牛磺酸对化疗后S180荷瘤小鼠增效减毒作用的研究
2011-05-01肖永学
肖永学,刘 克
(1.胶南市灵山卫中心卫生院,山东 胶南 266427;2.青岛市城阳区第二人民医院,青岛 266112)
目前,常用抗肿瘤药多为化学合成的细胞毒类药物,对正常细胞和癌细胞选择性差,抑制骨髓造血系统,使白细胞数下降,导致肿瘤患者免疫力下降。牛磺酸(Tau)是一种含硫氨基酸,它对维持机体免疫系统的功能有非常重要的作用,是很好的免疫佐剂。本研究以S180荷瘤小鼠为模型,采用牛磺酸与环磷酰胺CTX联合用药,观察牛磺酸对环磷酰胺是否具有增效减毒作用。
1 实验材料
1.1 动物 昆明种小鼠,体重(20±2)g,雌雄各半,由山东省青岛市药品检验所提供。
1.2 瘤株 小鼠肉瘤细胞株(S180)由中国协和医科大学赠送,本室以腹水传代保种。
1.3 试剂 脂多糖,Sigma公司;刀豆蛋白A,Sigma公司;PRMI-1640培养基,Gibco生物公司;牛磺酸,天津市瑞金特化学品有限公司,批号:津Q/HX0016-2005;环磷酰胺,江苏恒瑞医药股份有限公司,批号:06043021;白细胞分离液,上海华精生物高科技有限公司,批号:060912。
1.4 仪器 离心机;恒温水浴锅;多功能显微镜(日本,O-lympus公司);二氧化碳培养箱(德国赫利公司);酶标仪(美国BIO-RAD);无菌超净台(苏州安泰空气技术有公司);电子分析天平(上海天平仪器总厂)。
2 实验方法
2.1 药物配制 牛磺酸为白色结晶粉末,溶于水,实验前用生理盐水配制成所需浓度溶液;环磷酰胺实验前用生理盐水配制成所需浓度溶液。
2.2 S180荷瘤小鼠模型的建立[7~9]选择本室腹水型传代7~10 d且健康状况良好的S180荷瘤小鼠,腹部皮肤用碘酊、酒精消毒后,抽取腹水,血细胞计数板上台盼蓝染色法证实活细胞率95%以上。以适量无菌生理盐水稀释成瘤细胞悬液,浓度为1×107个·mL-1。小鼠右腋窝皮下接种0.2mL(含瘤细胞2×106)S180细胞悬液。
2.3 动物分组及给药 接种肿瘤后,将S180荷瘤小鼠随机分为5组:模型组,CTX组,CTX+Tau低、中、高剂量组,每组10只。CTX组:给予CTX 20mg·kg-1;模型组:给予生理盐水0.2mL;CTX+Tau低、中、高剂量组:分别给予 CTX 20mg·kg-1,Tau 50、100、200mg·kg-1。各组小鼠均于接种肿瘤 24 h后分别腹腔注射给药,每日1次,连续8 d。常规饲养,饮水、食物不限。
2.4 牛磺酸与环磷酰胺合用对S180荷瘤小鼠的抑瘤作用各组小鼠均于接种肿瘤细胞24 h后分别腹腔注射给药,每日1次,连续8 d,常规饲养,饮水、食物不限。第8天停止给药和注射生理盐水,24 h后,各组小鼠称重,颈椎脱臼处死,剥取瘤块,除去脂肪纤维组织称重,按下列公式计算肿瘤抑制率(%):抑瘤率=(对照组平均瘤重-治疗组平均瘤重)/对照组平均瘤重×100%。
2.5 牛磺酸与环磷酰胺合用对S180荷瘤小鼠外周血白细胞数[10]和骨髓有核细胞数的影响 给药24 h后断尾取血,进行白细胞计数。于小试管中加入白细胞稀释液0.38mL,然后用血红蛋白吸管自断尾处取0.02mL血液,立即吹入稀释液中,并将吸管壁的血吸入稀释液内,轻轻摇匀,用小滴管自摇匀的稀释液中吸取少量液体加入血细胞计数池内,静置1~2min,在显微镜下观察并计算白细胞总数。在低倍镜下,白细胞呈圆形,浆透亮,核呈紫黑色,稍有折光,借此特点可与杂质相区别。计数计数池四角的4个大方格中所有的白细胞数,将总数乘以50,即得每毫升血中白细胞数。小鼠颈椎脱臼处死,剥离右侧股骨,用1640培养液通过针头反复冲洗骨髓并测定洗液中骨髓有核细胞数。
2.6 牛磺酸与环磷酰胺合用对S180荷瘤小鼠免疫器官指数的影响 末次给药24 h后颈椎脱臼处死小鼠,无菌取胸腺和脾,用电子分析天平分别称重。根据以下公式计算胸腺指数、脾指数:胸腺指数(thymus index,TI)=胸腺重(g)/体重(g);脾脏指数(spleen index,PI)=脾重(g)/体重(g)。
2.7 S180荷瘤小鼠NK细胞杀伤活性测定和淋巴细胞增殖活性测定
2.7.1 S180荷瘤小鼠脾细胞悬液制备 无菌摘除脾脏,剔除结缔组织,PBS冲洗1次,200目不锈钢筛网上,把脾脏用研钵碾碎,筛网下置安剖,用PBS反复冲洗于高压灭菌安瓿中。所得混入脾细胞的液体加入到含有白细胞分离液的离心管中,离心,得到脾细胞悬液。反复冲洗数次,制成单个脾淋巴细胞悬液。台盼蓝染色计数,活细胞95%以上,调整浓度5×106个·mL-1。
2.7.2 S180荷瘤小鼠NK细胞杀伤活性测定 MTT比色法。取脾细胞悬液,浓度为5×106个·L-1,作为效应细胞(E)。制备常规培养S180细胞悬液(活性>95%),浓度为1×105个·L-1,作为靶细胞(T)。效靶细胞浓度比为50∶1。每只鼠设靶细胞孔(T),效应细胞孔(E),效应细胞+靶细胞实验孔(E+T),另设空白对照孔。按表1加样于96孔圆底培养板,每孔终体积200μL。每样本设3个复孔。将培养板移入CO2培养箱,37℃ 5%CO2饱和湿度条件下孵育24 h后,各孔加入MTT溶液(5mg·mL-1)20μL同样条件继续孵育4h后终止培养。然后吸弃上清液,每孔加入150μL DMSO。吹打均匀,于酶标仪490 nm处测定OD值。计算方法:NK细胞活性(%)=[靶细胞对照孔OD值-(实验孔OD值-效应细胞对照孔OD值)]/靶细胞对照孔OD值×100%。加样见表1。
2.7.3 S180荷瘤小鼠T淋巴细胞增殖活性测定 取脾细胞悬液,浓度为5×106个·L-1,ConA溶液浓度调整为5mg·L-1。每只鼠设:ConA实验孔,空白对照孔。按表2加样于96孔平底培养板,每孔终体积200μL。每样本设3个复孔。将培养板移入CO2培养箱孵育72 h后,加入MTT溶液(5mg·mL-1)20μL,同样条件继续孵育4 h后终止培养。然后弃上清液,每孔加入150μL DMSO。吹打均于酶标仪570 nm波长处测定OD值,计算淋巴细胞增殖率。淋巴细胞增殖率(%)=[(实验孔OD值-对照孔OD值)/对照孔OD值]×100%。加样见表2。
表1 测定NK细胞活性各组加样情况
表2 测定T淋巴细胞增殖活性测定各组加样情况
S180荷瘤小鼠B淋巴细胞增殖活性测定:方法同T淋巴细胞,丝裂原为 20mg·L-1的 LPS。
3 实验结果
3.1 牛磺酸与环磷酰胺合用对S180荷瘤小鼠的抑瘤作用与模型组比较,CTX组与Tau+CTX各剂量组都具有显著的肿瘤抑制作用。并且Tau+CTX低、中、高剂量组抑瘤率均高于CTX组,并呈现一定的量效关系。说明Tau可以协同CTX发挥抑制肿瘤的作用,结果见表3。
3.2 牛磺酸与环磷酰胺合用对S180荷瘤小鼠外周血白细胞数和骨髓有核细胞数的影响:CTX组外周血白细胞数量与模型对照组比较显著降低,CTX+Tau中、高剂量组外周血白细胞数量与CTX组比较,明显升高;CTX组骨髓有核细胞数量与模型对照组比较显著降低,CTX+Tau中、高剂量组骨髓有核细胞数量与CTX组比较,明显升高。说明Tau可以减轻CTX抑制荷瘤小鼠骨髓的毒性,提高荷瘤小鼠CTX化疗后外周血白细胞数,结果见表4。
表3 Tau与CTX合用对S180荷瘤小鼠的抑瘤作用
表4 Tau与CTX合用对S180荷瘤小鼠外周血白细胞数和骨髓有核细胞数的影响
3.3 牛磺酸与环磷酰胺合用对S180荷瘤小鼠免疫器官指数的影 与模型组比较,CTX组荷瘤小鼠脾指数和胸腺指数均显著降低(P<0.05);而CTX+Tau各剂量组高于CTX组(P<0.05),尤其是CTX+Tau高剂量组(P <0.01),说明CTX对S180荷瘤小鼠的免疫器官具有免疫毒性,而Tau可以抑制CTX的这种作用,并且呈剂量依赖性。说明牛磺酸可以促进荷瘤小鼠脾脏和胸腺的生长,改善CTX对荷瘤小鼠免疫器官的毒性作用,结果见表5。
3.4 牛磺酸与环磷酰胺合用对S180荷瘤小鼠NK细胞杀伤活性的影响 CTX组NK细胞活性与模型组比较,两者之间没有差异,但是CTX+Tau高剂量组NK细胞活性与CTX组比较,明显升高,差异有显著性,结果见表6。
3.5 牛磺酸与环磷酰胺合用对S180荷瘤小鼠淋巴细胞增殖活性的影响 与模型组比较,CTX组T、B淋巴细胞增殖没有明显差别;与CTX组比较,CTX+Tau低、中、高剂量组T淋巴细胞增殖活性升高,并且低、中、高剂量组B淋巴细胞增殖活性均上升,结果见表7。
表5 Tau与CTX合用对S180荷瘤小鼠免疫器官指数的影响
4 结论
本研究采用S180小鼠移植瘤模型,以化疗药物CTX作阳性对照组,观察Tau对CTX的增效减毒作用。通过本实验得到如下结论:
表6 Tau与CTX合用对S180荷瘤小鼠NK细胞杀伤活性的影响
表7 Tau与CTX合用对S180荷瘤小鼠淋巴细胞增殖活性的影响
①Tau合用CTX,对S180荷瘤小鼠抑瘤率明显高于单一使用CTX,Tau与CTX合用对肿瘤具有协同抑制作用;②Tau改善了CTX对S180荷瘤小鼠骨髓的抑制作用,Tau与CTX合用可明显升高外周血白细胞数和骨髓有核细胞数;③Tau可以减轻CTX对S180荷瘤小鼠免疫器官的毒性作用,保护S180荷瘤小鼠脾脏和胸腺并促进其生长;④Tau与CTX合用可以增强S180荷瘤小鼠NK细胞杀伤活性;⑤Tau与CTX合用可以增强S180荷瘤小鼠的淋巴细胞增殖率。
综上所述,Tau与CTX合用对肿瘤具有协同抑制作用,改善CTX对小鼠骨髓的抑制作用,缓解CTX对机体的免疫毒性作用,即Tau对CTX具有增效减毒作用。
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