大蒜素注射液对S180肉瘤和H22肝癌移植瘤小鼠的肿瘤抑制作用
2013-10-16张丽华
张丽华
福建省立医院药学部,福建 福州 350001
大蒜素 (Allicin)是从葱科葱属植物大蒜 (Allium Sativum)的鳞茎 (大蒜头)中提取的一种有机硫化合物,也存在于洋葱和其他葱科植物中。学名二烯丙基硫代亚磺酸酯。研究证实,大蒜素具有良好的抗菌[1]、抗高血压[2-4]等心脑血管疾病功效。近年来,越来越多的报道显示大蒜素也具有抗肿瘤[5-6]的效果,并逐渐成为研究的热点。本研究采用经典H22、S180荷瘤小鼠模型考察大蒜素注射液的抗肿瘤效果及对免疫器官的影响。
1 材料
1.1 实验动物 清洁级昆明种小鼠,雄性,共228只,上海斯莱克实验动物有限公司提供,合格证:SCXK(沪)2007-0005。
1.2 细胞株 S180小鼠肉瘤细胞株,H22人肝癌细胞株,由南京中医药大学临床药学系药理毒理实验室提供。
1.3 药品及试剂 大蒜素注射液:国药准字H20065758,广东罗浮山国药制药有限公司生产,规格为每1ml注射液含0.105mg提取物,实验时用5%注射用葡萄糖稀释至所需倍数,4℃储存,现配现用。5﹪注射用葡萄糖:产品批号:2011082607,南京小营药业集团有限公司。阳性药物:顺铂冻干粉,10mg/瓶,齐鲁制药有限公司,批号9090212DB。0.9﹪生理盐水:产品批号:2011091108,南京小营药业集团有限公司。
1.4 实验器材 手术器械,超净台 (苏净集团安泰公司型号:SW-CJ-ZFD),电子分析天平 (德国Sartorius公司型号:BT323S)。
2 实验方法
2.1 细胞复苏与传代 取液氮灌冻存的S180肉瘤细胞株及H22肝癌细胞株,于37℃温水中解冻,离心弃去冻存液,PBS洗涤后,用0.9%生理盐水稀释2倍,腹腔注射接种于2只小鼠体内,接种体积为2ml。7天后,小鼠腹部出现明显积水。超净台上,无菌操作下抽取腹水,加入0.9﹪生理盐水稀释3倍,用1ml一次性注射器吸取混匀后的细胞悬液,接种到下一代小鼠体内,连续传代4次,最后一代传代小鼠4只以满足造实体瘤模型所需的细胞悬液体积,一般传代4次使癌细胞充分活化。
2.2 肿瘤接种造模 将接种S180细胞、H22细胞后7d生长良好的小鼠脱颈椎处死,固定于蜡板上,腹部皮肤经75%酒精消毒后,用空针穿过腹部肌肉,抽吸浓稠腹水,放入无菌试管内,注意观察腹水颜色,腹水为乳白色无絮状沉淀物者为佳,血性腹水则不可用。另取少量腹水观察细胞形态及细胞计数。计数后将腹水用无菌生理盐水调浓度为2×106个/ml,接种于84只小鼠,每鼠右腋皮下注射0.2ml。
2.3 分组与给药 S180及H22荷瘤实验小鼠腋下接种肿瘤后,次日称重,按体重随机分组,每组12只。此次实验共分成7组,依次为模型对照组、阳性对照组、LU10注射液不 同 剂 量 组 7.5μg/kg、15μg/kg、30μg/kg、60μg/kg、120μg/kg。模型对照组腹腔注射给予5﹪葡萄糖,阳性对照组腹腔注射给予顺铂2mg/kg,给药组按上述剂量腹腔注射给药,给药体积均为0.1ml/10g。各组连续给药7天,阳性药物顺铂由于强烈的肾毒性,于给药后第4天停药一次。
实验过程中严密观察小鼠的精神状态、活动、饮食、毛发、粪便、小便等一般状况。每天称重。
于给药7天后小鼠脱颈处死,称重。剥取瘤体,并取出小鼠肝脏、脾脏以及胸腺,称重,分别计算抑瘤率和脏器指数,并进行比较。瘤重抑制率%=(1-T/C) ×100%。脏器系数=脏器重量/净体重μ100。
3 结果
3.1 大蒜素注射液对H22肝癌荷瘤小鼠瘤重抑制率的影响实验结果显示大蒜素注射液各剂量组均有一定的抑瘤作用,120μg/kg剂量组瘤重与模型组有差异,其他剂量组与模型组比较抑瘤作用差异无统计学意义。阳性药顺铂抑瘤作用与模型组比较具有显著性差异,见表1。
表1 大蒜素注射液对H22荷瘤小鼠瘤重及抑瘤率比较 (±s)
表1 大蒜素注射液对H22荷瘤小鼠瘤重及抑瘤率比较 (±s)
与模型组比较,**P<0.01,*P<0.05。实验过程中大蒜素注射液30μg/kg、60μg/kg组各死亡一只。
组别 n 剂量(μg/kg) 瘤重 (g) 抑瘤率 (﹪)52.4 12 - 0.718±0.486 -顺铂组 12 2000 0.063±0.020** 91.3大蒜素注射液 12 7.5 0.625±0.232 23.5大蒜素注射液 12 15 0.467±0.267 31.5大蒜素注射液 11 30 0.454±0.201 39.4大蒜素注射液 11 60 0.437±0.240 40.4大蒜素注射液 12 120 0.383±0.202*模型组
3.2 大蒜素注射液对H22荷瘤小鼠脏器系数的影响 结果显示受试药物大蒜素注射液8mg/kg剂量组能够显著降低肝脏、胸腺指数,16mg/kg剂量组能够降低脾脏指数,显著降低小鼠的肝、胸腺指数,阳性药顺铂也显著降低各脏器指数。实验结果见表2。实验过程中给药组有不同程度的动物死亡。
表2 大蒜素注射液对H22荷瘤小鼠的脏器指数比较统计 (±s)
表2 大蒜素注射液对H22荷瘤小鼠的脏器指数比较统计 (±s)
与模型组相比,**P<0.01,*P<0.05。
0.04顺铂组 12 2 5.49士0.77** 0.39士0.10** 0.05士0.04**大蒜素注射液 12 1 8.15士0.87 0.83士0.14 0.19士0.03大蒜素注射液 11 2 8.09士0.94 0.82士0.15 0.18士0.04大蒜素注射液 11 4 7.82士0.80 0.71士0.11 0.18士0.02大蒜素注射液 10 8 6.71士1.44** 0.81士0.15 0.11士0.05**大蒜素注射液 7 16 5.746士1.56** 0.58士0.16* 0.10士0.03剂量 肝脏指数 脾脏指数 胸腺指数模型组 12 8.16士0.86 0.80士0.18 0.20士组别 n**
3.3 大蒜素注射液对S180荷瘤小鼠瘤重抑制率的影响见表3。从结果可以看出,大蒜素注射液对S180荷瘤小鼠的肿瘤抑制成剂量依赖性,其中最高剂量有显著性差异。阳性药物顺铂具有明显的抑制作用。实验过程中给药组有不同程度的动物死亡。
3.4 大蒜素注射液对H22肝癌荷瘤小鼠脏器系数的影响结果显示,阳性药顺铂会降低荷瘤小鼠的脏器系数大蒜素注射液对小鼠肝、脾和胸腺系数没有明显影响。实验结果见表4。实验过程中给药组有不同程度的动物死亡。
表3 大蒜素注射液对S180各组小鼠瘤重及抑瘤率比较 (±s)
表3 大蒜素注射液对S180各组小鼠瘤重及抑瘤率比较 (±s)
组别 n 剂量(μg/kg) 瘤重 (g) 抑瘤率 (﹪)11 - 0.739±0.345 -顺铂组 12 2000 0.079±0.018** 89.3大蒜素注射液 12 7.5 0.543±0.211 26.5大蒜素注射液 12 15 0.521±0.158 29.4大蒜素注射液 11 30 0.502±0.222 32.1大蒜素注射液 11 60 0.465±0.231 37.1大蒜素注射液 12 120 0.404±0.232*模型组45.3
表4 大蒜素注射液液对S180荷瘤小鼠的脏器指数比较统计 (±s)
表4 大蒜素注射液液对S180荷瘤小鼠的脏器指数比较统计 (±s)
与模型组相比,**P<0.01。
11 - 5.54±0.32 0.58±0.15 0.10±0.02顺铂 12 2 4.96±0.48** 0.36±0.12** 0.06±0.04**大蒜素注射液 12 7.5 5.85±0.69 0.51±0.10 0.09±0.01大蒜素注射液 12 15 5.88±0.84 0.70±0.29 0.09±0.02大蒜素注射液 11 30 5.44±0.23 0.63±0.16 0.10±0.09大蒜素注射液 11 60 5.76±0.34 0.67±0.28 0.09±0.08大蒜素注射液肝脏系数 脾脏系数 胸腺系数模型组组别 动物数 (只) 剂量 (mg/kg)12 120 5.59±0.20 0.71±0.24 0.10±0.04
5 讨论
本实验通过建立S180和H22移植性荷瘤小鼠模型来观察大蒜素注射液的抑瘤效果,可移植性肿瘤动物模型是目前国内外肿瘤实验研究中最常用的一种模型,移植性肿瘤作为“筛选系统”,已证明是有效的[7]。在移植性肿瘤模型上得到的结果,经常作为对药物进行临床验证的基础。动物效应模型可以提供受试物的器官特异性、剂量效应关系资料、潜在的长期动物毒性和其他重要的药理学资料[8]。因此,选择合适的移植性肿瘤动物模型进行研究,是考察一种药物是否有效的最为简便直接的途径。本实验采用的是实体瘤动物模型,这种移植性肿瘤模型接种成活率近100%,对宿主的影响类似,个体差异较小,可在同一时间内获得大量生长相对均匀的肿瘤,给药时间相对固定,动物一般状态变化情况及肿瘤生长情况可直接观察,可在同种或同品系动物中连续移植,长期保留供试验用。
大蒜素注射液对S180荷瘤小鼠移植瘤抑制作用实验结果表明,与模型组比较,大蒜素注射液120μg/kg剂量组抑制肿瘤有显著性差异 (P<0.05),顺铂组抑瘤率抑制肿瘤有显著性差异 (P<0.01)。
本实验在观察大蒜素注射液抑瘤效果的同时也关注了其对荷瘤小鼠的脏器的影响,以此来推测其对免疫系统的影响。免疫系统以网络调节形式发挥作用,免疫细胞、组织及器官的局部损害,必然会引发其它系统功能紊乱。因而免疫器官的脏器指数是衡量机体免疫功能的初步指标。脾脏和胸腺是机体较为重要的淋巴器官,是各类免疫细胞居住的场所,含有大量的淋巴细胞,这些细胞对肿瘤细胞具有杀伤作用,也是对抗原产生免疫效应物质的重要基地[9]。本实验显示,阳性药顺铂组的脏器指数均比模型组低,且有非常显著的差异 (P<0.01),且从体重也显示顺铂对于荷瘤小鼠有较大的毒副作用,有研究表明3.0~4.0mg/kgb.w的顺铂可引起小鼠出现明显的听力、肾和肝组织的损伤[10]。而大蒜素注射液对于荷瘤小鼠的脏器指数没有显著的影响,说明大蒜素在发挥抑瘤效果的同时对免疫系统没有显著的影响。
综合本实验,说明大蒜素作为一个新的抗癌药物在抗肿瘤的疗效有一定的优势,因此得对其进行进一步包括抗肿瘤机制方面的深入的探究。
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