维生素C、E与适量游泳对荷瘤小鼠生存期影响的追加实验

2010-11-17冀鹏王志娟郭翠王凤阳

中国运动医学杂志 2010年1期

冀鹏王志娟郭翠王凤阳

1河北师范大学体育学院（石家庄 050016） 2邯郸职业技术学院体育系（邯郸 056001）

3中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心（石家庄 050021）

4河北女子职业技术学院（石家庄 050093）

恶性肿瘤是威胁人类生命和健康的主要疾病之一。我们前期的动物实验[1]研究表明，联合使用维生素C、E和适量运动可以延长荷瘤小鼠的生存期，这可能与提高自身免疫细胞因子IL-2和TNF-α水平有关，并且提示在三者联合抗肿瘤的作用中，适量运动的作用相对更重要。但由于动物的数量限制，需要进一步验证。本研究即是在得到最佳配方[中等运动量运动+VC（500mg/kg/d）+VE（50mg/kg/d）]的基础上进行追加实验，观察三者的联合作用对肿瘤小鼠生存期及免疫器官和肿瘤的影响，验证最佳配方的可信度及可能原因。

1 材料与方法

1.1 材料

瘤株S180由河北医科大学第四肿瘤医院科研所提供。

抗坏血酸（VC），天津市标准科技有限公司，分析纯，含量不少于99.7%；VE国药集团化学试剂有限公司，含量97.0～102.0%。

雌性 Balb/c小鼠 64只，鼠龄 13周，体重 20±2g，购自河北医科大学动物中心，合格证编号:701109，许可证号:SCXK（冀）2003-1-003。清洁级，分笼饲养。

1.2 方法

1.2.1 肿瘤细胞制备及模型建立[2]

肿瘤细胞的准备:取-150℃超低温冰箱保存的S180细胞复苏，加入含10%胎牛血清的RPMI-1640培养液，调整细胞浓度为5～6×105个/ml，小鼠下腹部碘伏消毒后，腹腔注射0.5ml细胞悬液，7天后脱臼处死，取腹水，用生理盐水稀释，将培养好的腹水瘤细胞S180用生理盐水1500r/min离心5min洗2次，用生理盐水稀释10倍取0.1ml，光学显微镜下用血细胞计数板计数，用RPMI-1640培养液调整细胞浓度为1×106/ml，准备批量接种于Balb/c小鼠。

实体瘤小鼠的制备:右腋外侧用碘伏消毒，用1ml注射器皮下接种，每只0.2ml肿瘤细胞稀释液相当于20万单位肿瘤细胞。第7天，64只小鼠皮下均有实体瘤出现，直径约0.5cm，接种成功率100%，实体瘤模型建立成功。

1.2.2 运动方案

无负重游泳，游泳容器为塑料桶，内壁光滑，直径40cm，高50cm，水深30cm，超过小鼠身长的2倍，水面直径 35cm，水温 31±1℃。中等运动量游泳时间[1，2]见表1。

表1 荷瘤小鼠运动时间

1.2.3 分组

64只荷瘤小鼠随机分为4组，每组16只:对照组（Ⅰ）:0.1ml生理盐水+0.1ml花生油/d；VC+VE组（Ⅱ）:VC500mg/kg/d+VE50mg/kg/d；运动组（Ⅲ）:0.1ml生理盐水+0.1ml花生油/d+中等运动量运动；最佳配方组（Ⅳ）:VC500mg/kg/d+VE50mg/kg/d+中等运动量运动。

1.2.4 实验步骤

接种肿瘤细胞后第5天全部小鼠游泳30min，第6、7天仅令Ⅲ组和Ⅳ组小鼠继续适应游泳30min。第8天上午（8∶00～10∶00）各组经口灌胃不同溶液，下午（3∶00～5∶00）运动。6天为一周期:5天给药、运动，1天休息（休息时间不给药也不运动）。持续7周，即干预至第49天停止，每组观察8只小鼠生存期。在第43天每组随机称量8只小鼠体重，采用颈椎脱臼法处死小鼠，快速打开胸腔和腹腔，剥离肿瘤，用卡尺测量肿瘤最长径、最宽径，并取胸腺和脾脏等用电子天平称重，按下列公式计算:瘤体比=瘤质量/体质量，肿瘤体积按公式:V=L×W×W/2（L为肿瘤最长径，W为与L垂直的最宽径），胸腺指数（mg/g）=1000×胸腺质量（g）/体质量（g），脾脏指数（mg/g）=1000×脾质量（g）/体质量（g），抑瘤率（%）=[（对照组平均肿瘤质量（g）－各实验组平均肿瘤质量（g）]/对照组平均肿瘤质量（g）×100%，生命延长率 =（实验组平均生存期－对照组平均生存期）/对照组平均生存期×100%。

1.2.5 统计学分析

各组数据采用SPSS11.5软件包进行处理，结果以平均数±标准差（±s）表示，同一指标不同组间进行方差分析，P<0.05表示差异具有显著性。

2 结果

2.1 实验前后体重、瘤重、瘤体比、肿瘤体积和抑瘤率

实验前各组小鼠体重无显著性差异，均在20g左右。第43天取材，测量结果表明Ⅰ组小鼠体重、瘤重、瘤体比和肿瘤体积最大，分别为 27.99±3.4g、10.21±3.53g、0.36±0.09 和 14.06±5.45cm3；其它各组体重、瘤重、瘤体比和肿瘤体积均低于Ⅰ组，顺序为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，Ⅳ组平均体重、瘤重、瘤体比和肿瘤体积最小，分别为21.31±1.17g、3.20±1.20g、0.15±0.05 和 5.20±2.05cm3，与Ⅰ、Ⅱ组比较，具有极显著性差异（P<0.01）。Ⅲ组体重、瘤重、瘤体比次之，与Ⅰ组比较有极显著性差异（P<0.01），肿瘤体积与Ⅰ组比较具有显著性差异（P<0.05）。抑瘤率排序为Ⅱ（21.1%）<Ⅲ（58.1%）<Ⅳ（68.7%），见表2。

表2 荷瘤小鼠体重、瘤重、瘤体比、肿瘤体积和抑瘤率的比较

2.2 免疫器官指数

Ⅳ组胸腺指数（1.51±0.43）最高，与Ⅰ组相比具有极显著性差异（P<0.01），与Ⅱ组相比具有显著性差异（P<0.05）；脾脏指数组间无显著性差异（P>0.05），见表3。

表3 荷瘤小鼠胸腺和脾脏指数比较（mg/g）

2.3 荷瘤小鼠生存期

Ⅳ组生存期最长，为50.19±11.25天，与其它3组相比具有显著性差异（P<0.05），荷瘤小鼠生命延长率排序为Ⅲ（2.6%）<Ⅱ（5.9%）<Ⅳ（23.3%），见表4。

表4 荷瘤小鼠生存期和生命延长率比较

3 讨论

恰当的体育锻炼对于癌症病人是最好的辅助治疗之一。运动能即刻改善情绪，调节心理状态，保持一定的运动能力和改善组织功能逐渐丧失的恶性循环。体育活动还能刺激食欲，增进身体功能，缓和临床过程，维持生命质量和延长寿命[3]。近年来的研究显示，大剂量的VC在治疗或作为辅助药联合其他抗癌药物治疗恶性肿瘤方面具有很大潜能，体外及动物实验证实它对多种肿瘤有明显的抑制作用[4]。维生素E是具有广泛生理功能的重要脂溶性维生素，除了促进生殖及维护中枢神经系统、骨骼肌和心血管系统的功能外，其对潜在的肿瘤预防和治疗作用受到众多学者的关注[5]，并且VE是维持人体和动物健康所必需的营养维生素，是天然的抗氧化剂和免疫调节剂，促进细胞免疫和提高吞噬细胞的功能，饮食维生素E可增强和调节免疫功能，抑制营养缺乏导致的胸腺萎缩[6]。为此，应用三者联合的最佳配方进行追加实验具有验证性的实践意义。

本实验结果表明，荷瘤小鼠体重的增加主要是肿瘤组织的过度生长所致，肿瘤体积增大势必影响小鼠的活动能力和生存状况，联合补充维生素C（500mg/kg/d）、E（50mg/kg/d）并参加中等运动量的运动和三者联合作用对延缓肿瘤生长的效果是递进式的，抑制肿瘤生长的作用逐渐加强，并且能够延长荷瘤小鼠的生存期，增加其活动的范围和能力，提高生存质量。这也说明运动增强自身免疫需要一定时间和营养物质作为基础才能发挥抗肿瘤作用。

荷瘤小鼠的机体免疫功能会被全面调动，机体的免疫系统对外来抗原物质产生应答反应。但是肿瘤的不断生长能抑制机体多种免疫功能，肿瘤产生的某种活性因子可导致胸腺缩小[7]。本实验结果表明，Ⅳ组胸腺指数明显高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组。胸腺是T淋巴细胞分化成熟的场所，T淋巴细胞又是重要的抗肿瘤效应细胞，胸腺增生意味着维生素C、E和适量运动可以通过促进淋巴细胞分化成熟增强抗肿瘤效果，即可能是通过增强机体的细胞免疫功能激发免疫系统参与抗肿瘤作用。这与文献[8]报道的抗癌药物能提高荷瘤小鼠胸腺指数，同时提高细胞因子IL-2和TNF-α水平相近。Ⅲ组比Ⅱ组有增加趋势，验证了文献[1]中三者联合抗肿瘤的作用中，适量运动的作用相对更重要。脾脏作为机体最大的免疫器官，脾指数组间无显著差异，但有减小趋势，推测可能与运动时大量血液流向骨骼肌，可能会影响肿瘤的血供，从而减弱脾脏的储血能力有关。