宋 擎, 柴秋彥,張立偉,*
(1.山西大學(xué)分子科學(xué)研究所,山西 太原 030006;2.山西省醫(yī)藥與生命科學(xué)研究院,山西 太原 030006)
當(dāng)前治療惡性腫瘤的手段主要以手術(shù)切除和化療為主,傳統(tǒng)的化療藥物如烷化劑、抗代謝類藥、鉑類化合物等由于其不良反應(yīng)過強(qiáng),往往造成患者不耐受并增加了患者的痛苦。近幾十年的研究已將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到對(duì)天然抗腫瘤藥物的開發(fā)和利用。中藥的抗腫瘤療效確切,并且低不良反應(yīng),部分中藥還有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤轉(zhuǎn)移等作用,在抗腫瘤治療中的優(yōu)點(diǎn)尤為突出。目前很多中藥已成功應(yīng)用于臨床,其療效肯定,患者容易耐受。所以,尋求更多此類新型的治療藥物已成為研究的熱點(diǎn)。
蘆筍(Asparagus officinalisL.)又名石刁柏、龍須菜,為百合科天門冬屬宿根性多年生草本植物,其營養(yǎng)價(jià)值高,《神農(nóng)本草經(jīng)》中將之列為“上品之品”。蘆筍除含有多種游離氨基酸、維生素、微量元素硒、鐵、鋅及蛋白質(zhì)、碳水化合物等營養(yǎng)成分外,還含有皂苷[1-2]、黃酮類[3-4]物質(zhì)等具有藥用價(jià)值的化學(xué)成分,因此也具有較高的藥用價(jià)值。研究表明:蘆筍提取物對(duì)腫瘤細(xì)胞的DNA 和RNA的生物合成有顯著的抑制作用[5];體外抑瘤實(shí)驗(yàn)證明其對(duì)胃癌、白血病、肝癌均有一定抑制作用;體內(nèi)抑瘤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蘆筍提取物對(duì)S180小鼠肉瘤、小鼠艾氏腹水癌的生長(zhǎng)具有抑制作用[6-7]。另外,Kawano等[8]對(duì)蘆筍有效成分進(jìn)行了分離、鑒定,證實(shí)蘆筍皂苷C和D對(duì)小鼠移植性乳腺癌、胰腺癌、子宮頸癌的生長(zhǎng)具有抑制作用。上述研究結(jié)果說明蘆筍含有抗腫瘤活性的化學(xué)物質(zhì),為進(jìn)一步闡明蘆筍抗腫瘤活性的物質(zhì)基礎(chǔ),本實(shí)驗(yàn)研究蘆筍總皂苷對(duì)小鼠移植性腫瘤S180、H22的抑制作用。
清潔級(jí)ICR小鼠,體質(zhì)量(22~25g),雌雄各半,由北京軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào):SCXK—(軍)2002-001;小鼠移植性腫瘤:肉瘤(S180)、肝癌(H22),均由山西省腫瘤醫(yī)院腫瘤研究所提供;蘆筍粗總皂苷由本室自制。
注射用環(huán)磷酰胺(CY,批號(hào):071108) 江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司;5-氟脲嘧啶(5-Fu,批號(hào):070402) 南通精華制藥有限公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
DK-98-Ⅰ型數(shù)字恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司;TD18單盤光學(xué)天平 湘儀天平儀器廠;OLYMPUS BH-2型光學(xué)顯微鏡 奧林巴斯光學(xué)工業(yè)株式會(huì)社;血球計(jì)數(shù)儀XB-K-25 上海醫(yī)用光學(xué)儀器廠。
1.2.1 蘆筍總皂苷的制備
稱取蘆筍莖皮粉末2.0kg,依次用15倍量、10倍量70%乙醇,回流提取兩次,每次0.5h。合并兩次提取液,過濾,濾液用水飽和正丁醇萃取3~5次,合并正丁醇層,濃縮至浸膏,得到正丁醇部分。稱取D101大孔吸附樹脂1000g,裝柱,按照大孔吸附樹脂預(yù)處理方法進(jìn)行預(yù)處理。將正丁醇部分上樣,水洗至流出液無色,然后依次用20%、40%、60%、80%、95%乙醇梯度洗脫,合并40%、60%、80%洗脫液,濃縮至干,得到蘆筍粗總皂苷40.6g。用茴香醛硫酸法[9]測(cè)定其總皂苷含量為38.82%,每1g總皂苷約相當(dāng)于50g藥材。
1.2.2 總皂苷溶液配制及用量
將蘆筍總皂苷用注射用水配成溶液,高劑量組每鼠給藥1.0g/kg bw,中劑量組每鼠給藥0.5g/kg bw,低劑量組每鼠給藥0.25g/kg bw。環(huán)磷酰胺(CY)組每鼠給藥30mg/kg bw,作為S180小鼠腫瘤陽性對(duì)照;5-Fu尿嘧啶組每鼠給藥50mg/kg bw,作為H22小鼠腫瘤陽性對(duì)照。
1.2.3 抗腫瘤作用實(shí)驗(yàn)
取接種7d處于指數(shù)生長(zhǎng)期,且動(dòng)物健康狀況較好的種鼠,頸椎脫臼處死后抽取腹水3mL,用無菌生理鹽水配成1:4~1:6的腫瘤細(xì)胞懸液,腫瘤細(xì)胞計(jì)數(shù)S180為1.6×107個(gè)/mL,H22為1.85×107個(gè)/mL。在每只小鼠右前肢腋窩皮下接種0.2mL。實(shí)驗(yàn)設(shè)陰性對(duì)照組,陽性對(duì)照組,高、中、低劑量組共5組,每組1 0只,雌雄各半。給藥前稱體質(zhì)量,于接種后24h開始灌胃給藥,每天固定時(shí)間段給藥1次,陰性對(duì)照組給同等體積生理鹽水,連續(xù)10d。末次給藥后24h稱體質(zhì)量,摘取眼球取血后處死,完整剝離腫瘤、脾臟、胸腺等組織。分別稱量各組小鼠瘤重及脾臟、胸腺等器官的質(zhì)量,并計(jì)算其體質(zhì)量增長(zhǎng)率、抑瘤率和脾臟、胸腺指數(shù)。
1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示;以Excel-2003進(jìn)行t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)處理。
表1 蘆筍總皂苷對(duì)S180、H22荷瘤小鼠體質(zhì)量的影響(n=10)Table1 Effect of total saponins from Asparagus officinalis on body weight of tumor-bearing mice (n=10)
由表1可以看到,與陽性對(duì)照藥環(huán)磷酰胺相比,不同劑量組小鼠體質(zhì)量均有明顯的增長(zhǎng),其中高劑量組和低劑量組小鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)幅度均超過了陰性對(duì)照組,說明蘆筍總皂苷對(duì)小鼠的體質(zhì)量增長(zhǎng)無明顯影響。
依次對(duì)不同組別小鼠剝離的腫瘤組織進(jìn)行稱量,并進(jìn)行組間t檢驗(yàn)。
表2 蘆筍總皂苷對(duì)S180、H22荷瘤小鼠腫瘤的抑制作用(n=10)Table2 Inhibitory effects of total saponin from Asparagus officinalis on the growth of S180 and H22 cells (n=10)
表2結(jié)果顯示,不同劑量的蘆筍總皂苷對(duì)腫瘤生長(zhǎng)均有不同程度的抑制作用,隨給藥劑量的增加,對(duì)腫瘤的抑制作用也逐漸加強(qiáng),呈現(xiàn)較好的量效關(guān)系。一般認(rèn)為抑瘤率達(dá)到30%以上時(shí),藥物有效,而高劑量組S180抑瘤率達(dá)到39.53%,H22抑瘤率達(dá)到34.81%,說明蘆筍總皂苷具有抗腫瘤效果。t檢驗(yàn)結(jié)果表明,高劑量組和陽性對(duì)照組瘤重與陰性對(duì)照組存在顯著差異,說明蘆筍總皂苷對(duì)S180和H22腫瘤存在一定的抑制作用。
依次對(duì)不同組別小鼠剝離的脾臟和胸腺組織進(jìn)行稱量,計(jì)算相應(yīng)指數(shù)并進(jìn)行組間t檢驗(yàn),給藥組與陰性對(duì)照組相應(yīng)抑制率的差異見表3。
表3 蘆筍總皂苷對(duì)S180、H22荷瘤小鼠免疫器官的影響(n=10)Table3 Effect of total saponin from Asparagus officinalis on immune organs of tumor-bearing mice (n=10)
由表3可見,環(huán)磷酰胺陽性對(duì)照組小鼠給藥后,脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)均明顯下降,說明環(huán)磷酰胺對(duì)小鼠的脾臟和胸腺有較大的抑制作用;陽性對(duì)照5-氟脲嘧啶對(duì)小鼠的胸腺系數(shù)有抑制作用。而給藥組小鼠給予蘆筍總皂苷后,3個(gè)劑量總皂苷對(duì)小鼠脾臟系數(shù)和胸腺系數(shù)都具有改善作用。但從t檢驗(yàn)結(jié)果來看,3個(gè)劑量組的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)與陰性對(duì)照組相比沒有顯著差異,說明蘆筍總皂苷在發(fā)揮抗腫瘤作用的同時(shí),對(duì)小鼠的免疫器官無明顯抑制作用。
近年來對(duì)蘆筍抗癌研究結(jié)果表明,蘆筍原汁[10]、提取物[11]對(duì)體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)具有抑制作用,且其抗腫瘤活性與蘆筍中的堿性糖蛋白、粗皂角苷類等物質(zhì)[7]有關(guān)。此外,也有研究表明蘆筍及其提取物具有調(diào)節(jié)免疫功能作用,可能是蘆筍抗腫瘤作用的機(jī)制之一[12]。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,蘆筍總皂苷在中、高劑量時(shí)能明顯抑制小鼠移植性腫瘤H22、S180的生長(zhǎng),對(duì)荷瘤小鼠免疫器官的質(zhì)量則沒有明顯的影響。說明蘆筍總皂苷是蘆筍抗腫瘤的主要藥效物質(zhì)組成成分之一,且無一般抗腫瘤藥物的不良反應(yīng);蘆筍總皂苷抑制H22、S180腫瘤生長(zhǎng)的機(jī)理一方面與總皂苷直接抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)有關(guān),另一方面可能與其調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與以往報(bào)道的蘆筍皂苷抗腫瘤的有效部位基本一致,為今后從蘆筍中進(jìn)一步分離、提取抗腫瘤有效成分提供了目標(biāo),也為今后制劑工藝的合理優(yōu)化提供了藥效學(xué)依據(jù)。
[1] HUANG Xuefeng, KONG Lingyi.Steroidal saponins from roots ofAsparagus officinalis[J].Steroids, 2006, 71: 171-176.
[2] HUANG Xuefeng, LIN Yuying, KONG Lingyi.Steroids from the roots ofAsparagus officinalisand their cytotoxic activity[J].Journal of Integrative Plant Biology, 2008, 50(6): 717-722.
[3] 張素華, 王正云, 葛慶豐.蘆筍中活性物質(zhì)提取技術(shù)參數(shù)及組分鑒定的研究[J].食品科學(xué), 2005, 26(2): 138-141.
[4] 黃雪峰, 羅俊.石刁柏的化學(xué)成分[J].中國天然藥物, 2006, 4(3): 181-184.
[5] 關(guān)鈞.蘆筍提取物的抗腫瘤作用Ⅱ蘆筍提取物對(duì)S180小鼠肉瘤細(xì)胞DNA和RNA合成的影響[J].蚌埠醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 1991, l6(2): 116-118.
[6] 陳利銘, 李平途, 林石, 等.蘆筍的抗癌研究[J].福建醫(yī)藥雜志, 1989,11(4): 28-29.
[7] SHAO Y, CHIN K, HO C T, et a1.Anti-tumor activity of the crude saponins obtained from asparagus[J].Cancer Letter, 1996, 104(1): 31-36.
[8] KAWANO K, SATO H, SAKAMURA S, et a1.A bitter principle of asparagus.PartⅡ: Isolation and structure of furostaol saponin in asparagus edihle shoots[J].Agric Biol Chem, 1977, 41(1): 1-8.
[9] 趙建華, 宋擎, 汪素芳, 等.蘆筍總皂苷含量測(cè)定的比色法研究[J].時(shí)珍國醫(yī)國藥, 2009, 20(8): 1962-1964.
[10] 糜漫天, 楊家駒, 陳東升, 等.蘆筍汁體外抗癌作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué), 1993, 20(4): 243-244.
[11] 段巧玲, 關(guān)鈞, 趙學(xué)海, 等.蘆筍提取物的抗腫瘤作用-Ⅰ蘆筍提取物對(duì)S180小鼠肉瘤的抑制作用[J].蚌埠醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 1991, l6(2):114-115.
[12] 楊勤, 莊宗杰, 吳錦忠, 等.蘆筍對(duì)小鼠細(xì)胞免疫機(jī)能的影響[J].貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 1992, 17(4): 250-254.