張東旭 范引科 郭淑云 李穆瓊 李曉曄 劉雪英▲
1第四軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系藥物化學(xué)與藥物分析學(xué)教研室,陜西西安 710032;2.陜西省中醫(yī)藥研究院,陜西西安 710003;3.第四軍醫(yī)大學(xué)附屬唐都醫(yī)院藥劑科,陜西西安 710038
芝麻素為白色針狀晶體,是芝麻油中所含的一種木脂素類化合物,是芝麻中的主要活性成分,具有抗高血壓、保肝、抗氧化、降低膽固醇等功效[1]。日本東京大學(xué)醫(yī)學(xué)院首次研究證實芝麻素具有抗癌功效,對肝癌、皮膚癌均有抑制作用,認(rèn)為低濃度的芝麻素飲食可能作為肝癌的抑制劑[2]。我國對芝麻的利用僅限于其保健作用,作為臨床藥物使用的研究極少。為此,我們擬通過抑瘤試驗、延長生命試驗、免疫試驗及增效減毒試驗進(jìn)一步驗證其作用,為本品進(jìn)入臨床提供實驗依據(jù)。
電子天平購自于北京賽多利斯天平廠 (型號:BS210S, 精確度:0.1 mg),Olympus 普通光學(xué)顯微鏡,SW-CJ-2D型雙人凈化工作臺購自于蘇州凈化設(shè)備有限公司生產(chǎn)(型號:NO.0504192%),Taisite 潔凈工作臺,TDZ4AWS臺式低速自動平衡離心機(jī)。
芝麻素(上海靜融生物科技有限公司生產(chǎn),批號:110836-201005),環(huán)磷酰胺(MTX)注射液(江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司生產(chǎn),規(guī)格:0.2 g,批號:20110903),5-氟脲嘧啶(5-FU)注射液(上海旭東海普藥業(yè)有限公司生產(chǎn),規(guī)格:10 mL:0.25 g,批號:111033)。
ICR小鼠由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供,體重18~22 g,實驗動物質(zhì)量許可證號:SCXK(陜)2007-001。 飼養(yǎng)條件:室溫(23±2)℃;日光燈采光,光暗周期 12 h/12 h(光照時間為 7∶00~19∶00);動物自由獲取水和食物。小鼠S180肉瘤細(xì)胞株由第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心引進(jìn)。
2.1.1 芝麻素對小鼠移植性S180肉瘤生長的影響按文獻(xiàn)所述方法[3-5],取ICR小鼠50只(雌雄各半),體重18~22 g,在超凈工作臺內(nèi)制備瘤細(xì)胞懸液,無菌條件下于小鼠腋下接種瘤細(xì)胞懸液0.2 mL,計瘤細(xì)胞數(shù)約為1×107個/mL。24 h按體重隨機(jī)分為5組,分別為荷瘤組(常水 10 mL/kg)、環(huán)磷酰胺(CTX)40 mg/kg 組和芝麻素 1.0、0.5、0.25 g/kg 劑量組。 接種 S180 瘤細(xì)胞后次日開始給藥,1次/d,連續(xù)給藥10 d,末次給藥后次日,稱體重后處死小鼠,剖取瘤塊,計算體重和抑瘤率。試驗重復(fù)3次。腫瘤抑制率=[(對照組平均瘤重-給藥組平均瘤重)/對照組平均瘤重]×100%
2.1.2 芝麻素對S180腹水瘤小鼠生存時間的影響按文獻(xiàn)所述方法[5-8],取ICR小鼠50只,雌雄各半,體重18~22 g,在超凈工作臺內(nèi)制備瘤細(xì)胞懸液,無菌條件下于小鼠腋下接種瘤細(xì)胞懸液0.2 mL,計瘤細(xì)胞數(shù)約為1×107個/mL。24 h按體重隨機(jī)分為5組,分別為荷瘤組 (常水10 mL/kg)、CTX組40 mg/kg和芝麻素1.0、0.5、0.25 g/kg 劑量組。接種 S180 腹水瘤細(xì)胞后次日開始給藥。1次/d,連續(xù)給藥10 d。給藥結(jié)束后繼續(xù)觀察,記錄各組小鼠生存時間,計算生命延長率。實驗中對照組7 d內(nèi)病死率小于20%,無一只生存期超過4周,治療組觀察期以60 d為限。
2.1.3 CTX和5-FU治療S180荷瘤小鼠的增效作用按文獻(xiàn)所述方法[9-11],小鼠90只,雌雄各半25只,體重18~22 g,取生長良好的腹水型腫瘤小鼠,脫臼處死,超凈工作臺內(nèi)制備瘤細(xì)胞懸液,計瘤細(xì)胞數(shù)約為1×107個/mL,每只小鼠腋部皮下接種0.2 mL瘤細(xì)胞液,即接種2×106個瘤細(xì)胞。次日按體重隨機(jī)分為9組,分別為荷瘤組(常水 10 mL/kg)、芝麻素(0.5 g/kg)組、芝麻素(0.25 g/kg)組、CTX(10 mg/kg)組、5-FU(20 mg/kg)組、芝麻素 0.5 g/kg+CTX 組、芝麻素 0.5 g/kg+5-FU 組、芝麻素 0.25 g/kg+CTX 組、芝麻素 0.25 g/kg+5-FU組。接種S180瘤細(xì)胞后次日開始給藥,1次/d,連續(xù)給藥10 d,末次給藥后次日,稱體重后處死小鼠,剖取瘤塊,計算體重和抑瘤率。再根據(jù)Nuebb分?jǐn)?shù)乘積法計算芝麻素+CTX組和芝麻素+5-FU組的理論效應(yīng)值, 即 (Fa)1.2=1-[1-(Fa)1]×[1-(Fa)2],(Fa)1和(Fa)2分別為芝麻素+CTX組和芝麻素+5-FU組的抑瘤率。當(dāng)合并用藥效應(yīng)大于理論相加效應(yīng)時,則表示兩者間有協(xié)同作用。
2.1.4 芝麻素對S180荷瘤小鼠CTX毒性的對抗作用按文獻(xiàn)所述方法[12],小鼠72只(雌雄各半),體重18~22 g,取生長良好的腹水型腫瘤小鼠,脫臼處死,超凈工作臺無菌操作制備瘤細(xì)胞液,計數(shù)池計數(shù)細(xì)胞濃度為1×107個/mL,每只小鼠腋部皮下接種0.2 mL瘤細(xì)胞液,即接種2×106個瘤細(xì)胞。次日按體重隨機(jī)分為5組,分別為荷瘤組(常水 10 mL/kg)、CTX(40 mg/kg)組和芝麻素 1.0 g/kg+CTX 組、芝麻素 0.5 g/kg+CTX 組和芝麻素0.25 g/kg+CTX組。S180荷瘤接種方法同前。接種S180荷瘤細(xì)胞后次日開始給藥。1次/d,連續(xù)給藥10 d。末次給藥后次日,自小鼠內(nèi)眥靜脈叢采血,取血20 μL加入到2 mL 2%冰醋酸溶液中搖勻,常規(guī)計數(shù)外周血白細(xì)胞總數(shù)。稱體重后處死小鼠,剖取瘤塊稱重,計算抑瘤率。同時剝離左側(cè)股骨,用2%冰醋酸溶液5 mL沖出骨髓內(nèi)細(xì)胞,常規(guī)計數(shù)細(xì)胞總數(shù),即為1根股骨中骨髓有核細(xì)胞數(shù)。
采用SPSS 15.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組間比較采用t檢驗;計數(shù)資料用率表示,組間比較采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.3.1 芝麻素對小鼠移植性S180肉瘤生長的影響芝麻素 1.0、0.5 g/kg 劑 量能明顯 抑 制 小鼠移 植 性S180 瘤體的生長(P < 0.01),芝麻素 0.25 g/kg劑量對S180瘤體的生長也有一定的抑制作用(P>0.05),表明芝麻素對小鼠移植性S180肉瘤具有一定的抑制作用。見表1。
表1 芝麻素對小鼠移植性S180肉瘤生長的影響(±s)
表1 芝麻素對小鼠移植性S180肉瘤生長的影響(±s)
注:與荷瘤組相比,*P < 0.01;CTX:環(huán)磷酰胺;“-”表示無數(shù)據(jù)
荷瘤組CTX組芝麻素組芝麻素組芝麻素組常水10 mL/kg 40 mg/kg 1.0 g/kg 0.5 g/kg 0.25 g/kg 10 10 10 10 10 5.07±1.36 0.56±0.27*3.63±0.96*3.76±1.29*3.81±1.46-88.95 28.40 25.80 24.80組別 劑量 只數(shù) 瘤重(g) 抑制率(%)
2.3.2 芝麻素對S180腹水瘤小鼠生存時間的影響芝麻素 1.0、0.5、0.25 g/kg 劑量組和 CTX 組對荷 S180腹水瘤小鼠的平均生命延長率分別為 32.24%、24.18%、17.96%和 78.82%,平均生存時間明顯長于荷瘤組(P<0.05)。提示芝麻素能明顯延長荷S180腹水癌小鼠的生存時間。見表2。
表2 芝麻素對S180腹水瘤小鼠生存時間的影響(±s)
表2 芝麻素對S180腹水瘤小鼠生存時間的影響(±s)
注:與荷瘤組相比,*P﹤0.05,#P < 0.01;CTX :環(huán)磷酰胺;“-”表示無數(shù)據(jù)
荷瘤組CTX組芝麻素組芝麻素組芝麻素組常水10 mL/kg 40 mg/kg 1.0 g/kg 0.5 g/kg 0.25 g/kg 10 10 10 10 10 14.64±2.94 26.18±2.96#19.36±2.80*18.18±2.96 17.27±2.37-78.82 32.24 24.18 17.96組別 劑量 只數(shù) 生存時間(d) 生命延長率(%)
2.3.3 CTX和5-FU治療S180荷瘤小鼠的增效作用單給芝麻素(0.5 g/kg)、CTX (10 mg/kg)及 5-FU(20 mg/kg)時的抑瘤率分別為31.35%、58.81%及63.52%,而5.0g/kg 芝麻素+CTX組和5.0g/kg 芝麻素+5-FU組具有明顯的抑瘤作用,抑瘤率分別為73.77%和75.41%,均大于兩者合并用藥后的理論相加效應(yīng)值71.72%和74.96%。提示芝麻素與CTX或5-FU聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤治療,具有明顯的協(xié)同增效作用。見表3。單給芝麻素(0.25g/kg)、CTX(10 mg/kg)及 5-FU(20 mg/kg)時的抑瘤 率分別為 22.54%、58.81%及 63.52%,而5.0g/kg芝麻素+CTX 組和 5.0g/kg芝麻素+5-FU 組具有明顯的抑瘤作用,抑瘤率分別為71.92%和73.15%,均大于兩者合并用藥后的理論相加效應(yīng)值68.10%和71.74%。提示芝麻素與CTX或5-FU聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤治療,具有明顯的協(xié)同增效作用。見表4。
表3 5.0g/kg芝麻素對CTX和5-FU抗小鼠移植性S180肉瘤的增效作用(±s)
表3 5.0g/kg芝麻素對CTX和5-FU抗小鼠移植性S180肉瘤的增效作用(±s)
注: 與荷瘤組相比,*P < 0.01;CTX: 環(huán)磷酰胺;5-FU:5-氟尿嘧啶;“-”表示無數(shù)據(jù)
荷瘤組芝麻素組CTX組5-FU組芝麻素+CTX芝麻素+5-FU常水20 mL/kg 0.5 g/kg 20 mg/kg 20 mg/kg 0.5 g/kg+10 mg/kg 0.5 g/kg+20 mg/kg 4.88±0.97 3.35±0.73 2.01±0.75*1.78±0.52*1.28±0.18*1.20±0.39*-31.35 58.81 63.52 73.77 75.41----> 71.72> 74.96組別 劑量 瘤重(g) 抑制率(%) (Fa)1.2
表4 0.25g/kg芝麻素對CTX和5-FU抗小鼠移植性S180肉瘤的增效作用(±s)
表4 0.25g/kg芝麻素對CTX和5-FU抗小鼠移植性S180肉瘤的增效作用(±s)
注:與荷瘤組相比,*P<0.01;CTX:環(huán)磷酰胺;5-FU:5-氟尿嘧啶;“-”表示無數(shù)據(jù)
荷瘤組芝麻素組CTX組5-FU組芝麻素+CTX芝麻素+5-FU常水20 mL/kg 0.25 g/kg 20 mg/kg 20 mg/kg 0.25 g/kg+10 mg/kg 0.25 g/kg+20 mg/kg 4.88±0.97 3.78±0.80 2.01±0.75*1.78±0.52*1.37±0.45*1.31±0.44*-22.54 58.81 63.52 71.92 73.15----> 68.10> 71.74組別 劑量 瘤重(g) 抑制率(%) (Fa)1.2
2.3.4 芝麻素對S180荷瘤小鼠CTX毒性的對抗作用芝麻素 1.0、0.5、0.25 g/kg 組及 CTX (20 mg/kg)組對S180荷瘤小鼠瘤重均有明顯降低作用。芝麻素1.0、0.5 g/kg組可使骨髓有核細(xì)胞數(shù)明顯回升(P < 0.05)。芝麻素 1.0、0.5、0.25 g/kg 組可使外周血白細(xì)胞數(shù)有明顯的回升(P<0.05)。CTX可使荷瘤小鼠的骨髓有核細(xì)胞數(shù)和外周血白細(xì)胞數(shù)明顯降低 (P<0.01),提示芝麻素對CTX有一定的減毒作用。見表5、6。
表5 芝麻素對S180荷瘤小鼠CTX毒性的對抗作用(±s)
表5 芝麻素對S180荷瘤小鼠CTX毒性的對抗作用(±s)
注:與荷瘤組相比,*P < 0.01;CTX:環(huán)磷酰胺;“-”表示無數(shù)據(jù)
荷瘤組CTX組芝麻素+CTX芝麻素+CTX芝麻素+CTX常水10 mL/kg 40 mg/kg 1.0 g/kg+20 mg/kg 0.5 g/kg+20 mg/kg 0.25 g/kg+20 mg/kg 12/12 12/12 12/12 12/12 12/12 2.49±0.79 0.52±0.13*0.66±0.21*0.73±0.36*0.79±0.27*-79.12 73.49 70.68 68.27組別 劑量 只數(shù)(始/末) 瘤重(g) 抑制率(%)
本實驗研究了芝麻素對S180荷瘤小鼠的抑癌作用,以及CTX和5-FU治療S180荷瘤小鼠的增效作用和毒性的抑制作用,實驗結(jié)果表明,低濃度的芝麻素對S180細(xì)胞的生長有一定的抑制作用,能過抑制小鼠移植性S180肉瘤的生長,同時能明顯延長荷S180腹水癌小鼠的生存時間;芝麻素與CTX或5-FU聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤治療,具有明顯的協(xié)同增效作用;芝麻素可使骨髓有核細(xì)胞數(shù)和外周血白細(xì)胞數(shù)明顯回升,與CTX聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤治療可在增效的同時,對CTX有一定的減毒作用。
表6 芝麻素對荷S180小鼠CTX的減毒作用(±s)
表6 芝麻素對荷S180小鼠CTX的減毒作用(±s)
注:與 CTX 組相比, *P<0.05,#P<0.01;CTX:環(huán)磷酰胺
荷瘤組CTX組芝麻素+CTX芝麻素+CTX芝麻素+CTX常水10 mL/kg 40 mg/kg 1.0 g/kg 0.5 g/kg 0.25 g/kg 10 10 10 10 10 11.28±3.16#4.55±1.53 6.36±1.29#6.08±1.32*5.98±1.27 19.34±3.53#9.37±1.75 21.79±11.64*20.29±10.58*19.90±11.11*組別 劑量 只數(shù) 骨髓有核細(xì)胞數(shù)(×106/根股骨)外周血WBC(×109/L)
芝麻作為天然植物在我國分布廣泛、資源豐富,《神農(nóng)本草經(jīng)》記載,芝麻具有“傷中虛贏,補五內(nèi)、益氣力、長肌肉、填精益髓”的作用,我國自古以來就有將芝麻作為保健品用于食療的習(xí)俗,但作為治療藥物使用的研究極少。目前芝麻素的提取純度已高達(dá)99%,日后芝麻素的臨床研究及應(yīng)用會日益深入。
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