灰树花多糖联合顺铂对H22肝癌移植瘤小鼠的抑瘤作用研究
2014-09-12吕冬霞范晓艳王晓丽
吕冬霞 杜 伟 范晓艳 王晓丽 李 玉
(佳木斯大学基础医学院,黑龙江 佳木斯 154007)
灰树花多糖(PGF)是从优质灰树花子实体中提取的有效活性成分,研究表明PGF具有抗肿瘤作用〔1,2〕。本研究采用免疫组化法检测半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3,Caspase-8,细胞色素C(Cytc)在PGF联合顺铂诱导H22肿瘤细胞凋亡过程中的变化,观察PGF联合顺铂对肿瘤生长的影响,探讨其抑瘤作用机制和细胞凋亡通路。
1 材料与方法
1.1材料 瘤株:H22肝癌细胞购于哈尔滨医科大学附属肿瘤医院动物中心;实验动物:昆明种近交系雄性小鼠,体重(20±2.0)g,佳木斯大学实验动物中心提供,许可证号:黑动字第99101001,普通级,普通环境饲养。PGF粉末:浙江方格药业有限公司,多糖含量为90%。顺铂粉剂:山东齐鲁制药厂。Caspase-3,Caspase-8,Cytc抗体:南京基美生物。SP-9001试剂盒、二氨基联苯胺(DAB)显色试剂盒:北京中杉金桥。
1.2方法
1.2.1动物模型建立 取昆明种近交系小鼠40只,分别接种1×107/ml细胞悬液于右侧腋下,随机分成四组,每组10只。
1.2.2实验分组及给药方式 用生理盐水溶解顺铂和PGF。接种24 h后开始给药。给药时间:每日早上进行灌胃1次,晚上进行腹腔注射1次,间隔时间12 h,连续给药14 d。具体给药方法见表1。
表1 实验动物的给药种类、方式与用量
1.2.3皮下肿瘤生长实验 实验结束后,观察肿瘤状态,完整剥取肿瘤后测量移植瘤质量和体积。平均瘤体积=(a × b2)/ 2 (a、 b分别为肿瘤长径和短径)。q 值= E(A+ B )/ EA + EB(1-EA)〔EA、 EB 、 E(A+ B)分别为PGF组、 顺铂组及联合组的抑瘤率〕根据q值判断联合用药的疗效,q<0.85为拮抗,q值0.85~1.15为相加,q>1.15为协同。
1.2.4Caspase-3、Caspase-8、Cytc表达检测 采用SP法进行免疫组化操作。分别观察制片后的Caspase-3、Caspase-8、Cytc表达,Caspase-3为细胞膜和细胞质着色,Caspase-8和Cytc为细胞浆着色,着色成棕黄色或褐色的是阳性细胞。显微镜下选取每个区域不重复随机10个高倍视野(×400),观察所选择视野中的所有细胞,记录阳性染色细胞百分数并计分。
评分标准如下:IHS=A×B。A为阳性细胞数分级0~1%=0、1%~10%=1、10%~50%=2、50%~80%=3、80%~100%=4;B为阳性细胞显色强度分级0(阴性)、1(弱阳性)、2(阳性)、3(强阳性)。对所得数值进行完全随机设计两样本均数比较t检验。
2 结 果
2.1皮下肿瘤生长实验 接种后,小鼠成瘤率100% ,在第1~3天,各组移植瘤生长情况基本相同;第4~14天,对照组移植瘤生长快于其他组,联合组肿瘤生长最慢;解剖可见肿瘤质硬,表面有血管生长分布。从平均瘤块体积来看,用药组瘤块体积低于对照组(P<0.05,P<0.01);与联合组比较,PGF组、顺铂组均有差异(P<0.05),而对照组有显著性差异(P<0.01)。各组平均瘤块体积、瘤质量及抑瘤率,见表2。
表2 各组平均瘤质量及瘤块体积
2.2单独及联合治疗对H22肝癌移植瘤细胞Caspase-3、Caspase-8、Cytc表达影响 见表3。与对照组比较,顺铂组与PGF组Caspase-3,Caspase-8,Cytc的阳性率差别有统计意义(P<0.05);与联合组比较,对照组差别有显著统计学意义(P<0.01),各单药组差别有统计学意义(P<0.05)。
表3 小鼠移植瘤Caspase-3,Caspase-8,Cytc蛋白表达
3 讨 论
顺铂是目前临床上治疗肿瘤最常用和较有效的化疗药物之一,大量或较长期使用,容易产生毒副作用、多药耐药性。本研究表明PGF和顺铂联合体内抗肿瘤具有相加作用,说明PGF可通过增加顺铂对癌细胞的敏感性而增强抗癌作用。
诱导细胞凋亡的因素很多,这些因素都需要激活不同的Caspase家族成员,才能导致细胞凋亡,故Caspase被认为是细胞凋亡的核心执行者即凋亡的共同通路〔3,4〕。Caspase-3属于效应Caspase〔5〕,是多数细胞凋亡途径中的末端效应蛋白酶。Caspase-8是死亡受体介导的凋亡途径中关键的启动因子,细胞凋亡依赖一类对Caspase产生的级联反应,能够通过自身切割活化,激活下游Caspase,产生凋亡效应〔6,7〕。Cytc是一种可溶性多肽,定位于膜间隙,并与线粒体内膜疏松结合。近来,有一系列的研究表明,Cytc是通过和dATP与Apaf1及Caspase-9结合,从而活化Caspase-3而起作用〔8〕。
综上,顺铂、PGF、联合组既通过死亡受体途径又通过线粒体途径诱导H22肿瘤细胞凋亡,且PGF可通过增加顺铂对癌细胞的敏感性而增强抗癌作用。
4 参考文献
1杜景卫,夏作理,李清初,等.灰树花多糖抗S180肉瘤的实验研究〔J〕.泰山医学院学报,2005;25(2):195-7.
2吕冬霞,杜 伟,范晓艳,等.灰树花多糖联合顺铂对H22荷瘤小鼠肿瘤细胞凋亡的影响〔J〕.黑龙江医药科学,2011;34(3):72.
3Bradham CA,Qian T,Streetz K,etal.The mitochondrial permeability transition is required for tumor necrosis factor alpha-mediated apoptosis and cytochrome C release〔J〕.Mol Cell Biol,1998;18(11):6353-64.
4Rao RV,Hermel E.Coupling endoplasmic reticulum stress to the cell death program.Mechanism of caspase activation〔J〕.J Biol Chem,2001;276(36):33869-74.
5Nicholson DW,Ali A,Thornberry NA,etal.Identification and inhibition of the ICE/ CED - 3 protease nessary for mammalian apoptosis〔J〕 .Nature,1995;376(6535):37-43.
6Zhang W,Shi HY,Zhang M.Maspin overexpression modulates tumor cell apoptosis through the regulation of Bcl-2 family proteins〔J〕.BMC Cancer,2005;5(1):50.
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8Li P ,Nijhawan D ,Budihardjo I,etal.Cytochrome c and dATP-dependent formation of Apaf-1/ caspase-9 complex initiates an apoptotic protease cascade〔J〕.Cell,1997;91(4):497-89.