摘要:目的 比較人參皂苷Rg3旋光異構(gòu)體即[20(S)-Rg3和20(R)-Rg3]對小鼠肝癌H22荷瘤小鼠抗氧化能力的影響。方法 通過建立肝癌H22實體瘤模型,腹腔連續(xù)給藥干預,檢測瘤重。利用試劑盒檢測其超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XOD)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量。結(jié)果 20(S)-Rg3和20(R)-Rg3能顯著抑制肝癌H22實體瘤的生長,抑瘤率分別為23.6%和40.9%,增強肝癌小鼠SOD活性(P<0.05),降低肝癌小鼠XOD活性和MDA含量(P<0.05)。結(jié)論 Rg3改善機體內(nèi)抗氧化能力,具有抗腫瘤作用,且20(R)-Rg3的抗腫瘤和抗氧化作用優(yōu)于其異構(gòu)體20(S)-Rg3。
關鍵詞:人參皂苷Rg3;抗氧化;肝癌H22細胞
人參是傳統(tǒng)的名貴中草藥,在東方國家被廣泛用于醫(yī)療保健,被譽為\"百草之王\"。人參皂苷是人參的主要活性成分,如人參皂苷Rb1、Rb2和Rg3等[1]。其中人參皂苷Rg3屬原人參二醇型皂苷,其存在兩種同分異構(gòu)體,即20(S)-Rg3和20(R)-Rg3[2],它們的生物學活性存在差異。目前,研究表明它們對內(nèi)皮細胞凋亡[3]、免疫佐劑作用[4]的影響存在明顯的差異。但有關它們對荷瘤小鼠抗氧化作用的比較研究尚未見報道,這影響了人參臨床應用的療效。因此,本文擬建立肝癌H22實體瘤動物模型,系統(tǒng)地比較研究它們對腫瘤生長和抗氧化能力的影響,并探討其抗腫瘤作用的機制,為人參皂苷Rg3在臨床中的應用提供實驗和理論基礎。
1資料與方法
1.1一般資料
1.1.1實驗動物 SPF級KM小鼠40只,雌雄各半,體重18~22g,由湖北省實驗動物研究中心提供。由江漢大學動物實驗中心提供SPF級飼養(yǎng)環(huán)境,溫度為24±1°C,濕度為50±10%,自由飲水采食。
1.1.2試劑與耗材 肝癌H22細胞購于武漢大學動物實驗中心;20(S)-Rg3和20(R)-Rg3購于中國食品藥品檢定研究院,純度>98%;SOD試劑盒、MDA試劑盒、XOD試劑盒購于南京建成生物工程研究所;其他試劑均為分析純。
1.2方法
1.2.1構(gòu)建實體瘤小鼠模型 斷頸椎處死兩只肝癌H22腹水瘤種鼠,無菌條件下取腹水瘤細胞并稀釋1×106個/ml,各小鼠右腋下皮下接種0.2ml細胞懸液,即可建立肝癌H22小鼠移植瘤模型。
1.2.2實驗動物的分組與給藥 30只實驗小鼠皮下接種后,隨機分為3組(n=10):模型對照組、20(R)-Rg3組、20(S)-Rg3組;另取10只正常小鼠設為正常對照組。24h后,正常對照組和模型對照組腹腔注射等量的生理鹽水(0.2ml/10g/d BW),20(R)-Rg3組和20(S)-Rg3組腹腔注射20(R)-Rg3或20(S)-Rg3(0.3mg/kg/d BW)。連續(xù)給藥10d后,所有實驗鼠稱重,頸椎脫臼處死。剝?nèi)∑は聦嶓w瘤稱重,稱重后分別按以下公式計算抑瘤率:
抑瘤率=[(對照組平均瘤重-給藥組平均瘤重)/對照組平均瘤重]×100%
1.2.3SOD的測定 嚴格按SOD試劑盒說明書進行操作,OD550nm測吸光度值,按照以下公式計算SOD活力。
組織勻漿中SOD的活力:
SOD抑制率(%)=A對照-A對照空白-(A測定-A測定空白)(A對照-A對照空白)×100%
總SOD活力(U/mgprot)=SOD抑制率×反應體系稀釋倍數(shù)(0.24ml)(0.02ml)÷待測樣本蛋白濃度(mgprot/ml)
1.2.4XOD的測定 嚴格按XOD測定試劑盒說明書進行操作,OD530nm測吸光度值,按照以下公式計算XOD活性。
組織勻漿中XOD的活性:
組織中XOD活性(U/gprot)=ODU-ODB12.6×10-3×N×1c×t÷Cprot
1.2.5MDA的測定 嚴格按MDA測定試劑盒說明書進行操作,OD532nm測吸光度值,按照以下公式計算MDA含量。
組織中MDA的含量:
組織中MDA含量(nmol/mgprot)=測定OD值-對照OD值標準OD值-空白OD值×標準品濃度(10nmol/ml)÷待測樣本蛋白濃度(mgprot/ml)
2數(shù)據(jù)統(tǒng)計
實驗數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計軟件SPSS 19.0進行獨立樣本t檢驗方法進行組間比較,數(shù)據(jù)以平均值士標準誤(x±s)表示,P<0.05為有統(tǒng)計學意義。
3結(jié)果
3.1Rg3對腫瘤生長的影響 由表1所知,Rg3對肝癌H22瘤的生長有顯著的抑制作用,且20(R)-Rg3的作用效果明顯優(yōu)于20(S)-Rg3。
3.2 Rg3對小鼠SOD活性的影響 圖1顯示,與正常組相比,模型組小鼠SOD活性明顯降低(P<0.05)。與模型組相比較,Rg3組的小鼠SOD活性均明顯增強(P<0.05)。與20(S)-Rg3組小鼠比較,20(R)-Rg3組的小鼠SOD活性更高(P<0.05)。
※表示與正常對照組有顯著性差異(P<0.05)。
3.3 Rg3對小鼠XOD活性的影響 與正常組相比,模型組小鼠XOD的活性明顯升高(P<0.05)。與模型組相比較,Rg3組小鼠XOD含量均明顯下降(P<0.05);與20(S)-Rg3組小鼠比較,20(R)-Rg3組小鼠XOD含量顯著降低(P<0.05)。
3.4 Rg3對小鼠MDA含量的影響 與正常組相比較,模型組小鼠MDA的含量顯著升高(P<0.05)。與模型組相比較,Rg3組的小鼠MDA水平均明顯下降(P<0.05);與20(S)-Rg3組小鼠比較,20(R)-Rg3組的小鼠XOD含量顯著降低(P<0.05)。
4討論
研究證實,機體內(nèi)抗氧化能力與腫瘤的關系甚為密切[5]。機體抗氧能力過低,氧自由基增多,引起細胞的損傷,導致細胞癌變,而腫瘤的發(fā)生可激發(fā)產(chǎn)生大量的自由基,使細胞內(nèi)相關酶活性降低,造成機體免疫機能降低。
研究表明,許多中草藥可通過清除自由基,抑制脂質(zhì)過氧化發(fā)揮抗氧化功效[6],本研究探討了人參皂苷Rg3對H22荷瘤小鼠的抗氧化作用。結(jié)果顯示,Rg3可顯著抑制肝癌H22實體瘤的生長,增強免疫器官中SOD活性,降低小鼠免疫器官XOD和MDA水平,表明Rg3具有一定的腫瘤活性和抗氧化活性。
MDA是機體在代謝過程中自由基引發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應的終產(chǎn)物之一,對細胞有毒性。研究報道,腫瘤的生長可引起過強的細胞膜脂質(zhì)過氧化反應,導致體內(nèi)活性氧及脂質(zhì)過氧化物(如MDA)大量堆積[9]。本研究結(jié)果顯示,荷瘤小鼠MDA水平顯著升高,而連續(xù)給藥Rg3后的荷瘤小鼠MDA含量明顯減少。說明Rg3可能通過清除或降低體內(nèi)MDA的含量,從而保護機體器官和細胞不受其損害。
綜上所述,Rg3在一定程度上能抑制腫瘤的生長和提高機體的抗氧化能力,且20(R)-Rg3的抗腫瘤和抗氧化活性優(yōu)于20(S)-Rg3。因此,在臨床上應用Rg3作為治療藥或輔助藥,20(R)-Rg3的效果可能更佳。然而,Rg3具有抑制肝癌H22荷瘤小鼠實體瘤生長的作用,這可能是與其提高荷瘤小鼠免疫器官組織內(nèi)抗氧化酶活性和自由基清除能力有關,但其具體作用機制還有待進一步研究。
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編輯/申磊