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猴头菌多糖对Lewis肺癌荷瘤小鼠抑瘤作用及其机制研究

2018-01-02刘杨霖游玉宇徐康平

湖南中医药大学学报 2017年12期
关键词:荷瘤多糖肺癌

周 辉 ,刘 畅 ,2,刘杨霖 ,2,张 琦 ,游玉宇 ,2,欧 慧 ,2,徐康平 ,肖 玲

(1.湖南省肿瘤医院/中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院,湖南 长沙 410013;2.南华大学,湖南 衡阳 421001;3.中南大学药学院,湖南 长沙410013;4.中南大学基础医学院组织学与胚胎学系,湖南 长沙 410013)

猴头菌多糖对Lewis肺癌荷瘤小鼠抑瘤作用及其机制研究

周 辉1,刘 畅1,2,刘杨霖1,2,张 琦1,游玉宇1,2,欧 慧1,2,徐康平3,肖 玲4*

(1.湖南省肿瘤医院/中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院,湖南 长沙 410013;2.南华大学,湖南 衡阳 421001;3.中南大学药学院,湖南 长沙410013;4.中南大学基础医学院组织学与胚胎学系,湖南 长沙 410013)

目的探讨猴头菌多糖 (HPS)对Lewis肺癌荷瘤小鼠肿瘤抑制作用及其可能机制。方法选取小鼠50只均接种Lewis肺癌瘤株造模,随机分为HPS高、中、低剂量组、环磷酰胺(CTX)组和模型对照组,每组10只,HPS不同剂量组分别给予 HPS 200 mg/(kg·d)、100 mg/(kg·d)、50 mg/(kg·d),连续给药 10 d;CTX 组给予 CTX 40 mg/(kg·d),连续给药 3 d;模型对照组每天给予生理盐水0.1 mL/10 g。另选取10只健康小鼠作为正常对照组。10 d后对各组小鼠眼球取血,分离血清,ELISA法测定肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-2(IL-2),分离瘤体,称质量并计算抑瘤率。结果与模型对照组相比,CTX组和HPS高、中、低剂量组的瘤重均显著降低(P<0.05),抑瘤率分别为73.52%、44.33%、29.65%和16.58%,各组间差异均有统计学意义(P<0.05)。与正常对照组相比,模型对照组小鼠TNF-α显著增高,IL-2显著降低(P<0.05);与模型对照组相比,CTX组和HPS各剂量组的TNF-α均显著降低,IL-2均显著增高(P<0.05),HPS各剂量组变化幅度显著小于CTX组(P<0.05),但HPS各剂量组间无统计学意义(P>0.05)。结论HPS对小鼠Lewis肺癌具有剂量依赖性的抑瘤作用,其机制可能与改善血清TNF-α和IL-2水平,进而改善机体免疫功能有关。

猴头菌多糖;Lewis肺癌;TNF-α;IL-2

猴头菌是一种药食两用的真菌,猴头菌多糖(hericium polysaccharide,HPS)是猴头菌主要活性物质,报道显示其具有抗肿瘤、抗菌、免疫调节、抗氧化、抗凝血、降血脂等功效[1-5]。本实验建立Lewis肺癌小鼠模型,观察不同剂量HPS对Lewis肺肿瘤的抑制作用,并观察其肿瘤的发生、发展及转移关系密切的血清细胞因子、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)水平的影响,旨在探讨HPS的抗肿瘤作用及其可能的作用机制。

1 实验材料

1.1 实验动物和细胞株

实验小鼠由广东省医学动物实验中心提供,共60只,均为 SPF 级,雌雄兼有,6~8 周龄,体质量(20.0±2.0)g;小鼠Lewis肺癌细胞株由中国科学院上海生命科学研究院提供。

1.2 主要仪器、试药和试剂

HPS由黑龙江中医药大学生物化学教研室制备,质量分数72.25%,临用前用生理盐水配制并稀释至实验浓度;环磷酰胺 (cyclophosphamide,CTX)由江苏恒瑞医药股份有限公司提供,规格0.2 g/支。小鼠TNF-α Elisa试剂盒、小鼠IL-2 Elisa试剂盒由博士德生物科技有限公司提供;DNM-9602酶标仪由北京普朗新技术有限公司提供。

2 方法

2.1 造模及检测

选取小鼠50只均接种Lewis肺癌瘤株造模,造模方法为:取传代Leviw肺癌荷瘤小鼠的肿瘤细胞,以生理盐水稀释成瘤细胞浓度1×107/mL的细胞悬液,取0.2 mL接种于小鼠右侧腋窝皮下,建立Leviw肺癌荷瘤小鼠模型。建模成功后将模型小鼠随机分为HPS高、中、低剂量组,环磷酰胺(CTX)组和模型对照组,每组均为10只,HPS高、中、低剂量组分别给予 HPS 200 mg/(kg·d)、100 mg/(kg·d)、50 mg/(kg·d), 连续给药 10 d;CTX 组给予 CTX 40mg/(kg·d),连续给药 3 d;模型对照组每天给予生理盐水0.1 mL/10 g。另选取10只健康小鼠作为正常对照组。10 d后对各组小鼠眼球取血,分离血清,ELISA法测定TNF-α和IL-2,严格按照说明书方法操作。小鼠脱颈椎处死后,将瘤体分离出,称质量并计算抑瘤率。抑瘤率为与模型对照组相比,各给药组平均瘤重减轻的百分比。

2.2 统计学方法

3 结果

3.1 HPS对Lewis肺癌荷瘤小鼠肿瘤的抑制作用

模型对照组、CTX组、HPS高、中、低剂量组的瘤重和抑瘤率如表1所示,与模型对照组相比,CTX组和HPS各剂量组的瘤质量均显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。与CTX组相比,HPS各剂量组瘤重均大于CTX组,抑瘤率均小于CTX组,差异均有统计学意义(P<0.05)。HPS各剂量组间相比,高剂量组瘤质量最小,抑瘤率最大,中剂量组次之,低剂量组瘤质量最大,抑瘤率最小,各组间差异均有统计学意义(P<0.05)。

表1 不同组别对Lewis肺癌荷瘤小鼠肿瘤的抑制作用比较

3.2 猴头菌多糖对Lewis肺癌荷瘤小鼠TNF-α和IL-2的影响

各组小鼠TNF-α和IL-2水平如表2所示。与正常对照组相比,模型对照组的TNF-α显著增高,IL-2显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型对照组相比,CTX组和HPS各剂量组的TNF-α均显著降低,IL-2均显著增高,差异均有统计学意义(P<0.05);与CTX组相比,HPS各剂量组TNF-α均高于CTX组,IL-2均低于CTX组,差异均有统计学意义(P<0.05);但HPS各剂量组间相比,差异无统计学意义(P>0.05)。

表2 不同组别对Lewis肺癌荷瘤小鼠TNF-α和IL-2的影响

4 讨论

临床上有云芝多糖(PSK)、水飞蓟素胶囊和鸦胆子油乳等多种用于治疗恶性肿瘤的清热解毒类制剂。近年来,植物提取物抗肿瘤的研究日益深入:传统中药白花蛇舌草提取物抑制大肠癌耐药裸鼠移植瘤[6],树舌多糖GF、香菇多糖等多种多糖已被证实具有直接抑制肿瘤细胞生成的作用,也可以间接通过对免疫功能调节等发挥抗肿瘤作用[7-8]。HPS的抗肿瘤作用目前已有研究报道。Kim等[9-10]的动物实验研究显示,HPS提取物具有抗肿瘤作用,并能抑制肺癌细胞的转移。国内孙力等[11-12]也报道HPS可抑制S180荷瘤小鼠肿瘤生长。但HPS抗肿瘤机制目前尚无定论。聂继盛等[13]报道HPS发挥抗肿瘤作用与增强NK细胞活性有关,夏松柏[12]报道HPS可提高血清 IFN-γ和IL-2水平,可能通过免疫调节作用发挥抗肿瘤作用。TNF-α是具有促肿瘤作用的细胞因子,IL-2是参与免疫调节的重要细胞因子之一,在抑制肿瘤生长等方面具有重要作用,二者相互作用可发挥一系列的免疫作用,均与恶性肿瘤的发生、发展密切相关,其表达水平可间接反映机体免疫功能状态和肿瘤进展情况[14-15]。本实验研究不同剂量的HPS对Lewis肺癌荷瘤小鼠肿瘤的抑制作用及对TNF-α和IL-2水平的影响,并与CTX对比,以探讨HPS的抗肿瘤作用及可能机制。

结果表明HPS可显著抑制Lewis肺癌荷瘤小鼠肿瘤瘤体生长,改善血清TNF-α和IL-2水平,提示HPS具有抗肿瘤作用,其机制可能与纠正调节细胞因子水平以改善机体免疫功能有关。同时,研究中也发现HPS对小鼠Lewis肺肿瘤的抑制作用呈现明显的剂量依赖性,随着剂量增大,肿瘤抑制作用随之增强,但其对细胞因子的改善程度未见明显差异。这与夏松柏[12]以S180荷瘤小鼠模型研究得出的HPS中剂量抗肿瘤作用优于高、低剂量的结果不同,可能与实验采用的肿瘤模型不同以及HPS来源不同等因素有关,仍有待进一步深入研究。

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Study of the Inhibition and Its Possible Mechanisms of Hericium Polysaccharides on Mice with Lewis Lung Cancer

ZHOU Hui1,LIU Chang1,2, LIU Yanglin1,2,ZHANG Qi1,YOU Yuyu1,2,OU Hui1,2,XU Kangping3, XIAO Ling4*
(1.Hunan Cancer Hospital/the Affiliated Cancer Hospital of Xiangya School of Medicine,Central South University,Changsha,Hunan 410013,China;2.University of South China,Hengyang,Hunan 421001,China;3.School of Pharmacy,Central South University,Changsha,Hunan 410013,China;4.Department of Histology and Embryology,School of Basic Medical Science,Central South University,Changsha,Hunan 410013,China)

ObjectiveTo study the inhibition and its possible mechanisms of Hericium polysaccharides (HPS)on mice with Lewis lung cancer.Methods50 mice were chosen to establish Lewis lung cancer mice models,and were divided randomly intofive groups:HPS high-dose group,HPS middle-dose group,HPS low-dose group,cyclophosphamide(CTX)group and model control group,10 mice in each group.The mouse in former three groups were given HPS 200 mg/kg,100 mg/kg and 50 mg/kg daily for 10 days,respectively,while those in CTX group were given CTX 40 mg/kg daily for 3 days,and those in modelcontrolgroup were given physiologicalsaline 0.1mg/10g daily for10 days.Another 10 healthy mice were chosen as the normal control group.The blood from eyeball of mice were collected,and the blood serum were separated,and tumor necrosis factor-α (TNF-α)and interleukin-2 (IL-2)were detected by ELISA.The tumor inhabitation rates were calculated.ResultsCompared with model control group,the tumor weights in CTX group and HPS high-dose,middle-dose and low-dose group all significantly decreased(P<0.05)with tumor inhabitation rates 73.52%,44.33%,29.65%and 16.58%,which had statistical significance between each group(P<0.05).The level of TNF-α was higher and the level of IL-2 in model control group was lower than those in normal control group (P<0.05).Compared with model control group,the level of TNF-α significantly increased and the level of IL-2 significantly decreased in CTX group and HPS groups (P<0.05).The change trends of CTX group were more obvious than those in HPS groups (P<0.05),while there was no significant differences among HPS different dose groups(P>0.05).ConclusionHPS has dose-dependent inhibitory effect on mice with Lewis lung cancer,which may be associated with improvement of serum TNF-α and IL-2 level,thus improving immune function.

Hericium polysaccharide;Lewis lung cancer;TNF-α;IL-2

R285.5;R734.2

A

10.3969/j.issn.1674-070X.2017.12.006

本文引用:周 辉,刘 畅,刘杨霖,张 琦,游玉宇,欧 慧,徐康平,肖 玲.猴头菌多糖对Lewis肺癌荷瘤小鼠抑瘤作用及其机制研究[J].湖南中医药大学学报,2017,37(12):1320-1322.

2017-02-23

2017年度湖南省中医药科研计划项目(201768);湖南省财政厅项目[湘财社指(2016)129号];湖南省自然科学基金项目(2015JJ6058)。

周 辉,男,博士,主任医师,研究方向:肿瘤分子生物学。

*肖 玲,女,博士后,副教授,硕士研究生导师,E-mail:xiaolingcsu@csu.edu.cn。

(本文编辑 李 杰)

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