有氧运动对乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生长的影响

崔 沐

(西安医学院护理学院，陕西 西安 710021)

有氧运动对乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生长的影响

崔 沐

(西安医学院护理学院，陕西 西安 710021)

目的探讨有氧运动对乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生长的影响。方法60只健康雌性SD大鼠随机分为对照组与研究组，均30例。常规饲养1 w后，两组均接种4T1大鼠乳腺癌细胞，给予研究组有氧运动，仅给予对照组常规饲养。8 w后，比较两组大鼠体重、鼠尾不动时间、血清肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6、IL-1β水平及荷瘤组织中转化生长因子(TGF)-β、IL-10表达情况及瘤重、瘤体积。结果与干预前相比，干预后两组大鼠体重均明显下降，鼠尾不动时间明显上升，且研究组上述观察指标均优于对照组(P<0.05)；研究组血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平及TGF-β、IL-10阳性率、瘤重、瘤体积分别为(90.56±8.51)pg/ml、(134.75±10.36)pg/ml、(408.24±36.57)pg/ml、36.67%(11/30)、33.33%(10/30)、(3.75±1.53)g、(3 157.30±218.26)mm3，均优于对照组〔(60.36±4.25)pg/ml、(198.52±18.56)pg/ml、(685.25±52.24)pg/ml、66.67%(20/30)、70.00%(21/30)、(4.82±1.46)g、(3 589.36±223.01)mm3〕(P<0.05)。结论采用有氧运动治疗乳腺癌SD大鼠，可缓解大鼠癌因性疲乏，其作用机制可能与上调血清IL-6、下调TNF-α及IL-1β有关；同时，有氧运动有效抑制乳腺癌SD大鼠荷瘤生长情况，其作用机制可能与下调荷瘤组织中TGF-β、IL-10阳性表达有关。

有氧运动；乳腺癌；癌因性疲乏；荷瘤生长

目前，乳腺癌的临床治疗方法较多，包括手术治疗、放疗、化疗等，虽可以延长患者生存时间，但患者预后情况不佳，往往存在疲乏、呕吐、腹泻、便秘等不良反应，其中以癌因性疲乏最为常见〔1,2〕。药物治疗和非药物性干预是治疗癌因性疲乏的主要方式，通过增强营养、改善睡眠、纠正代谢紊乱等方式减少癌因性疲乏发生，但由于癌因性疲乏发病原因比较复杂，再加上人们缺乏治疗癌因性疲乏的相关知识，目前尚未发现彻底治愈癌因性疲乏的方法〔3～5〕。本研究旨在探讨有氧运动对乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生长的影响。

1 材料与方法

1.1实验动物与分组 选择南京君科生物工程有限公司提供的60只雌性SD大鼠为研究对象，10～16周龄，平均(13.12±1.63)周龄；体重120～160 g，平均(135.25±5.74)g。大鼠分笼饲养，每笼10只，自由饮水、摄食，湿度为40%～60%，温度为20℃～24℃。常规饲养1 w后，将60只雌性SD大鼠随机分为对照组与研究组，均30例。

1.2乳腺癌模型的建立 将4T1大鼠乳腺癌细胞培养于RPMI-1640培养液中(含100 μg/ml链霉素、100 U/ml青霉素及10%胎牛血清)，放置于37℃、5%CO2培养箱中进行培养，隔天换液，2～3 d传1代，取对数生长期的细胞用于实验。收集细胞后，使用RPMI-1640培养液洗涤2～3次，调整活细胞浓度为4×105/ml。应用碘伏对大鼠接种部位进行消毒，应用1 ml注射器吸取0.2 ml的4T1细胞悬液，接种于大鼠右腋皮下，并用棉签局部压迫1～2 min。接种完成后7～10 d，当肿瘤增大至2 mm×2 mm时，可判断为乳腺癌模型建立成功。

1.3方法 给予研究组有氧运动，运动形式为跑台，强度为中等轻度，具体措施：跑台坡度为0度，初始速度为10 m/min，每次增加1 m/min，直至15 m/min，每个速度跑10～15 min，共1 h/次，1次/d，每周跑6 d，休息1 d，共运动8 w。仅给予对照组常规饲养，不运动。两组大鼠均自由饮水、饮食，动物饲料、垫料均由江苏省协同医药生物工程有限责任公司提供。

1.4取材与观察指标的测定 干预结束后，用水合氯醛麻醉后固定，取5 ml腹主动脉血，室温下静置30 min后，3 000 r/min离心10～15 min，取上清液，-80℃保存待测。肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6、IL-1β水平均采用酶联免疫吸附法测定。腹主动脉取血前称重、测量荷瘤的长短径。处死所有大鼠，完整剥离荷瘤组织，仔细去除瘤体表面的被膜、增生血管等结缔组织，用预冷的生理盐水洗涤、吸干后称重。荷瘤组织中转化生长因子(TGF)-β、IL-10表达情况采用免疫组织化学实验测定。阳性判断标准：细胞质和(或)细胞膜染色呈棕黄色；评分标准：每个切片选5个高倍视野，每个视野计数200个肿瘤细胞，阳性细胞数<5%计0分，阳性细胞数5%～24%计1分，阳性细胞数25%～50%计2分，阳性细胞数51%～74%计3分，阳性细胞数≥75%计4分；按染色强度评分，棕褐色计3分，棕黄色计2分，淡黄色计1分，无色计0分；最终得分按两者乘积分数计算，<3分为阴性，≥3分为阳性。荷瘤体积测定方法：用游标卡尺测定荷瘤的最长径与最宽径，V=0.52×a×b2(a为荷瘤最长径，b为与荷瘤最长径垂直的最宽径)。鼠尾不动时间采用鼠尾悬挂实验测定，鼠尾不动时间越长表示大鼠疲乏程度越严重。

1.5统计学处理 采用SPSS20.0软件，计量资料比较采用t检验；计数资料的比较采用χ2检验。

2 结 果

2.1荷瘤组织病理检查结果 实验结束后，荷瘤组织质地偏硬，表现为浸润性生长，与周围组织界限欠清。肿瘤细胞表现为片状或巢状排列，间质硬化，伴丰富的毛细血管，间质内可见中性粒细胞、淋巴细胞等浸润。肿瘤细胞大小不一，核浆比例上升，核大而深染，见图1。

2.2大鼠体重及鼠尾不动时间 干预前，两组大鼠体重、鼠尾不动时间相比差异无统计学意义(P>0.05)；与干预前相比，干预后两组大鼠体重均明显下降，而鼠尾不动时间明显上升(P<0.05)，且研究组上述指标优于对照组(P<0.05)，见表1。

2.3血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平 研究组血清TNF-α水平〔(90.56±8.51)pg/ml〕高于对照组〔(60.36±4.25)pg/ml〕(t=17.241,P<0.05)；研究组血清IL-6〔(134.75±10.36)pg/ml〕、IL-1β水平〔(408.24±36.57)pg/ml〕低于对照组〔(198.52±18.56)pg/ml,(685.25±52.24)pg/ml〕(t=18.536,15.852；均P=0.000)。

2.4TGF-β、IL-10表达情况 研究组TGF-β、IL-10阳性率〔11例(36.67%)、10例(33.33%)〕均显著低于对照组〔20例(66.67%)、21例(70.00%)〕(χ2=5.406,P=0.020;χ2=8.076,P=0.004)。

2.5瘤重、瘤体积 研究组大鼠瘤重〔(3.75±1.53)g〕、瘤体积〔(3 157.30±218.26)mm3〕均低于对照组〔(4.82±1.46)g,(3 589.36±223.01)mm3〕(t=9.257,7.523;均P=0.000)。

A：乳腺癌大鼠荷瘤组织肿瘤细胞片状或巢状排列；B：肿瘤细胞核浆比例比升，核大而深染图1 乳腺癌荷瘤组织病理检查结果(×200)

组别体重(g)干预前干预后鼠尾不动时间(s)干预前干预后对照组135.87±5.92118.25±5.471)142.36±12.58224.25±9.253)研究组135.18±5.77129.57±5.362)142.74±12.96197.36±10.254)t值1.7246.5241.03611.748P值0.0870.0000.2140.001

与本组干预前比较：1)t=13.257,2)t=5.772,3)t=20.367,4)t=13.587；均P=0.000

3 讨 论

4T1细胞株是410.4细胞的一个变异体，而410.4细胞是从BALB/cfC3H小鼠发性乳腺癌分离出的一个亚系。4T1形成肿瘤具有血管丰富、免疫原性低、早期即可发生远处易感器官转移等特点，其生长特性与人类乳腺癌相似度极高。4T1乳腺癌细胞具有稳定、高效的转移特性，且具有一定的存活期，故本研究选择4T1乳腺癌SD大鼠模型进行研究。

癌因性疲乏是癌症本身或化疗患者普遍存在一种主观感受，细胞因子在癌因性疲乏的发生、发展中起到重要作用。细胞因子是一类具有多功能、高效性的可调节多种细胞生理功能的小分子蛋白质，主要由免疫细胞及非免疫细胞受到刺激而合成，具有复杂性、多样性、高效性及非特异性等生理学特点，其生物学活性广泛，具有抗肿瘤、参与免疫应答、参与和调节炎症反应、免疫调节等多种作用〔6〕。IL-6是一种以单体形式存于机体内的多肽，主要由上皮细胞、纤维母细胞、Th2细胞及单核-巨噬细胞等所分泌，可刺激B细胞、T细胞增殖与分化，诱导急性期反应蛋白合成，在机体非特异性免疫功能和炎症反应中具有重要作用〔7〕。传统观点认为，IL-6是一种促炎性因子，但越来越多的研究表明，IL-6可引发抗炎反应，降低血浆脂蛋白水平，诱导肾上腺皮质激素的合成，促进细胞生长〔8〕。TNF-α是一种主要由单核-巨噬细胞产生炎症细胞因子，低浓度时主要通过旁分泌及自分泌发挥效应，可诱导炎症反应，抑制及杀伤肿瘤细胞，参与免疫调节；高浓度时主要发挥内分泌效应，可抑制骨髓造血功能，诱导肝细胞合成急性期蛋白，引发代谢紊乱，介导内毒素导致多器官功能衰竭、致死性感染性休克等的发生〔9，10〕。IL-1β主要由活化的单核-巨噬细胞产生，低浓度时具有促进T细胞、B细胞活性、调节与激活免疫细胞、分泌抗体、参与免疫调节等作用；高浓度时可诱导肝脏急性期蛋白合成，引起发热，对内分泌、神经系统具有重要的影响〔11〕。TNF-α、IL-1β在机体多组织及系统中活性升高，可增加机体代谢率，引发消瘦、低热、盗汗、疲劳不适、活动减少等症状。本研究提示,采用有氧运动治疗乳腺癌SD大鼠，可缓解大鼠癌因性疲乏，其作用机制可能与上调血清IL-6、下调TNF-α及IL-1β有关。

相关研究表明〔12〕，肿瘤细胞、CD24+CD25+等调节性T细胞均可分泌一定数量的TGF-β、IL-10等细胞因子和趋化因子，TGF-β既可以促使调节性T细胞扩增，又可以与调节性T细胞相互作用，对免疫细胞的免疫反应进行抑制。TGF-β是一种多功能的细胞因子，以内分泌、旁分泌及自分泌的方式，通过一定的转导途径传入胞核，对细胞增殖进行调节，参与机体的免疫调节，在多种肿瘤的发生、发展中起到重要作用〔13〕。TGF-β可促进成纤维细胞生长，对上皮细胞的生长进行抑制，诱导细胞凋亡，但TGF-β几乎不能抑制癌细胞的生长。IL-10是一种重要的抑制性细胞因子，可抑制巨噬细胞分泌IL-6、IL-1和趋化因子等，也可对巨噬细胞对T细胞的辅助作用进行抑制。本研究结果显示，有氧运动治疗乳腺癌SD大鼠，可有效抑制荷瘤生长情况，其作用机制可能与下调荷瘤组织中TGF-β、IL-10阳性表达有关。有氧运动不仅可以促进人体肌肉骨骼的生长，还可以增加新陈代谢，加快血液循环，提高呼吸功能，加快胃肠蠕动，提高免疫力，增强机体的适应能力，从而缓解癌因性疲乏〔14〕。同时，有氧运动可改善神经系统的调节功能，当大脑处于疲乏状态时，有氧运动会调节大脑皮质的兴奋程度，增加脑细胞中的氧和营养物质，清除二氧化碳及代谢废物，改善大脑内环境。此外，在运动过程中，骨骼肌收缩促使肌细胞分泌大量IL-6，增加血清IL-6含量〔15〕。本研究通过比较常规饲养、不运动与有氧运动对乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生长的影响，为临床更好地治疗乳腺癌提供新的思路。但由于本研究观察时间短、样本数量少，结果可能存在一定偏倚，有待延长观察时间、增加样本数量进一步探讨。

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2Sally ED，Thaddeus WWP，Melanie LB，etal.Feasibility of Cognitively-Based Compassion Training(CBCT)for breast cancer survivors:a randomized,wait list controlled pilot study〔J〕.Support Care Cancer，2015;23(12):3599-608.

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4何晓玲，徐锦江，顾立学.化疗后不同时间有氧运动对乳腺癌癌因性疲乏的影响〔J〕.医学与哲学，2013;34(16):69-71.

5张 馨，崔晓薇，吴羡美，等.368例乳腺癌患者癌因性疲乏的研究〔J〕.现代生物医学进展，2014;14(7):3344-6.

6杨 毅，张 洁，王智勇，等.SHP2介导IL-6促进乳腺癌细胞侵袭作用机制的研究〔J〕.中国肿瘤临床，2016;43(18):792-6.

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8Chiara MC，Maida DB，Elena T，etal.Plasma hepcidin in early-stage breast cancer patients:no relationship with interleukin-6,erythropoietin and erythroferrone〔J〕.Exp Rev Proteomics，2015;12(6):695-701.

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11凌存保，吴隽松.乳腺癌患者血清IL-6、IL-1β、TNF-α的变化及其临床意义〔J〕.标记免疫分析与临床，2014;21(5):532-4.

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13王铮元，盛 湲.甲状旁腺激素相关蛋白及转化生长因子β与乳腺癌的相关性研究〔J〕.现代中西医结合杂志，2013;22(36):3996-9.

14Siobhan MP，Kevin WD，Jeremy S，etal.Physical activity and sedentary behavior in breast cancer survivors:new insight into activity patterns and potential intervention targets〔J〕.Gynecol Oncol，2015;138(2):398-404.

15何晓玲，邹凌云，曹 瑶，等.不同强度有氧运动对乳腺癌大鼠癌因性疲乏及血清IL-6、 TNF-α、 IL-1β水平的影响〔J〕.中国康复医学杂志，2015;30(9):872-6.

〔2017-04-05修回〕

(编辑 李相军)

R739

A

1005-9202(2017)18-4498-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.18.029

崔 沐(1976-)，男，硕士，讲师，主要从事外科学研究。