毛文超 宋藝君 張 健 焦藝博 馮麗莉 白薈芳 王秀萍 蔡大勇 王玥琦
1.北京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 (北京,100029) 2.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所
筆者觀察熊果酸和熊果酸聯(lián)合枸杞子對(duì)二乙基亞硝胺誘導(dǎo)的小鼠肝癌前病變的防護(hù)作用,對(duì)比此兩種用藥方法的療效,為臨床聯(lián)合用藥提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 動(dòng)物、試劑與儀器 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:昆明種小鼠,雄性,體重20~22g,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,合格證號(hào) SCXK-京-2006-0009。藥品試劑:①二乙基亞硝胺(DEN):0.95g/ml,批號(hào):078K1635,美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品。99 ml生理鹽水加1ml DEN振蕩混勻?yàn)?% 的DEN溶液 (4℃保存)。②熊果酸:南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司生產(chǎn) (純度90.012%),加蒸餾水配制成濃度為15mg/ml的熊果酸藥液。③枸杞子水煎液:枸杞子購(gòu)于北京圣惠堂中藥飲片有限公司(批號(hào):090422),稱取枸杞子67.8g,加10倍水煮沸后,文火煎煮30分鐘,煎煮兩次,3層紗布過(guò)濾,收集濾液濃縮至370ml,即濃度為0.18g/ml的枸杞子水煎液,4℃儲(chǔ)存?zhèn)溆谩"芨喂δ茉噭┖校喊ū彼徂D(zhuǎn)氨酶 (ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶 (AST)、堿性磷酸酶 (ALP)、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶 (GST)檢測(cè)試劑盒,購(gòu)自南京建成生物工程研究所 (批號(hào):20100205)。主要儀器:Multiskan MK3酶標(biāo)儀 (上海熱電儀器有限公司產(chǎn)品),AL104-IC型精密電子天平 (上海梅特勒托利多儀器有限公司),LG16-W型臺(tái)式高速離心機(jī) (北京京立離心機(jī)有限公司),電子恒溫水浴箱 (北京長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司),定量移液器 (上海大龍醫(yī)療設(shè)備有限公司),德國(guó)LETIZ公司FS/FAS 5030石蠟切片機(jī),日本濱松Nano Zoomer Digital Pathology數(shù)字病理掃描系統(tǒng)等病理科常規(guī)設(shè)備。Image-Pro Plus 7.0 morphometric analysis system(版本 7.0.1,序列號(hào)41N70000-60555,Media Cybernetics,USA),JJ1000型電子分析天平 (美國(guó)雙杰兄弟集團(tuán)有限公司常熟雙杰測(cè)試儀器廠)。
1.2 動(dòng)物分組處理 40只小鼠體重均衡隨機(jī)分為4組,即正常組、模型組、熊果酸組、聯(lián)合用藥組。腹腔注射及灌胃劑量均按小鼠體重計(jì)。正常組小鼠每周1次 (周六12am)行腹腔注射生理鹽水 0.1ml/10g,連續(xù) 10次;同時(shí) 1次/d,(8am)灌胃生理鹽水0.1ml/10g,連續(xù)10周。模型組小鼠每周1次 (周六12am)行腹腔注射1%DEN溶液0.1ml/10g,連續(xù)10次,復(fù)制小鼠肝癌前病變模型。熊果酸組小鼠,造模型方法同模型組,同時(shí)1次/d(8am)灌胃熊果酸 (4.5mg/20g)藥液0.1ml/10g,共10周。聯(lián)合用藥組小鼠造模同模型組,同時(shí)1次/d,(8am)灌胃熊果酸藥0.1ml/10g,每天4pm灌胃枸杞子 (12mg/10g)水煎液0.1ml/10g,連續(xù)10周。
1.3 觀察指標(biāo)檢測(cè) ①一般狀況:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每日觀察記錄小鼠進(jìn)食狀況、體重、活動(dòng)情況及外表征象。②肝功能變化:第10周時(shí),小鼠禁食12小時(shí)后稱量體重 (Wb),眼球后靜脈取血0.5ml,全血離心 (1 500rpm×10min),血清-80℃保存。按試劑盒說(shuō)明書測(cè)定ALT、AST、GST、ALP活性。③肝臟系數(shù):小鼠取血后脫臼處死,沿腹正中線切口進(jìn)腹腔,切取全部肝臟,生理鹽水清洗血跡,濾紙吸干生理鹽水,稱重肝臟質(zhì)量 (Wl),結(jié)合體重計(jì)算肝臟系數(shù) (Wb÷Wl×100%)。④病理變化:切取肝臟右葉,10ml 10%甲醛溶液固定48小時(shí),常規(guī)石蠟包埋,4μm切片;同步烤片與脫蠟,梯度酒精水化,HE染色。20倍物鏡和光鏡觀察質(zhì)控蘇木素分化時(shí)間 (4秒最清晰)。梯度酒精脫水,二甲苯透明,樹(shù)脂封片;光鏡下胞漿紅染,核藍(lán)染。按標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范,使用Olympus顯微鏡20倍物鏡下隨機(jī)攝拍肝細(xì)胞團(tuán)顯微照片5張,由病理醫(yī)師閱片、診斷和評(píng)價(jià),確定肝損傷病變性質(zhì)和病變程度。⑤形態(tài)計(jì)量:由于肝細(xì)胞水腫與增生肝細(xì)胞核異型性兩類病變分布均一,并且程度類似,符合形態(tài)計(jì)量的基本技術(shù)要求。20倍HE染色顯微照片,Image-Pro Plus顯微分析系統(tǒng),形態(tài)計(jì)量肝索面積構(gòu)成比和增生肝細(xì)胞核面積構(gòu)成比。每只動(dòng)物5張20倍顯微照片的平均數(shù)為1個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。再以正常組與模型組平均數(shù)值,轉(zhuǎn)化原始數(shù)據(jù)為效能單位X=(Xi-Mcontrol) /(Mmodel-Mcontrol),作矩形圖顯示用藥防護(hù)程度。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)。組間比較采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有顯著性意義。
2.1 各組小鼠的一般狀態(tài) 正常組小鼠活潑好動(dòng),反應(yīng)靈活,皮毛光澤,體重逐漸增加,無(wú)死亡;模型組小鼠精神萎靡,行動(dòng)遲緩,食欲不振,皮毛枯槁、無(wú)光澤,體重先增加后降低,死亡1只;熊果酸組和聯(lián)合用藥組小鼠癥狀改善,活動(dòng)度和食量比模型組小鼠增加,精神尚可。
2.2 各組小鼠體重與肝系數(shù) 見(jiàn)表1。
表1 各組小鼠體重與肝系數(shù)比較(±s)
表1 各組小鼠體重與肝系數(shù)比較(±s)
與正常組比較,a P <0.05,aa P <0.01; 與模型組比較,b P <0.05,bb P <0.01;與熊果酸組比較,c P <0.05,cc P <0.01
組別 用藥劑量(mg/kg)體重(g)肝臟重量(g)肝臟系數(shù)(%)正常組- 39.865 ±3.725 1.429 ±0.175 52.6223 ±1.9856模型組 - 29.50 ±4.84aa 1.124 ±0.246a 50.4783±3.2354a熊果酸組 225 30.29±1.601b 1.205±0.124b 51.5632 ±3.0297b聯(lián)合用藥組 112.5+1200 32.06 ±1.544bbc 1.352 ±0.069c 53.1209 ±1.4863c
2.3 各組小鼠血清肝功能情況 見(jiàn)表2。
表2 各組小鼠血清肝功能比較(±s,U/L)
表2 各組小鼠血清肝功能比較(±s,U/L)
與正常組比較,a P<0.05,aa P <0.01; 與模型組比較,b P <0.05,bb P <0.01;與熊果酸組比較,c P <0.05,cc P <0.01
組別ALT AST GST ALP正常組21.87 ±4.964 14.783 ±2.061 13.504 ±2.481 5.093 ±1.640模型組225.07 ±85.811aa 52.205 ±14.083aa 42.308 ±13.685a 25.141 ±3.638aa熊果酸組68.04 ±14.400bb 25.118 ±2.776bb 21.721 ±4.726bb 19.937 ±5.259b聯(lián)合用藥組63.73 ±27.407bbc 24.835 ±5.411bbc 18.590 ±3.81bc 22.525 ±5.101
2.4 各組小鼠肝臟病理情況 正常組小鼠肝臟結(jié)構(gòu)正常,有肝小葉和匯管區(qū) (見(jiàn)插頁(yè)圖1A)。肝小葉為規(guī)則肝細(xì)胞團(tuán);肝細(xì)胞索以中央靜脈為中軸,單行呈放射狀排列;相鄰肝板吻合連接成網(wǎng)狀,延伸到肝小葉周邊的界板。肝細(xì)胞為多面體形,肝細(xì)胞核圓,位于細(xì)胞中央,染色質(zhì)稀疏,著色較淺,核膜清楚,有1~2個(gè)核仁。肝細(xì)胞索之間為肝血竇,有內(nèi)皮與枯否氏細(xì)胞;匯管區(qū):小葉之間的區(qū)域,有肝動(dòng)脈、門靜脈、膽管和少量結(jié)締組織,無(wú)顯著變性與壞死,無(wú)水腫、出血與浸潤(rùn)。
模型組小鼠肝臟以肝細(xì)胞發(fā)生變質(zhì)與增生為主要病變(見(jiàn)插頁(yè)圖1B),包括細(xì)胞水腫與溶解壞死。肝細(xì)胞體積增大,胞漿淡染,胞漿內(nèi)水含量增加。肝細(xì)胞壞死發(fā)生在肝小葉內(nèi)、累積1個(gè)或幾個(gè)肝細(xì)胞的點(diǎn)狀壞死,未累及肝小葉界板的破壞;壞死灶原有肝細(xì)胞消失,代以浸潤(rùn)的淋巴細(xì)胞或漿細(xì)胞;累及肝小葉界板的點(diǎn)狀壞死為碎片狀壞死。累積十幾個(gè)或幾十個(gè)肝細(xì)胞的帶狀壞死,不累及肝小葉界板的破壞;壞死灶原有肝細(xì)胞消失,網(wǎng)狀纖維塌陷代以膠原纖維。累及肝小葉界板的帶狀壞死為橋接壞死。肝細(xì)胞增生:細(xì)胞漿嗜堿性染色,可有雙核。增生肝細(xì)胞具有癌細(xì)胞樣異型性,表現(xiàn)為細(xì)胞體積大,且大小不一致;細(xì)胞核的體積大、染色深與形態(tài)怪異,核仁數(shù)量多、體積大,甚至出現(xiàn)核內(nèi)包涵體;顆粒狀藍(lán)染胞漿,分布不均勻。匯管區(qū)可找到膽管增生和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。
熊果酸組小鼠肝臟病變性質(zhì)與模型組類似,程度減輕(見(jiàn)插頁(yè)圖1C)。增生細(xì)胞異型性較模型組減輕。溶解壞死很少累及肝小葉界板。匯管區(qū)有少量膽管增生和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。
聯(lián)合用藥組小鼠肝臟病變性質(zhì)與模型組類似,程度減輕顯著 (見(jiàn)插頁(yè)圖1D)。病變緩解,中央靜脈明顯,肝索放射狀排列,肝細(xì)胞異型性小,雙核細(xì)胞少見(jiàn)。匯管區(qū)有極少量淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。
2.5 4 組小鼠肝臟的病變程度 見(jiàn)圖2。形態(tài)計(jì)量數(shù)據(jù)分析見(jiàn)表3。結(jié)果顯示:與正常組比較,造模各組肝索構(gòu)成比、核構(gòu)成比顯著增加 (P<0.01),匯管區(qū)構(gòu)成比增加 (P<0.05);與模型組比較,熊果酸組防治有效 (P<0.05);聯(lián)合用藥組療效優(yōu)于熊果酸組 (P<0.01)。效能單位轉(zhuǎn)化 (圖2)顯示,熊果酸對(duì)肝癌前病變有預(yù)防作用 (P<0.05),熊果酸與枸杞子聯(lián)合用藥的預(yù)防作用強(qiáng)于單用熊果酸 (P<0.01)。
圖24 組小鼠肝臟病變程度的效能趨勢(shì)(xˉ±s,ni=8)
表34 組小鼠的肝臟病變比較(±s,ni=8)
表34 組小鼠的肝臟病變比較(±s,ni=8)
與正常組比較,a P<0.05,aa P <0.01; 與模型組比較,b P <0.05,bb P <0.01;與熊果酸組比較,c P <0.05,cc P <0.01
組別 匯管區(qū)構(gòu)成比(v/v)肝索構(gòu)成比(v/v)核構(gòu)成比(v/v)正常組0.0086 ±0.0015 0.5141 ±0.0504 0.0143 ±0.0038模型組0.0435 ±0.0025a 0.7269 ±0.0166aa 0.0650 ±0.0035aa熊果酸組0.0301 ±0.0036b 0.6351 ±0.0235b 0.0481 ±0.0113bb聯(lián)合用藥組0.0182 ±0.0025bbcc 0.5847 ±0.0150bbc 0.0274 ±0.0074bbcc
肝癌危害大[1],在我國(guó)尤為明顯[2],仍無(wú)有效防治辦法[3]。探索傳統(tǒng)中藥預(yù)防肝癌發(fā)病,有可能確定有效物質(zhì)[4]。按中醫(yī)藥理論,夏枯草、女貞子、山楂等含熊果酸的中藥大多歸肝經(jīng),具有清肝火、散郁結(jié)、清熱解毒等功效,為證候特征依賴性肝癌預(yù)防類中藥,具有護(hù)肝、降脂、調(diào)節(jié)免疫、抗氧化、抗腫瘤等多種生物學(xué)活性[5,6]。大量研究表明熊果酸能通過(guò)多種機(jī)制誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞凋亡:①熊果酸對(duì)腫瘤的化學(xué)預(yù)防作用;②熊果酸的細(xì)胞毒活性;③熊果酸誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡作用;④腫瘤逆轉(zhuǎn)作用及抗侵襲性;⑤抑制腫瘤血管形成[7,8]。小鼠具有可基因干預(yù)發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)的優(yōu)勢(shì),二乙基亞硝胺誘發(fā)小鼠肝癌前病變模型被用于研究預(yù)防肝癌藥物篩選[9]。肝癌前病變往往與肝腎證候同患,熊果酸與枸杞子配伍成臨床方劑,預(yù)防肝癌前病變[4]。本研究以二乙基亞硝胺誘發(fā)肝癌前病變[10]的小鼠為研究對(duì)象,以臨床等效劑量的熊果酸或配伍枸杞子水提物[11]灌胃進(jìn)行預(yù)防,觀察小鼠體重、肝臟系數(shù)、肝功能損害、病理變化及其形態(tài)計(jì)量[12],確定熊果酸對(duì)肝癌前病變的防治效應(yīng)。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明熊果酸對(duì)肝癌前病變具有預(yù)防作用,與枸杞子聯(lián)用預(yù)防效果增強(qiáng)。突出表現(xiàn)在小鼠體重回升、肝系數(shù)恢復(fù)、肝功能異常緩解、增生肝細(xì)胞異型性減小,形態(tài)計(jì)量上降低核異型性顯著。
二乙基亞硝胺損害生物分子,引起致癌與抑癌功能失衡,肝細(xì)胞獲得遺傳性增殖能力,導(dǎo)致肝癌發(fā)生是一個(gè)漸變過(guò)程[13]。在預(yù)防癌癥同類候選藥中,熊果酸抗癌優(yōu)勢(shì)在于作用廣譜,主要表現(xiàn)為抗致癌,抗促癌[14]。枸杞子可以增強(qiáng)H22荷瘤小鼠脾臟中以樹(shù)突狀細(xì)胞 (DC)為主的抗原遞呈細(xì)胞的功能,提示其抗腫瘤免疫作用機(jī)制可能與此有關(guān)[15]。但與熊果酸聯(lián)合用藥協(xié)同預(yù)防肝癌前病變的機(jī)制還有待研究。
本研究確定熊果酸抑制誘導(dǎo)性肝癌前病變進(jìn)展,且與枸杞子聯(lián)用效應(yīng)增強(qiáng)。既探索了天然藥物預(yù)防肝癌的研究思路,也提供中醫(yī)臨床處方用藥的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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