胡 兵安红梅王双双郑佳露闫 霞黄晓伟
1.上海中医药大学附属龙华医院肿瘤科(上海,200032) 2.上海市中医药研究院中医肿瘤研究所 3.上海中医药大学附属龙华医院科技处
养肝解毒散结中药对肝癌血管生成作用及机制*
胡 兵1,2安红梅3王双双1,2郑佳露1,2闫 霞1,2黄晓伟1,2
1.上海中医药大学附属龙华医院肿瘤科(上海,200032) 2.上海市中医药研究院中医肿瘤研究所 3.上海中医药大学附属龙华医院科技处
目的:观察养肝解毒散结(YGJDSJ)中药对肝癌血管生成的作用。方法:裸小鼠皮下移植人肝癌Bel-7402细胞,随机分为两组,每组10只,分别给予蒸馏水或YGJDSJ灌胃,1次/d,治疗3周后,剥离肿瘤组织,免疫组织化学法检测血管生成及相关基因表达。结果:YGJDSJ中药可以抑制Bel-7402人肝癌组织血管生成,与对照组比较差异有显著性意义(P<0.01);YGJDSJ中药可降低肝癌组织血管内皮生长因子(VEGF)和乏氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达,与对照组比较差异有显著性意义(P<0.01);YGJDSJ中药还可降低M2型肿瘤相关巨噬细胞在肝癌组织的分布,与对照组比较差异有显著性意义(P<0.01)。结论:YGJDSJ中药可以抑制肝癌血管生成,其机制与下调VEGF、HIF-1α和M2型肿瘤相关巨噬细胞相关。
肝癌;养肝解毒散结中药;血管生成;血管内皮生长因子;乏氧诱导因子-1a;M2型肿瘤相关巨噬细胞
中医药是我国重要的生物医药资源,在肝癌的治疗中发挥了积极的作用[1]。养肝解毒散结中药复方(专利号:ZL201110145109.0)是项目组治疗肝癌临床验方,由女贞子、炙鳖甲、龙葵、蛇莓、泽漆、猫爪草、郁金、虎杖等中药组成;其中女贞子所含熊果酸可以抑制肝癌VEGF表达和血管生成[2],龙葵、蛇莓、郁金可以抑制鸡胚尿囊膜血管生成[3~5],虎杖单体白藜芦醇和大黄素可以抑制肿瘤血管生成[6,7],提示养肝解毒散结中药复方可能具有抑制血管生成的作用。本实验研究拟观察养肝解毒散结中药对肝癌血管生成的作用。
1.1 实验动物及细胞株 BALB/C裸小鼠20只,6周龄,雌性,体重18~23g,购自上海斯莱克实验动物公司,实验动物许可证:SCXK(沪)2012-0002,饲养于龙华医院SPF级动物实验室。人肝癌Bel-7402细胞购自中国科学院细胞库。
1.2 主要仪器及试剂 培养箱,美国NuAire公司产品;低温离心机,美国Thermo公司产品;倒置显微镜,日本NIKON公司产品。DMEM、胎牛血清购自Hyclone公司。中药由龙华医院中药房提供并鉴定。CD31、血管内皮生长因子(VEGF)、乏氧诱导因子-1α(HIF-1α)、精氨酸酶/(Arg-1)抗体购自Santa Cruz生物技术公司。其余为国产分析纯试剂。
1.3 中药制备 养肝解毒散结(YGJDSJ)中药由女贞子12 g,炙鳖甲30g,龙葵、蛇莓、泽漆、猫爪草、郁金、虎杖各15g等组成,按比例配方,加8倍量的水,浸渍1 h;炙鳖甲武火煮沸后文火煎煮0.5 h,加入其他中药煮沸后文火煎煮0.5 h,滤过;滤渣再加6倍量的水煎煮0.5 h,滤过;合并滤液,浓缩至2 g/ml,4℃储存备用。
图1 中药对肝癌血管生成影响图(HE,×200)
图3 中药对肝癌组织HIF-1α表达影响图(HE,×200)
图2 中药对肝癌组织VEGF表达影响图(HE,×200)
图4 中药对肝癌组织相关巨噬细胞影响图(HE,×200)
1.4 动物模型制备及分组 常规培养Bel-7402细胞,消化并计数,用PBS调整细胞浓度至5×107个/ml,每只裸小鼠给予无菌皮下注射0.1 m l细胞悬液;待肿瘤生长至可测量范围后随机分为对照组和YGJDSJ组,分别给予蒸馏水和YGJDSJ中药灌胃,0.3 ml/次,1次/d;两组动物均给予饲料,自由饮用无菌水。治疗3周后处死小鼠,保留肿瘤标本备用。
1.5 免疫组织化学检测 肿瘤组织常规固定、石蜡包埋、切片、脱蜡,3%H2O2封闭10min,PBS冲洗;柠檬酸缓冲液中(pH6.0)煮沸修复抗原,PBS洗涤;3%H2O2抑制内源性过氧化物酶,PBS洗涤;正常动物血清孵育5min,PBS洗涤;加入CD31、VEGF、HIF-1α、Arg-I(浓度1∶100)4℃过夜,PBS冲洗;加入对应二抗,37℃孵育30 min,PBS冲洗,DAB显色,苏木素复染,常规封片;Image Pro软件分析蛋白表达平均光密度值(MOD),结果以对照组倍数表示。
1.6 统计学方法 使用SPSS 18.0进行统计,计量资料以±s表示,两组之间比较采用t检验,P≤0.05为差异有统计学意义。
2.1 两组小鼠肝癌组织血管生成性况 采用CD31作为新生血管标志,免疫组化检测新生血管生成情况,结果显示对照组小鼠肝癌组织有较多新生血管生成,YGJDSJ中药可以抑制肝癌血管生成,与对照组比较差异显著(P<0.01)。见表1及插页图。
表1 两组小鼠肝癌组织血管生成平均光密度比较(±s)
表1 两组小鼠肝癌组织血管生成平均光密度比较(±s)
与对照组比较,**P<0.01
组别 n血管生成(MOD)1.00±0.07 YGJDSJ组 3 0.43±0.04对照组3 **
2.2 两组小鼠肝癌组织VECF表达情况 免疫组化检测结果显示,对照组小鼠肝癌组织VEGF表达明显,YGJDSJ中药可以抑制肝癌组织VEGF表达,与对照组比较差异显著(P<0.01)。见表2及插页图1。
表2 两组小鼠肝癌组织VEGF表达平均光密度值比较(±s)
表2 两组小鼠肝癌组织VEGF表达平均光密度值比较(±s)
与对照组比较,**P<0.01
组别 n VEGF(MOD)1.00±0.06 YGJDSJ组 3 0.34±0.03对照组3 **
2.3 两组小鼠组肝癌组织HIF-1α表达情况 免疫组化检测结果显示对照组小鼠肝癌组织有较多HIF-1α表达,YGJDSJ中药可以抑制肝癌组织HIF-1α表达,与对照组比较差异显著(P<0.01)。见表3及插页图3。
表3 两组小鼠肝癌组织HIF-1α表达平均光密度值比较(±s)
表3 两组小鼠肝癌组织HIF-1α表达平均光密度值比较(±s)
与对照组比较,**P<0.01
组别 n HIF-1α(MOD)对照组3 ** 1.00±0.05 YGJDSJ组 3 0.25±0.03
2.4 两组小鼠肝癌组织肿瘤相关巨噬细胞分布情况 采用Arg-I作为M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMS)标志,免疫组化检测M2TAMS在肝癌组织的分布,结果显示对照组肝癌小鼠组织有较多M2TAMS分布,YGJDSJ中药治疗后肝癌组织M2TAMS分布显著减少,与对照组比较差异显著(P<0.01)。见插页图4,表4。
表4 两组小鼠肝癌组织肿瘤相关巨噬细胞分布平均光密度值比较(±s)
表4 两组小鼠肝癌组织肿瘤相关巨噬细胞分布平均光密度值比较(±s)
与对照组比较,**P<0.01
组别 n TAM(MOD)1.00±0.04 YGJDSJ组 3 0.31±0.03对照组3 **
根据临床表现,肝癌可以归属于中医“鼓胀”、“黄疸”、“积聚”、“胁痛”、“肝积”、“肥气”、“伏梁”等范畴。历代医家对相关病证有一定阐发,如《灵枢·邪气脏腑病形篇》记载“肝脉微急为肥气,在胁下,若覆杯”,“伏梁,在心下”。《难经·五十五难·五脏攸分》记载"肝之积名曰肥气,在左胁下如覆杯",《济生方·癓瘕积聚门》描述“肥气之状,在左胁下,覆大如杯,肥大而似有头足,是为肝积”。
肝癌临床表现复杂,涉及多个病理因素,属正虚邪实之证,正虚是肝癌发病的内因;现代中医发展了癌毒的概念,癌毒是肝癌发生发展的病理基础,抗癌是治疗肝癌的重要法则,可以认为虚、毒、瘀是肝癌的基本病机[1,8]。养肝解毒散结方由多味中药组成,其中女贞子、炙鳖甲滋阴养肝、散结;龙葵、蛇莓解毒散结;泽漆、猫爪草化痰散结;郁金、虎杖化瘀散结;诸药合用,共奏养肝解毒散结之功。
肿瘤组织由于生长失控、血管紊乱,肿瘤内部氧水平降低,促使肿瘤细胞通过无氧酵解、肿瘤血管生成等方式以适应乏氧环境;在乏氧条件下HIF-1α蛋白水平升高,HIF-1α可直接结合VEGF启动子,上调VEGF表达,促肿瘤血管生成[9]。本研究结果显示,养肝解毒散结中药可以抑制肝癌组织血管生成,同时伴随VEGF和HIF-1α表达降低,提示养肝解毒散结中药对肝癌血管生成抑制作用与下调VEGF和HIF-1α表达相关。
M2型TAMS是介导肿瘤炎症(Cancer-related inflammation)的主要细胞群体,低表达IL-12、IL-23,高表达IL-10和Arg-I,Arg-1是M2 TAMS的标志基因[10]。肿瘤细胞可以分泌IL-10、CSF-1等细胞因子,促使单核细胞分化为M2 TAMS。此外,肿瘤组织因乏氧高表达的HIF-1α也可以上调CXCL8和CXCR4促M2 TAMS分化。M2 TAMS可以抑制抗肿瘤免疫,促肿瘤转移,也可以通过分泌VEGF促肿瘤血管生成。本研究结果显示,养肝解毒散结中药治疗后肝癌组织M2 TAMS分布减少。
综上所述,本研究结果显示:养肝解毒散结中药可以抑制肝癌血管生成,其机制与下调VEGF、HIF-1α和M2型肿瘤相关巨噬细胞相关,值得进一步深入研究。
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Effects and M echanism of YangGan JieDu SanJie Herbs on Angiogenesis in Hepatocellular Carcinoma*
HU Bing1,2AN Hong-Mei3,WANGShuang-Shuang1,2,etal.1.Departmentof Oncology,Longhua Hospital,ShanghaiUniversity of Traditional Chinese Medicine(Shanghai,200032)China
Objective:To observe the effects of YangGan JieDu SanJie herbs(YGJDSJ)on angiogenesis in human hepatocellular carcinoma.Methods:Nudemice subcutaneously transplanted with Bel-7402 human hepatocarcinoma cellswere random ly divided into two groups(10mice per group),and intragastric administered with distilled water or YGJDSJdaily.After threeweeks of treatment,the tumorswere dissected.Gene expression was detected by IHC(Immunohistochemistry).Results:compared with control group,YGJDSJ could significantly inhibitangiogenesis and down-regulated VEGF(Vascular endothelialgrowth factor)and HIF-1α(Hypoxia Inducible Factor-1α)expression in Bel-7402 hepatocarcinoma(P<0.01).At the same time,YGJDSJalso could significantly decrease distribution of TAMs(Tumor-associated macrophages)in Bel-7402 hepatocarcinoma(P<0.01).Conclusion:YGJDSJ can inhibit angiogenesis in hepatocarcinoma and may relate to down-egulation of VEGF,HIF-1αand TAMs.
Hepatocellular carcinoma;angiogenesis;YangGan JieDu SangJie;VEGF;HIF-1α;Tumor-associated macrophages
2016-10-26 编辑:程良斌)
10.3969/j.issn.1005-0264.2017.03.012
国家自然科学基金(No.81473625);上海市中医药事业发展三年行动计划(No.ZY3-CCCX-3-3025);上海市科技支撑项目(No.16401902500)