消乳块胶囊对乳腺肿瘤模型大鼠血浆IGF-1水平的影响
2015-05-24陈占红陈雪琴邵喜英许维丹王晓稼
陈占红陈雪琴邵喜英许维丹王晓稼
消乳块胶囊对乳腺肿瘤模型大鼠血浆IGF-1水平的影响
陈占红1陈雪琴2邵喜英1许维丹3王晓稼1
目的 观察消乳块胶囊对乳腺肿瘤模型大鼠血浆胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平的影响。方法 64只50日龄SD健康雌性未孕大鼠随机分为模型组、治疗组各25只和对照组14只。模型组和治疗组大鼠均先经2次9,10-二甲基苯蒽(DMBA,15mg溶于1.5mL芝麻油,间隔1周)灌胃造模,同时治疗组大鼠以消乳块胶囊0.4g/(kg·d)灌胃,持续给药,在第11周和14周分批处死大鼠,取乳腺组织及肿瘤组织作常规病理检查,酶联免疫吸附法测定血浆IGF-1水平。结果 与病理表现正常大鼠相比,乳腺癌变及增生大鼠血浆IGF-1水平升高明显[(138.65±8.54)ng/mL、(212.32± 10.38)ng/mL比(97.70±5.16)ng/mL,P<0.01],癌变大鼠增高更为明显,与增生大鼠相比,差异有统计学意义[(212.32±10.38)ng/mL比(138.65±8.54)ng/mL,P<0.05]。模型组、治疗组11、14周时血浆IGF-1较对照组明显增高[11周:(196.99±7.85)ng/mL、(142.33±8.62)ng/mL比(101.46±7.07)ng/mL,P<0.01;14周:(229.40±13.37)ng/mL、(138.75±8.82)ng/mL比(90.26±2.50)ng/mL,P<0.01],治疗组11、14周血浆IGF-1水平较模型组有明显下降[11周:(142.23±8.62)ng/mL比(196.99±7.85)ng/mL,P<0.01;14周:(138.75±8.82)ng/mL比(229.40±13.37)ng/mL,P<0.01]。结论 消乳块胶囊对DMBA诱导的大鼠乳腺恶性肿瘤具有部分预防作用,其机制可能是通过降低血浆IGF-1水平来实现。
大鼠;乳腺肿瘤;消乳块胶囊;胰岛素样生长因子-1
消乳块胶囊是郑树教授根据乳腺良性增生症临床特征和育龄妇女生理特点,以及中医肝郁气滞生乳癖、疏肝理气消乳癖理论设计组成的中西药复方制剂,在治疗乳腺增生、缓解乳房疼痛等方面有较满意的临床疗效。我们前期实验结果发现消乳块胶囊对DMBA诱导的大鼠乳腺恶性肿瘤有预防作用,其机制可能是通过ERβ介导的保护作用和和调节体内激素水平来实现[1-2]。有文献[3]报道,在乳腺癌的发病过程中,血浆胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)与雌二醇相互作用,刺激乳腺上皮细胞的增生,从而使乳腺癌的发病危险性升高。本研究观察消乳块胶囊对9,10—二甲基苯蒽(9,10-dimethylben(a)Anthracene,DMBA)诱发SD大鼠乳腺肿瘤的IGF-1水平的影响,为进一步认识乳腺增生病和乳腺癌的形成过程、深入研究乳腺增生病和乳腺癌发病机制、寻求有效防治药物奠定基础。
1 实验材料
1.1 动 物 50日龄Sprague-Dawley系雌性未孕大鼠64只,平均体质量约180g,由浙江中医药大学实验动物中心提供,合格证号:SYXK(浙2003-0003),置于室温21°C、相对湿度30%~70%、自然光照和基础饲料喂养。
1.2 试剂和仪器 9,10—二甲基苯并蒽(SIGMA公司,批号076 K9430);消乳块胶囊(浙江大学医学院附属第二医院制剂室制备,规格:0.4g/粒,批号20050312);大鼠IGF-I定量ELISA试剂盒(上海西唐生物技术有限公司,批号2007080,光学显微镜(日本奥林巴斯);BIO-RAD Model 680酶标仪(美国伯乐)。
2 实验方法
2.1 造模及给药 64只SD大鼠常规饲养4天后随机分为模型组25只,治疗组25只和空白对照组14只。模型组和治疗组大鼠分别给予DMBA行乳腺肿瘤造模(每次用DMBA15mg溶于1.5mL芝麻油中灌胃,间隔1周),对照组以1.5mL芝麻油灌胃模拟造模;治疗组给予浓度为0.048g/mL的消乳块胶囊溶液1.5mL灌胃,每天1次,连续给药2周后改每周5次;模型组和对照组均仅以同等体积0.5%羧甲基纤维素钠盐溶液(CMC)灌胃。给药第9周根据实际体质量调整剂量1次。持续给药,分别在第11周和第14周分批处死,先按体质量给予3%戊巴比妥腹腔注射麻醉,采血3mL,肝素锂抗凝,30min内3000r/min离心10min,提取血浆,置-30℃冰柜中保存待查。取出大鼠乳腺组织及肿瘤分别置于4%甲醛溶液中固定12h。
前期实验期间模型组、治疗组分别有3只大鼠在早期死亡且未见肿块产生。死因主要为肺部感染、肝脏坏死等,可能与DMBA毒性和灌胃不当致气道阻塞有关。模型组1只大鼠在荷瘤生长后期死亡。
2.2 病理学观察 分别于第11周及第14周时处死大鼠,取乳腺组织及肿块分别置于4%甲醛溶液中固定,石蜡包埋、切片、HE染色后,光镜下观察。大鼠乳腺组织学分级:首先由两位资深的病理学专业人员在不了解动物实验分组的情况下,按乳腺组织学分级标准判定大鼠乳腺组织学分级,具体分为三个等级,分别为正常、增生和癌变。当两位专家有分歧时,则参考第三位病理学专家的意见。
2.3 血浆IGF-1水平测定 用ELISA法测定血浆IGF-1的含量,具体方法按试剂盒提供的说明书操作。
2.4 统计学方法 各组动物癌变率比较用Fisher确切概率法检验。血清激素水平以均数加减标准差(±s) 表示,各组之间的比较采用随机区组设计资料的方差分析。所有数据经SPSS15.0软件包处理。
3 实验结果
3.1 大鼠乳腺组织病理学观察 第11周大鼠乳腺组织和肿块镜下观察发现,除空白对照组外,大多数大鼠有不同程度的增生,但仅一例发生癌变,癌变率7.14%,三组之间差异无统计学意义(P>0.05)。而到14周时实验组所有大鼠均发生增生或癌变,其中模型组癌变率83.3%,治疗组癌变率25.0%,差异有统计学意义(P<0.05)。实验结束时总共留取大鼠病理标本57份,其中病理表现正常的大鼠20只,增生大鼠29只和癌变大鼠8只。
3.2 不同病理类型大鼠血浆IGF-1水平比较 病理表现为增生及癌变的大鼠血浆IGF-1水平与病理表现为正常的大鼠血浆IGF-1水平比较有明显增高,差异有统计学意义(P<0.01),并且以癌变大鼠升高更为明显(P<0.01)。见表1。
表1 不同病理类型大鼠血浆IGF-I水平比较(ng/mL,±s)
表1 不同病理类型大鼠血浆IGF-I水平比较(ng/mL,±s)
注:与正常大鼠比较,*P<0.01;与增生大鼠比较,△P<0.05
病理类型正常增生癌变只数20 29 8 IGF-1 97.70±5.16 138.65±8.54* 212.32±10.38*△
3.3 三组大鼠血浆IGF-1水平比较 模型组和治疗组11、14周时大鼠血浆IGF-1水平较对照组有明显增高(P<0.01),模型组升高较治疗组更明显(P<0.01);且模型组在14周时IGF-1水平比11周时明显增高(P<0.05)。另两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 三组大鼠血浆IGF-1水平比较(ng/mL,±s)
表2 三组大鼠血浆IGF-1水平比较(ng/mL,±s)
注:与对照组比较,*P<0.01;与模型组比较,▲P<0.01;与11周时比较,△P<0.01
组别对照组模型组治疗组只数14 25 25 11周101.46±7.07 196.99±7.85* 142.23±8.62*▲14周90.26±2.50 229.40±13.37*△138.75±8.82*▲
4 讨 论
乳腺癌病因复杂,中医认为,乳腺癌的病机是肝气不舒,气机运行不畅,致使经络、脏腑、气血、阴阳失调,气滞血瘀,痰凝聚瘕,蕴毒成瘤。“消乳块胶囊”正是根据这一理论将中药昆布和维生素等合成复方制剂,临床应用对乳腺良性增生病的症状控制较满意,特别对缓解乳房疼痛效果较明显。在我们前期研究工作中发现该药物还具有预防和抗肿瘤作用,但其作用机制尚待明确[1-2]。
本实验结果提示在第11周时致癌率低,全组只有1例癌变;在第14周时模型组与治疗组均发现有不同程度的增生或癌变,癌变率为83.3%。提示DMBA的致癌作用与时间相关,与早期Talang等报道的结果相似[4]。
IGF-1是生长调节素的一种,具有广泛的生物学作用。在乳腺癌中,可促进肿瘤细胞的生长,抑制肿瘤细胞的正常凋亡,同时增强其转移,并认为与乳腺癌内分泌微环境变化关系密切[5-8]。Tamimi等[9]研究发现IGF-1受体表达与乳腺癌的风险增加有关。文献[6,10]报道,针对IGF-1靶点治疗晚期乳腺癌的体内外试验取得一定成功。本实验结果发现,血浆IGF-1在正常、增生、癌变大鼠中的水平逐渐升高,差异有统计学意义(P<0.01),这提示IGF-1与乳腺肿瘤的形成可能有关联,与文献报道IGF-I促进肿瘤生长转移相一致。
本实验结果还表明,大鼠血浆IGF-1水平在11周和14周时,模型组、治疗组血浆水平较对照组比较有明显增高,并且以模型组升高更为明显,治疗组较模型组明显降低(P<0.01),这提示IGF-1可能参与DMBA诱导大鼠乳腺癌的形成过程,消乳块胶囊可以在一定程度上抑制IGF-1的表达,这可能是消乳块胶囊抑制大鼠乳腺恶性肿瘤生成的又一途径。模型组IGF-1水平在14周时比11周时有增高(P<0.05),考虑与14周时癌变率高相关,治疗组11周与14周IGF-1水平比较差异无统计学意义(P>0.05),这与消乳块胶囊对DMBA诱导大鼠乳腺恶性肿瘤的抑制作用相关。有研究表明,雌二醇可调节IGF-1和IGF-1R的表达,使乳腺癌细胞对IGF-1敏感性增加,反之IGF-1与IGF-1R结合通过影响细胞内的蛋白合成翻译过程而影响雌激素受体的表达,从而影响雌激素的作用[11-12]。对于DMBA诱导大鼠乳腺癌形成的分子特征,文献认为多为激素依赖性[13],我们前期实验中也得到相同的结果[2]。而关于IGF-1与雌二醇的关系我们将在下一步的研究中继续探索。
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(收稿:2015-02-06 修回:2015-05-19)
Effect of"Xiao Rukuai"Capsule on Plasma Insulin-like Growth Factor-1 in Rats with Mammary Tumor
CHEN Zhanghong1,CHEN Xueqin2,SHAO Xiying1,XU Weidan3,WANG Xiaojia1. 1 Department of Oncology, Zhejiang Cancer Hospital,Hangzhou(310022),China;2 Biological Treatment of Cancer,Hangzhou Cancer Hospital, Hangzhou(310002),China;3 College of Medicine and Health,Lishui University,Lishui(323000),China
Objective To investigate the anticancer effect of"Xiao Rukuai"capsule on plasma insulin-like growth factor-1(IGF-1)in rats with mammary tumor.Methods Sixty-four 50-day-old female Sprague-Dawley rats were randomly divided into 3 groups∶model group(n=25),therapy group(n=25),and control group(n=14).Model group and therapy group were given DMBA by intragastric administration(15mg in 1.5mL sesame oil,twice,one week interval).Rats in therapy group were given additonal"Xiao Rukuai"capsule[0.4g/(kg·d)]by intragastric administration. All rats were killed in 11th or 14th week.The breast tissue or neoplasma were observed by routine pathology.The plasma IGF-1 levels were detected by ELISA assay.Results Compared to normal group,the levels of IGF-1 were remarkably higher in the cancerous and hyperplastic group(138.65±8.54ng/mL and 212.32±10.38ng/mL vs 97.70± 5.16ng/mL,P<0.01);a significant difference was found between cancerous group and hyperplasia group(212.32± 10.38ng/mL vs 138.65±8.54ng/mL,P<0.01).At 11th and 14th week,the levels of IGF-1 in the plasma in model and therapy group were significantly higher than that in control group(at 11th week∶196.99±7.85ng/mL and 142.33± 8.62ng/mL vs 101.46±7.07ng/mL;at 14th week∶229.40±13.37ng/mL and 138.75±8.82ng/mL vs 90.26±2.50ng/mL;all P<0.01).After"Xiao Rukuai"capsule treatment,the levels of IGF-1 reduced remarkably,with a significant difference compared to that in model group(at 11th week∶142.33±8.62ng/mL vs 196.99±7.85ng/mL;at 14th week∶138.75± 8.82ng/mL vs 229.40±13.37ng/mL;all P<0.01).Conclusion The"Xiao Rukuai"capsule has partly effect on preventing the mammary carcinogenesis induced by DMBA.The mechanism may be associated with regulating IGF-1 levels.
"rats;mammary tumor;"Xiao Rukuai"capsule;insulin-like growth factor-1
1浙江省肿瘤医院乳腺肿瘤内科(杭州 310022);2杭州市肿瘤医院肿瘤生物治疗中心(杭州 310002);3丽水学院医学与健康学院(丽水323000)
王晓稼,E-mail:wxiaojia0803@163.com