芹菜素对肺癌细胞的抗增殖作用和抗肿瘤药物的增敏作用

2017-08-10 09:54黄好武黄欢文姜一平管丫仔冯家诚
中国药业 2017年12期
关键词:奥沙利灌胃芹菜

黄好武,黄欢文,姜一平,管丫仔,冯家诚

(1.广东省珠海市人民医院,广东 珠海 519000; 2.遵义医学院第五附属<珠海>医院,广东 珠海 519100)

·实验研究·

芹菜素对肺癌细胞的抗增殖作用和抗肿瘤药物的增敏作用

黄好武1,黄欢文2,姜一平1,管丫仔1,冯家诚1

(1.广东省珠海市人民医院,广东 珠海 519000; 2.遵义医学院第五附属<珠海>医院,广东 珠海 519100)

目的 探讨芹菜素对肺癌细胞的抗增殖作用和抗肿瘤药物的增敏作用。方法 选择鼠龄约5周A/J系小鼠140只,随机分成3组,第1组40只,第2组60只,第3组40只,每组均平分成试验组及对照组。鼠龄6~7周时,在第1组中试验组、第2组经腹腔注射4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶)-1-丁酮(NKK)10mg/kg,第1组中对照组腹腔注射生理盐水;第2~3 d,第2组中试验组每日大剂量芹菜素灌胃;第3组给予NKK腹腔注射,给药第52~62周,试验组每日芹菜素大剂量灌胃;第2组中对照组、第3组中对照组小鼠分别以植物油大剂量灌胃。在试验第52周将第1组、第2组小鼠处死,63周第5 d将第3组小鼠处死;3组小鼠均被处死解剖切片观察,并利用奥沙利铂及博来霉素对肺癌切片进行处理。结果 第1组中试验组平均发现(1.35±0.22)个肺癌病灶,对照组未见癌性病灶;第2组中试验组仅2只小鼠偶见肺癌病灶,对照组发现(1.71±1.28)个癌性病灶;第3组中试验组发现(1.01±1.19)个癌性病灶,对照组发现(1.56±0.78)个癌性病灶。抑制率第1组为0,第2组为(94.32±0.27)%,第3组为(0.36±0.03)%;芹菜素与奥沙利铂及博来霉素联用存在一定的协同作用(CI多小于1)。结论 芹菜素对肺癌细胞的抗增殖作用和抗肿瘤药物的增敏作用良好。

芹菜素;肺癌细胞;抗增殖;抗肿瘤;增敏作用

目前,肺癌主要采用化学治疗(简称化疗),但不良反应多,程度轻重不等[1-3]。芹菜素为黄酮类物质,存在于很多蔬菜水果中,但以芹菜根中含量(75 mg/kg)最高。芹菜素能抑制结肠癌、软骨肉瘤等多种肿瘤细胞的生长、侵袭,促使肿瘤细胞凋亡,并对中枢神经系统、肝脏、眼部以及其他器官具有一定的防护作用[4-5]。芹菜素不仅自身具有一定的抗肿瘤作用,且与抗癌药物联合应用,可能产生一定的协同作用[6]。本研究中选择了140只5周龄A/J小鼠,随机分成3组,并分成不同试验组及对照组,分别经4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶)-1-丁酮(NKK)、生理盐水、植物油及芹菜素进行不同处理,并将小鼠肺部肺片应用奥沙利铂及博来霉素进行处理,取得一定试验结果。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 动物、试药与仪器

动物:选择鼠龄约5周A/J系健康雄性小鼠140只,经适应性饲养30 d(基本饲料,自由饮水,12 h昼夜循环,温度22℃,相对湿度50% ~70%,定期测体质量)后开始试验,按数字随机原则将小鼠分成3组,各40只,每组均按照数字随机原则均分成试验组及对照组。

仪器:ABIPCR扩增仪、PCR System(美国Applied Biosystems公司);Nanodrop 2000型超微量紫外分光光度计(美国Nanodrop公司);WY-YW 1664型超低温冰箱(上海巴玖实业有限公司);TGL-16型高速冷冻离心机,TG-16G型常温高速离心机(常州万合仪器制造有限公司);GX41型生物显微镜(日本奥林巴斯公司);水平流C型超净工作台(上海智诚分析仪器有限公司);真空采血管、注射器、医用剪子、镊子,均由江苏康健医疗用品有限公司提供;ABIN8010560型96孔PCR板,BD-Falcon BD-35型细胞培养板,均由海门市优耐特实验器材发展有限公司提供。

试药:NKK(美国 International Laboratory,批号为6004922);芹菜素(陕西慧科植物开发有限公司,批号为0510360);玉米油(江西绿源油脂实业有限公司);博来霉素(天津太河制药有限公司,批号为20060701),奥沙利铂(南京制药厂,批号为20040401);Invitrogen41500-034型MEM培养基(美国Invitrogen公司)。

1.2 方法

第1组:40只,随机分成试验组及对照组,各20只;适应性饲养后第6~7周,试验组20只给予NKK一次性腹腔注射,10mg/kg;对照组一次性腹腔注射生理盐水。第52周小鼠称定质量、处死,解剖,肺组织病理检查。两组小鼠注射前生长状态、体质量等比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

第2组:60只,随机分成试验组及对照组,各30只;适应性饲养后第6~7周,试验组及对照组均给予NKK一次性腹腔注射,10mg/kg;第2~3 d试验组每日以大剂量芹菜素灌胃(50mg/kg,玉米油稀释);每隔5 d,灌胃1次,用量同前;对照组等量玉米油灌胃,灌胃频率与试验组保持一致。正常饲养,给水。第52周小鼠称定质量、处死,解剖,肺组织病理检查。两组小鼠注射前生长状态、体质量等比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

第3组:40只,随机分成试验组及对照组,各20只;适应性饲养后第6~7周,试验组及对照组均给予NKK一次性腹腔注射,10mg/kg。正常饲养,给水。给药后第52~62周,试验组在初始2 d均给予大剂量芹菜素灌胃(50mg/kg,玉米油稀释);每隔5 d,灌胃1次,用量同前;对照组等量玉米油灌胃,灌胃频率与试验组保持一致。第63周,试验组及对照组小鼠在灌胃给药5 d后称定质量后处死,解剖,肺组织病理检查。两组小鼠注射前生长状态、体质量等比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

1.3 建模成功标准及 CI测定

建模成功标准:第1组、第2组均为第52周处死小鼠,解剖肺部病理检查发现肺癌病灶,可判断为肺癌模型建立成功,而第3组则在第62周处死小鼠,肺部病理检查发现肺癌病灶,可判断为肺癌造模成功。

抑制率(CI)测定:将肺部肿瘤计数后、称重,详细记录数据,并计算试验组抑瘤率。将小鼠肺癌细胞在细胞培养板(96孔,每孔1×104)上贴壁后去除培养基,加入芹菜素培养基(DMEM,含抗生素1%)200μmol/L,设空白及加入二甲基亚砜(DMSO)对照组,经过夜处理,去除培养基,磷酸盐缓冲溶液(PBS)清洗;用DMEM培养基对博来霉素及奥沙利铂进行稀释,并设置空白及加入DMSO对照组,1个浓度3个复孔,培养板上每孔利用200μL药液进行处理,并在CO2浓度为5%、温度为37℃培养箱中停留48 h后取出。每孔加入40μL PMS/MTS混合液,并在CO2浓度为5%、温度为37℃培养箱中停留30~60min后取出,在490 nm波长下检测培养孔 CI。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 癌性病灶发生情况

第1组中,试验组内平均发现(1.35±0.22)个肺癌病灶,对照组未见癌性病灶;第2组中,试验组仅2只小鼠发现偶见肺癌病灶,对照组发现(1.71±1.28)个病灶;第3组中,试验组发现(1.01±1.19)个癌性病灶,对照组发现(1.56±0.78)个癌性病灶。抑制率第1组为0,第2组为(94.32±0.27)%,第3组为(0.36±0.03)%。

2.2 药物增敏情况

芹菜素与奥沙利铂、博来霉素存在一定的协同作用(CI多小于1)。详见表1。

3 讨论

全球约90%肺癌均与吸烟有关,在欧美等发达国家中,与吸烟有关的癌症患者年死亡率占30%,且每年与吸烟有关的肺癌患者逐年上升[7-10]。NKK为在烟草中特异性存在的主要致癌物质,进入人体后可经过一系列反应可转化成甲醛及酮酸、二醇等,与DNA极具亲和力,能促使DNA发生癌变[11-12]。利用NKK处理小鼠,较易建立肺癌模型,且多为腺癌。

表1 芹菜素与奥沙利铂、博来霉素在肺癌细胞中的 CI值

芹菜素的生物学活性多样,在众多哺乳动物系统中其生物效应与自身具备的抗氧化作用、清除自由基能力有关。此外,它还具有抗基因突变、抗炎性反应、抗病毒传染、抑制肿瘤细胞增殖活跃程度、诱导细胞凋亡、抑制细胞周期、减少氧化应激程度、提高解毒酶生物活性、提高放化疗增敏效应等作用。多项体外及动物试验研究发现,芹菜素对多种肿瘤具有预防、治疗或化疗增敏作用,且对多种原因导致的骨、前列腺、肝脏、眼部等组织、器官的病变具有预防保护效用,对中枢神经系统异常病变亦具有一定的预防作用;对不同性别的的大鼠生殖系统的内分泌功能均有明显影响;还具有抗细菌、抗病毒、抗过敏作用、抗氧化作用、抵抗辐射损伤及调节分化功能等作用[13-15]。

NNK是烟草中特有的亚硝胺类(TSNAs)主要致癌源,被公认为造成吸烟患上肺癌的重要危险因素。因此,国际癌症研究协会将其列为具有致癌作用的物质之一。目前,肺癌患者首选治疗手段为化疗,但如骨髓抑制等典型化疗毒副反应限制了其应用。因此,近年来寻求更好的中西医结合治疗方案,以减少化疗的副作用成为相关领域研究焦点。而芹菜素可直接作用于细胞周期检测点,且能调节细胞周期,进而预防癌症。芹菜素能从一定程度上提高肺癌A549细胞中的瘦素与瘦素受体的表达情况,且能单独或与瘦素协同上调活性氧的释放量,诱导细胞开始凋亡进程。但芹菜素对肺癌的预防作用具体机制尚不明确,且仅停留在体外试验中。

本研究结果显示,NKK建立肺癌模型成功的小鼠体内发现癌性病灶明显少于无芹菜素灌胃的肺癌模型小组。且利用不同浓度芹菜素与奥沙利铂、博来霉素共同作用于小鼠肺癌病灶,结果显示,对药物的增敏效果良好,CI多小于1。提示NKK能诱导小鼠出现肺癌,奥沙利铂、博来霉素对肺癌具有一定的治疗作用,芹菜素对肺癌具有较强的抑制作用,能提高药物的敏感性。

综上所述,芹菜素对肺癌细胞的抗增殖作用和抗肿瘤药物的增敏作用良好。但本次研究存在一定的局限性,如样本量不足、试验动物种类单一等,应进一步扩大样本量,扩展试验动物种类,满足研究需要。

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Anti-Proliferative Effect of Apigenin on Lung Cancer Cells and Its Sensitization Effect of Anti-Tumor Drugs

Huang Haowu1,Huang Huanwen2,Jiang Yiping1,Guan Yazi1,Feng Jiacheng1
(1.Department of Pharmacy,Zhuhai People′s Hospital,Zhuhai,Guangdong,China 519000; 2.The Fifth Affiliated Hospital of Zunyi Medical University,Zhuhai,Guangdong,China 519100)

Objective To analyze the anti-proliferative effect of apigenin on lung cancer cells and its sensitization effect of anti-tumor drugs.M ethods Totally 140 A/J mice of 5 weeks were selected and random ly divided into 3 groups,40 mice in the first group,60 mice in the second group,40 mice in the third group,they were divided into the experimental group and the control group according to the digital random principle.In the rats aged 6-7 weeks,the experimental group in the first group and the second groups were intraperitoneally injected with 4-(methyl nitrosamine)-1- (3-pyridine)-1- butanone(NKK)10 mg/kg,and the control group in the first group was intraperitoneally injected with physiological saline.On the second and third day,the experimental group in the second group was treated with large doses of apigenin,the third group was given intraperitoneal injection of NKK.In the 52-62 weeks,the experimental groups were given intragastric administration of apigenin at large doses,the control groups in the second group and the third group were treated with large doses of vegetable oil.In the fifty-second week,the mice in the first group and the second group were killed,and the mice in the third group were killed on the fifth day in the sixty-third weeks.The mice in the 3 groups were sacrificed and dissected to observe,and the lung cancer slices were treated with Oxaliplatin and Bleomycin.Resu lts In the first group,an average of(1.35±0.22)lung cancer lesions were found in the experimental group,and there were no cancer lesions in the control group.In the second group,only 2 mice in the experimental group were occasionally found the lung cancer lesions,and(1.71±1.28)cancer lesions were found in the control group.In the third group,(1.01±1.19)cancer lesions were found in the experimental group,and (1.56±0.78)cancer lesions were found in the control group.The CI were 0,(94.32±0.27)% and(0.36±0.03)% in the first,second and third group,respectively.Apigenin combined with Oxaliplatin and Bleomycin had synergistic reaction(CI was mostly less than 1).Conclusion Apigenin plays an important role in the anti-proliferation of lung cancer cells and the sensitizing effect of anti-tumor drugs.

apigenin;lung cancer cells;anti-proliferative;anti-tumor;sensitization

R285.5;R282.71;R734.2

:A

:1006-4931(2017)12-0020-03

2017-01-29;

2017-03-08)

10.3969/j.issn.1006-4931.2017.12.005

黄好武(1973-),女,大学本科,副主任药师,研究方向为医院药学,(电话)0756-2162181(电子信箱)haowu0922@126.com。

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