HDL洁净台(北京东联哈尔仪器制造有限公司);El X800酶标仪(美国BIO-IEK公司);TDL-508台式离心机(上海安亭科学仪器厂);YN-ZD-2电热蒸馏水器(上海博讯实业有限公司医疗设备厂); LDZX-75KBS立式压力蒸汽灭菌锅(上海申安医疗器械厂);CHA-S恒温振荡器(常州国华电器有限公司);BD-400冰柜(河南冷柜厂);电子天平FA1004N (上海精密仪器有限公司);ZXC紫外消毒车(上海跃进医用光学器械)。

2 方法

2.1 体内实验对小鼠H22肝癌皮下移植肿瘤的影响

将接种10 d左右生长良好的H22小鼠腹水稀释成5×106个细胞/m L,以0.2 m L/只接种于状态良好的昆明小鼠右腋部皮下,建立H22肝癌皮下移植模型。接种后将小鼠按体质量分为2组,每组10只。模型组:灌胃CMC-Na;天南星组:灌胃100 g/L天南星混悬液。实验当天开始以0.2 m L/10 g给药,隔天监测小鼠体质量1次,早晚给药各1次,给药间隔为8 h,连续17 d。

肿瘤长出后,开始用游标卡尺每隔l d测肿瘤长与宽1次,计算瘤体积。肿瘤体积(mm3)=肿瘤长度×肿瘤宽度×肿瘤宽度/2。

全程治疗结束后剥离肿瘤、肝脏、脾脏和胸腺,并称重,计算肿瘤抑制率及肝脏、胸腺、脾脏指数,同时,观察小鼠肺部等其他脏器是否正常。脏器指数(%) =内脏器官质量(mg)/处死当日体质量(g)×100%;肿瘤抑瘤率(%)=(1-T/C)×100%。式中:C为对照组平均瘤质量(g);T为给药组平均瘤质量(g)。

2.2 体外实验对lewis肺癌细胞的影响

将lewis小鼠肺癌传代细胞用胰酶-EDTA (2∶1)消化液消化,将消化后的细胞用含体积分数为10%小牛血清的DMEM完全培养液调整细胞浓度,吹打成单细胞悬液接种于96孔板,100μL/孔,置于体积分数5%CO2培养箱内37℃过夜培养,待细胞贴壁后,补充含不同浓度天南星水煎液的培养基100μL/孔,每孔5个复孔。天南星的终浓度设为0、1.25、2.5、5、10 g/L,并设置调零孔和对照孔,于体积分数为体积分数5%CO2培养箱内37℃培养48 h后,弃去药物,加入5 g/L的MTT 100μL/孔,放置4 h后甩出MTT,加入DMSO 100μL/孔,混匀后于酶标仪570 nm处测吸光度A,计算抑制率。抑制率(%)=1-加药组OD值/不加药组OD值× 100%。

2.3 统计学处理

3 结果

3.1 对荷瘤小鼠体质量、肿瘤及免疫器官的影响

与对照组小鼠相比较,天南星给药组小鼠体质量下降并不明显,给药期间小鼠状态良好,见图1。瘤体积和瘤质量与对照组比较,P＞0.05,未见明显差异,但肿瘤生长速度比对照组缓慢,见表1、图2。抑瘤率为34.7%,胸腺指数明显下降,与对照组比较,有显著差异;肝脏指数略微下降,脾脏指数略微升高,与对照组比较无明显差异,见表1。

表1 天南星对H22荷瘤小鼠体征的影响(±s,n=10)

表1 天南星对H22荷瘤小鼠体征的影响(±s,n=10)

注:与模型组比较,*P＜0.01。

组别 剂量/(m L/10 g) 瘤质量/(g) 胸腺指数/(mg/g) 脾脏指数/(mg/g) 肝脏指数/(mg/g)模型组 — 1.28±0.31 0.94±0.18 5.26±1.29 56.91±5.779天南星组 0.2 0.84±0.28*0.39±0.24*6.11±0.72 55.11±5.38

图1 荷瘤肝癌小鼠生长曲线

图2 H22荷瘤小鼠肿瘤生长曲线

3.2 天南星对小鼠lewis肺癌的抑制作用

实验结果显示,天南星在实验浓度下对lewis肺癌细胞生长无明显影响,见表2。

表2 天南星对lewis肺癌细胞的抑制率

4 讨论

天南星为天南星科天南星属植物天南星、异叶天南星的块茎。性温,味苦、辛,有毒。功能为燥湿化痰、祛风止痉、解毒散结,主治痰湿咳嗽、中风痰厥、癫痫、破伤风等症[5-6]。

随着人们对天南星研究的不断深入,已从天南星中分离出多种化学成分,如三萜皂苷、安息香酸(benzoicacid)、淀粉等,另外还有0.419 1%的氨基酸,0.596%的β-谷甾醇和钙、磷、铝、锌等21种无机元素[7-8]。有研究发现,天南星毒性成分为苛辣性毒素,其中D甘露醇可能是抗癌的有效成分[9]。动物实验表明,天南星经煎煮除毒后,用CMC-Na配置成100 g/L的混悬液,对肿瘤生长有明显的抑制作用。另外,已有研究证明,含天南星的三生针注射液,对小鼠肝癌细胞的生长有明显抑制作用,可抑制生物大分子合成,对DNA、RNA的合成抑制强于对蛋白质合成的抑制,但对外围血淋巴细胞ANAE阳性率、淋巴细胞转化率均无明显影响,因此,有较强的抗肿瘤活性[]。

本次试验所得抑瘤率为34.7%,可以确定天南星的抗肿瘤作用。众所周知,恶性肿瘤的发生与机体的免疫力低下或缺失密切相关。机体的免疫功能状态随着肿瘤的不断生长而进行性下降,多种特异性和非特异性免疫功能均受到显著抑制。免疫系统功能正常与否与肿瘤治疗成败有着重要的关系,本次实验通过测量脾脏、胸腺等免疫器官的脏器指数,发现天南星对小鼠脾脏和肝脏无显著性影响。恶性肿瘤的特点是易复发扩散,用天南星粉可以有效防治其复发和扩散,起到以毒攻毒,攻补兼施的作用。但天南星中的苛辣性毒素又是毒性成分,使用剂量不当,误食或超量内服可对皮肤和黏膜产生强烈的刺激作用,可引起口腔咽喉麻辣、痒感或大量流涎、味觉丧失、言语不清、声音嘶哑、张口困难、口腔黏膜轻度水肿、糜烂、头痛、心慌、面色苍白、四肢麻木,继而出现神经症状及全身毒性反应,严重时可产生惊厥、呼吸困难,最后使呼吸中枢完全麻痹而死亡,运动神经中枢也会受到影响[10]。加入其他的活性成分(如生姜),可降低其毒性作用,增加疗效。

体外实验中,在实验浓度下天南星对lewis肺癌细胞的生长无明显影响,提示天南星的抗肿瘤作用与细胞毒作用无关,其机制有待进一步研究。

[1]杨嘉,刘文炜,霍昕,等.天南星挥发性成分研究[J].生物技术,2007,17(5):53.

[2]汪蕾,张继振.天南星属植物研究进展[J].延边大学学报:自然科学版,2004,11(1):6 272.

[3]江年琼.半夏·天南星[M].北京:中国中医药出版社, 2001:119-121.

[4]曾少贤,肖逸,张廷华,等.复方三生注射液抗癌作用机制的初步研究[J].中药通报,1987,12(11):45-46.

[5]汤建华,任雁林,刘克勤,等.天南星药理作用和临床应用研究概况[J].陕西中医,2010,31(4):478-479.

[6]张明旆.略论天南星毒性及中毒解救的方法[J].中国中医药,2011,9(21):56-57.

[7]汪晓莉,王祝举,唐力英,等.天南星中脂肪酸成分研究[J].中国实验方剂学杂志,2010,16(7):33.

[8]杜树山,徐艳春.天南星化学成分研究(2)[J].中国药学杂志,2005,40(19):45.

[9]李玲燕,任连生,汤莹,等.马钱子、天南星对小鼠移植性肿瘤H22的抑制作用[J].中国药物与临床,2005,5(4):4.

[10]顾奎兴.中药在治疗肿瘤中的毒副作用及其对策[J].中医药学刊,2004,22(9):1 599-1 600.

[责任编辑 时 红]

Preliminary study of rhizome arisaematis on anti-tumor

QI Xiaoxiao，LI Hong，DU Gangjun*
（Institute of Pharmacy，Pharmaceutical College of Henan University，Kaifeng，Henan 475004，China）

Objective To investigate the antitumor effect of rhizome arisaematis.Methods In vivo，hepatoma H22cancer of mouse subcutaneously transplanted model was used and the mice were administrated rhizome arisaematis twice daily.The anti-tumor roles of rhizome arisaematis were evaluated by detecting tumor volume，weight and immune organ index.In vitro，the effect of rhizome arisaematis on lewis cells was observed by MTT.Results In vivo，compared with control group，the tumor in rhizome arisaematis group was smaller，the tumor inhibitory rate was 34.7%，both of liver index and thymus index decreased，spleen index increased.In vitro，rhizome arisaematis at used doses has no effect on lewis lung cancer cells.Conclusion Rhizome arisaematis has beneficial effects on tumor treatment，and its antitumor isn't cytotoxicity.

rhizome arisaematis；MTT；H22；lewis

R285.5

A

1672-7606(2014)02-0085-03

2013-09-30

国家自然科学基金项目(81173094);河南省高校青年骨干教师项目(2010GGJS-025);河南省科技厅重点攻关项目(112101310308);河南大学省部共建项目(SBGJ090704)。

戚笑笑(1990-),女,河南驻马店人,硕士研究生,从事中药抗肿瘤药理学研究工作。

*通讯作者:杜钢军(1971-),男,博士,教授,从事中药抗肿瘤药理学的研究工作。