狗枣猕猴桃多酚对S180荷瘤小鼠抗肿瘤实验研究

2015-07-22 11:58左丽丽富校轶王振宇王舒然吉林医药学院公共卫生学院吉林吉林303哈尔滨工业大学食品科学与工程学院黑龙江哈尔滨50090
食品研究与开发 2015年18期
关键词:抗肿瘤

左丽丽,富校轶,王振宇,王舒然,*,张 岚,刘 敏(.吉林医药学院,公共卫生学院,吉林吉林303;.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院,黑龙江哈尔滨50090)

狗枣猕猴桃多酚对S180荷瘤小鼠抗肿瘤实验研究

左丽丽1,富校轶1,王振宇2,王舒然1,*,张岚1,刘敏1
(1.吉林医药学院,公共卫生学院,吉林吉林132013;2.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150090)

摘要:观察狗枣猕猴桃多酚的体内抗肿瘤作用。小鼠腋下注射S180实体瘤模型,建立荷瘤小鼠模型,然后灌胃狗枣猕猴桃多酚,连续灌胃10 d,观察荷瘤小鼠肿瘤生长状况及对小鼠免疫系统的影响。狗枣猕猴桃多酚具有明显的抗肿瘤作用,能够抑制肿瘤细胞的生长,并且延长荷瘤小鼠的存活时间;能够显著增强脾脏T淋巴细胞的增殖能力。食用狗枣猕猴桃具有一定的抗肿瘤作用,其作用机制可能是通过增强机体的免疫系统功能来实现。

关键词:狗枣猕猴桃多酚;S180实体瘤;抗肿瘤

猕猴桃多酚是自然界中分布最多的活性成分之一,主要存在于猕猴桃果实和叶子中,具有很好的抗氧化活性[1-2]。研究表明,许多植物多酚对癌细胞的增殖都有一定的抑制作用[3-4],而狗枣猕猴桃多酚(Actinidia kolomikta polyphenols,AKP)由于其优越的抗肿瘤作用而成为现在最受关注的多酚类物质之一。一些癌症发病的危险性与猕猴桃制品的摄入量呈负相关性,食用狗枣猕猴桃能够降低癌症的风险性,特别是对肺癌和宫颈癌细胞具有很好的抑制作用[5]。本试验对其进行抗肿瘤方面的实验研究,为开发其防癌、抗癌的应用提供技术参考。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1试剂和仪器

狗枣猕猴桃多酚(AKP):哈尔滨工业大学食品科学与工程学院生物化工实验室制备;环磷酰胺分析纯:江苏恒瑞医药股份有限公司;RPMI 1640培养基:美国Hyclone公司;胎牛血清:杭州四季青生物工程材料有限公司;二甲基亚砜(DMSO):Sigma公司;酶标仪:Biocell公司;96孔培养板;培养瓶(Costar)。

1.1.2实验动物

健康雄性昆明小鼠,体重(25±2)g,购自哈尔滨医科大学肿瘤医院。

1.2方法

1.2.1建立荷瘤小鼠模型

小鼠正常进食给水,保持温度在25℃左右,湿度为45%,实验室条件下饲养一周,使其适应环境。无菌条件下,抽取S180荷瘤小鼠的腹水0.2 mL,快速接种到健康昆明小鼠的腹腔内。一周后,挑选腹水生长状况良好、腹腔体积膨大形成正压力,并且没有溃破的S180荷瘤小鼠,使用75%乙醇对小鼠的皮肤进行表面消毒,无菌条件下抽取荷瘤小鼠腹水,使用生理盐水将其稀释并最终调整细胞浓度为5×106cells/mL,选取健康昆明小鼠,分别于小鼠右前肢腋下皮下接种上述S180细胞悬液0.2 mL[6],接种120只,即得S180荷瘤小鼠模型。

1.2.2实验分组及灌胃方法

接种次日,将S180荷瘤小鼠随机分成五组(模型组、阳性对照组-环磷酰胺、狗枣猕猴桃多酚低、中、高剂量组),每组20只,以及未接种的空白对照组,分别对其进行编号,试验组低、中、高剂量组小鼠分别灌胃不同浓度的狗枣猕猴桃多酚(50、100、150 mg/kg·d),环磷酰胺注射剂量为20 mg/kg·d,连续给药10 d,模型组和空白对照组分别灌胃生理盐水,于第11 d从各组中随机抽取10只小鼠,脱臼处死,迅速剥离小鼠的肿瘤和脾脏、胸腺组织,称重并测定各项指标,各组余下的小鼠继续观察直至死亡,记录其存活天数。

1.2.3荷瘤小鼠免疫指数测定

小鼠处死后迅速摘取胸腺、脾脏,用生理盐水反复冲洗血污,并用滤纸吸干水分,称取胸腺和脾脏的重量,按照下述公式计算胸腺指数、脾脏指数[7]:脏器指数=器官重量(mg)/小鼠体重(g)

1.2.4狗枣猕猴桃多酚对S180实体瘤的抑制率

小鼠处死后于右前肢腋窝位置迅速剥离瘤块,剔除周围的结缔组织,用生理盐水冲洗干净,滤纸吸干水分后并称取瘤重,使用下述公式计算肿瘤抑制率[8]:

肿瘤抑制率/%=(模型组平均瘤重-给药组平均瘤重)/模型组平均瘤重×100

1.2.5T淋巴细胞增殖功能测定

无菌条件下,取小鼠脾脏组织,制备脾脏单细胞悬浮液[9],按照MTT颜色反应法测定脾淋巴细胞增殖功能。

2 结果

2.1AKP对荷瘤小鼠外观特征及生长动态的影响

小鼠接种S180实体瘤细胞次日,观察其外观、饮食及活动均正常;给药第3天后,接种S180实体瘤的模型组小鼠一般状况变差,逐渐出现精神萎靡,行动迟缓,毛发杂乱干涩等现象,如表1所示。

表1 S180荷瘤小鼠的外观特征Table 1 Appearance characteristics of S180 solid tumor in mice

而同期灌胃AKP的小鼠以及腹腔注射环磷酰胺的小鼠一般状况明显优于模型组小鼠。接种三或四日后可触及皮下有沙粒样肿块,随着时间的延长肿瘤逐渐增大,与模型组相比,AKP和环磷酰胺药物组肿瘤增长缓慢,与此同时,给药组小鼠的饮食、活动及体重逐渐恢复正常,而模型组小鼠表现出竖毛现象,饮食及活动量减少,瘤块体积逐渐增大,体重有所降低。在剥离肿瘤时,模型组小鼠的瘤块体积较大,有的浸润到皮肤和胸骨,界限不清,不易剥离,而药物组实体瘤体积较小,界限清晰易剥离。

模型组小鼠接种S180实体瘤后,第3、4天可在右前侧腋部皮下触及肿瘤,随着时间的延长肿块面积明显变大,且与皮肤深部组织发生粘连。接种S180实体瘤后所有小鼠的皮下均有肿瘤组织生长,第5天~第8天时肿瘤生长速度最快,其中模型组实体瘤体积最大,给药组随着剂量的增加实体瘤受到不同程度的抑制,AKP低剂量组对实体瘤的增长具有显著的抑制作用,AKP中剂量和高剂量组对S180实体瘤具有极显著的抑制作用,并成明显的剂量依赖关系,而环磷酰胺对实体瘤的的抑制效果最佳。

2.2AKP对S180实体瘤生长的抑制作用

狗枣猕猴桃多酚各剂量组和环磷酰胺对小鼠S180实体瘤的抑制作用如图1所示,与模型组相比,肉眼观察到给药组实体瘤的体积明显减少。根据瘤重计算AKP对其的抑制率如表2所示。

结果表明AKP各剂量组对S180实体瘤的增长均具有较为明显的抑制作用(P<0.05或P<0.01),低、中、高剂量的AKP对实体瘤的抑制率分别为20.91%,38.17%和44.27%,并呈明显的剂量依赖关系,阳性对照组环磷酰胺对S180实体瘤的抑制率为66.96%。不同浓度的狗枣猕猴桃多酚对S180实体瘤的生长抑制作用,组间存在显著性的差异,尤其是高剂量AKP的抑制效果最佳,这种抑制作用与阳性对照相比略弱一些。试验结果表明摄取一定剂量的AKP对S180实体瘤的生长具有很好的抑制作用,进一步揭示了AKP在体内具有显著的抗肿瘤作用。

2.3AKP对S180荷瘤小鼠存活时间的影响

药物对S180实体瘤小鼠的存活时间影响如表3所示。

图1 AKP对小鼠S180实体瘤的影响Fig.1 Effect of AKP on S180 solid tumor in mice

表2 狗枣猕猴桃多酚对S180实体瘤的抑制作用Table 2 Inhibition ratio of AKP on S180 solid tumor in mice

表3 狗枣猕猴桃多酚对S180荷瘤鼠存活时间的影响Table 3 Effect of AKP on survival time S180 solid tumor in mice

进一步分析狗枣猕猴桃多酚对S180实体瘤小鼠生存率的影响。结果显示模型组小鼠由于受到实体瘤的影响使得机体免疫力显著降低,导致其生存时间明显缩短。给药组与模型组相比,AKP低、中、高各剂量组能够显著的提高S180小鼠的存活时间,提高率分别为17.56%,21.37%,26.01%,而阳性对照组环磷酰胺对S180荷瘤小鼠的存活率提高了48.09%,这表明狗枣猕猴桃多酚各剂量组能够显著抑制S180实体瘤的生长,可以有效的提高荷瘤小鼠的生存时间。

2.4AKP对荷瘤鼠脾脏指数和胸腺指数的影响

AKP对荷瘤鼠脾脏指数和胸腺指数的影响见表4。

表4 狗枣猕猴桃多酚对S180荷瘤小鼠脾脏指数和胸腺指数的影响Table 4 Effect of AKP on liver and spleen index of S180 solid tunor in mice

免疫系统担负着免疫防御、免疫监视以及免疫自稳等多种功能,免疫器官是机体执行免疫功能的重要场所,在此产生免疫反应[10]。胸腺是机体内的中枢免疫器官,能够产生大量T淋巴细胞,分泌胸腺激素,参与细胞免疫是其主要的功能;而脾脏是机体最大的外周免疫器官,与体液免疫关系非常密切。免疫器官的重量与动物的免疫功能密切相关,免疫器官的脏器指数是衡量机体免疫功能的重要指标。表4结果显示不同剂量的狗枣猕猴桃多酚和环磷酰胺能够显著提高S180荷瘤小鼠的脾脏指数和胸腺指数,并呈浓度剂量依赖关系,尤其以AKP高剂量组最明显,这表明狗枣猕猴桃多酚能够通过保护小鼠的脏器指数有效提高S180荷瘤小鼠的免疫功能。

2.5AKP对荷瘤鼠脾淋巴细胞增殖的影响

狗枣猕猴桃多酚对脾淋巴细胞增殖能力的影响结果如表5所示。

与正常对照组相比,模型组脾淋巴细胞的增殖能力急剧降低(P<0.01),而不同剂量的给药组脾淋巴细胞的增殖率显著高于S180实体瘤模型组,并表现出明显的剂量依赖关系,这表明一定浓度的狗枣猕猴桃多酚能够促进机体脾淋巴细胞的增殖,具有很好的免疫增强作用,AKP抑制S180实体瘤的增殖与其提高免疫力具有一定的相关性。在机体内肿瘤细胞经常发生并存在,正是由于机体本身具有免疫系统的监控功能才会使其幸免于难。因此,从一定意义上讲,免疫系统可以识别肿瘤细胞并对其作出反应来清除癌变的细胞。这就引发人们通过激活机体的免疫系统来实现抗肿瘤目的的尝试。加深入的研究。

表5 AKP对脾淋巴细胞增殖影响Table 5 Effect of AKP on proliferation of lymphocyte

3 结论

近年来的研究表明,狗枣猕猴桃多酚具有多种食疗保健作用,如增强机体抗氧化能力,提高细胞的免疫功能,新陈代谢以及提高DNA的修复功能等。本实验研究了狗枣猕猴桃多酚的体内抗肿瘤作用,结果表明狗枣猕猴桃多酚能够显著地抑制S180实体瘤的增长,延长机体的存活时间,提高机体的胸腺指数和脾脏指数,增强荷瘤小鼠脾淋巴细胞的增殖能力,有效提高机体的免疫能力。综上实验结果表明狗枣猕猴桃多酚可能具有一定的抗肿瘤作用,有必要对其进行更

参考文献:

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DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.18.008

收稿日期:2015-03-24

作者简介:左丽丽(1982—),女(汉),讲师,博士,主要从事天然产物分离纯化、结构鉴定与功能研究。

*通信作者:王舒然(1968—),男(汉),教授,博士,主要从事慢性病的膳食预防和控制。

Experimental Studies of Actinidia Kolomikta Polyphenols in Inhibiting Tumor Growth in S180 Bearing Mice

ZUO Li-li1,FU Xiao-yi1,WANG Zhen-yu2,WANG Shu-ran1,*,ZHANG Lan1,LIU Min1
(1.School of Public Health,Jilin Medical College,Jilin 132013,Jilin,China;2.School of Food Science and
Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,Heilongjiang,China)

Abstract:To observe the inhibition effect of Actinidia kolomikta polyphenols on tumor in mice.S180 solid tumor-bearing mice were used animal model.The mice were given Actinidia kolomikta polyphenols by oral for 10 days.The effects of Actinidia kolomikta on tumor weight,spleen lymphocyte proliferation and organ indexes were examined.Actinidia kolomikta polyphenols could markedly decrease tumor weight,inhibit the growth of cancer cell,prolong the survival days.Actinidia kolomikta polyphenols could promote spleen lymphocyte proliferation.Actinidia kolomikta polyphenols could inhibit the growth of S-180 solid tumor.The anti-tumor effect may be related to its immune function.

Key words:Actinidia kolomikta polyphenols;S180 solid tumor;anti-tumor

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