呂品田 段昕波
(河北省人民醫(yī)院腫瘤二科, 河北石家莊050000)
黃精為百合科多年生草本植物黃精、滇黃精和多花黃精的干燥根莖,具有健脾、潤(rùn)肺、益腎、補(bǔ)氣、養(yǎng)陰之功效[1]。研究表明,黃精多糖是黃精的主要的活性成分,具有改善記憶力、抗病毒、調(diào)節(jié)血糖血脂、抗炎、抗菌、抗氧化、增強(qiáng)免疫力及抗腫瘤等作用[2]。研究發(fā)現(xiàn),黃精多糖可以促進(jìn)環(huán)磷酰胺致免疫抑制小鼠溶血素的形成,提高胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)及腹腔巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞的吞噬率和吞噬指數(shù),改善免疫功能[3];進(jìn)一步對(duì)黃精多糖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)酸性多糖的免疫活性高于中性多糖[4]。黃精多糖也可以顯著抑制H22 肝癌荷瘤小鼠的腫瘤生長(zhǎng),其機(jī)制與激活caspase 系統(tǒng)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡及阻滯腫瘤細(xì)胞于G0/G1期,進(jìn)而影響細(xì)胞周期分布等有關(guān)[5];此外,黃精多糖與順鉑聯(lián)合使用具有協(xié)同作用,可以更好的抑制H22 肝癌移植瘤的生長(zhǎng),并降低順鉑毒性[6]。黃精多糖對(duì)胃癌的研究報(bào)道較少,且考慮到抗癌作用和免疫調(diào)節(jié)作用的相關(guān)性,本研究以MFC 胃癌荷瘤小鼠為模型,觀察黃精多糖的體內(nèi)抑瘤作用及免疫調(diào)節(jié)作用。
1.1 動(dòng)物與細(xì)胞 BALB/c 小鼠,體質(zhì)量(20±2) g,SPF級(jí),雌、雄各半,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK (京) 2012?0001,購(gòu)自北京維通利華公司;自由攝食、飲水,分籠飼養(yǎng),濕度45%~55%,溫度20~25 ℃。MFC 胃癌細(xì)胞,中科院上海細(xì)胞庫(kù)。
1.2 藥物及試劑 黃精多糖由本實(shí)驗(yàn)室制備[7],采用水提、醇沉法,純度>85.0%;復(fù)方環(huán)磷酰胺片 (批號(hào)160706,上海華聯(lián)制藥有限公司);胎牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司);DMEM、RPMI1640 培養(yǎng)基(美國(guó)Gibco 公司);TNF?α、IL?2、IL?6 檢測(cè)試劑盒(南京建成生物研究所);RNA 提取試劑盒、RR047A 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒及SYBR Premix Ex Taq TM Ⅱ(日本TaKaRa 公司)。
1.3 儀器 SW?CJ?2FD 超凈工作臺(tái)(上海博迅生物科技有限公司);BPN?RHP/RWP 型CO2培養(yǎng)箱(上海一恒儀器有限公司);ELx800TM酶標(biāo)儀 (美國(guó)Bio Tek 公司);760CRT 紫外?可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海精科儀器有限公司);CFX96 熒光定量PCR 儀(美國(guó)Bio?Rad 公司)。
2.1 造模、分組及給藥 取凍存于液氮中的MFC 胃癌細(xì)胞,在37 ℃水浴中快速解凍,轉(zhuǎn)移至離心管后加入DMEM培養(yǎng)液(含10%胎牛血清),1 000 r/min 離心3 min,棄上清;加入DMEM 培養(yǎng)液(含10%胎牛血清),常規(guī)條件培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。將 MFC 胃癌細(xì)胞濃度調(diào)整至1.5×106/mL,于BALB/c 小鼠腋下接種,0.2 mL/只,當(dāng)瘤塊直徑達(dá)到0.5 cm 時(shí)可用于實(shí)驗(yàn)(剔除體積過(guò)小或過(guò)大者)。40 只篩選合格小鼠隨機(jī)分為模型組、環(huán)磷酰胺組(20 mg/kg)、黃精多糖高劑量組(400 mg/kg) 和黃精多糖低劑量組(100 mg/kg),另隨機(jī)選取10 只健康BALB/c 小鼠作為對(duì)照組;灌胃給藥,連續(xù)21 d,對(duì)照組及模型組灌胃等體積的生理鹽水。
2.2 抑瘤率及臟器指數(shù)測(cè)定 末次給藥24 h 后,摘眼球取血,分離血清,凍存?zhèn)溆茫活i椎脫臼法處死小鼠,無(wú)菌條件下剖取瘤塊及脾臟、胸腺,精密稱(chēng)定質(zhì)量后,分別計(jì)算抑瘤率及臟器指數(shù)。抑瘤率= [(模型組瘤重?給藥組瘤重) /模型組瘤重] ×100%,臟器指數(shù)=臟器質(zhì)量/體質(zhì)量。
2.3 脾淋巴細(xì)胞增殖刺激指數(shù)及NK 細(xì)胞活性測(cè)定 頸椎脫臼法處死小鼠,無(wú)菌條件下剖取脾臟,稱(chēng)定質(zhì)量后放于200 目尼龍網(wǎng)上,置于35 mm 組織培養(yǎng)皿中 (內(nèi)含EZ?SepTM 小鼠淋巴細(xì)胞分離液)。通過(guò)輕輕碾壓脾臟,使其分散成單細(xì)胞,于RPMI1640 培養(yǎng)液中培養(yǎng)。分別采用MTT 法和乳酸脫氫酶(LDH) 釋放法測(cè)定脾淋巴細(xì)胞增殖刺激指數(shù)及NK 細(xì)胞活性。
2.4 血清細(xì)胞因子測(cè)定 取凍存的血清,采用ELISA 法檢測(cè)TNF?α、IL?2 和IL?6 水平,具體操作方法參照ELISA 試劑盒說(shuō)明書(shū)中的操作指南。
2.5 脾臟TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá)測(cè)定 取脾臟組織20 mg,加入液氮,充分研磨,TRIzol 法提取總RNA;經(jīng)RR047 A 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將mRNA 逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,-20 ℃冰箱中保存。采用SYBR 法在CFX96 熒光定量PCR儀中檢測(cè)TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá),20 μL 反應(yīng)體系,擴(kuò)增條件為95 ℃、5 min 預(yù)變性,95 ℃、10 s,60 ℃、20 s,40 個(gè)循環(huán),系統(tǒng)自帶軟件分析溶解曲線。以β?actin為內(nèi)參,通過(guò)2-△△Ct法計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)量。引物由大連生物工程技術(shù)有限公司合成,序列見(jiàn)表1。
表1 引物序列
3.1 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠抑瘤作用的影響 灌胃給予荷瘤小鼠黃精多糖21 d 后,與對(duì)照組比較,模型組小鼠瘤重增加(P<0.05);與模型組比較,黃精多糖高、低劑量組瘤重均降低(P<0.05),抑瘤率分別為37.71、22.22%。見(jiàn)表2。
3.2 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠臟器指數(shù)的影響 如表3 所示,與對(duì)照組比較,模型組小鼠脾臟、胸腺指數(shù)均降低(P<0.05);與模型組比較,黃精多糖低、高劑量組小鼠的脾臟指數(shù)增加(P<0.05)。
表2 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠抑瘤作用的影響(, n=10)
表2 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠抑瘤作用的影響(, n=10)
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05。
表3 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠臟器指數(shù)的影響(, n=10)
表3 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠臟器指數(shù)的影響(, n=10)
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05。
3.3 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖刺激指數(shù)及NK細(xì)胞活性的影響 灌胃給予MFC 胃癌荷瘤小鼠黃精多糖21 d后,與對(duì)照組比較,模型組小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖刺激指數(shù)及NK 細(xì)胞活性均降低(P<0.05);與模型組比較,黃精多糖低、高劑量組小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖刺激指數(shù)及NK細(xì)胞活性增加(P<0.05)。見(jiàn)表4。
表4 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖刺激指數(shù)及NK細(xì)胞活性的影響(, n=10)
表4 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖刺激指數(shù)及NK細(xì)胞活性的影響(, n=10)
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05。
3.4 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠血清細(xì)胞因子的影響 灌胃給予MFC 胃癌荷瘤小鼠黃精多糖21 d 后,與對(duì)照組比較,模型組小鼠血清TNF?α、IL?2、IL?6 水平降低(P<0.05);與模型組比較,除黃精多糖低劑量組小鼠血清TNF?α、IL?6 水平無(wú)變化外(P>0.05),其余各組小鼠血清TNF?α、IL?2、IL?6 水平增加(P<0.05)。見(jiàn)表5。
表5 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠血清TNF?α、IL?2、IL?6 水平的影響(, n=10)
表5 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠血清TNF?α、IL?2、IL?6 水平的影響(, n=10)
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05。
3.5 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠脾臟TLR4/NF?κB 信號(hào)通路的影響 灌胃給予MFC 胃癌荷瘤小鼠黃精多糖21 d 后,與對(duì)照組比較,模型組小鼠脾臟TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá)增加(P<0.05);與模型組比較,環(huán)磷酰胺組小鼠脾臟TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá)均增加(P<0.05),而黃精多糖高、低劑量組小鼠脾臟TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá)均降低(P<0.05)。見(jiàn)表6。
表6 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠脾臟TLR4、 MyD88、 NF?κB mRNA 表達(dá)的影響(, n=10)
表6 黃精多糖對(duì)荷瘤小鼠脾臟TLR4、 MyD88、 NF?κB mRNA 表達(dá)的影響(, n=10)
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05。
在全球范圍內(nèi),胃癌位于惡性腫瘤發(fā)病率的第4 位,發(fā)病率高、生存率低是其主要特征;而在我國(guó),胃癌發(fā)病率雖有所下降,但仍高居第2 位,在各類(lèi)癌癥引起的死亡原因中居于前列[8]。目前常用的治療胃癌手段療效不理想,5 年生存率僅為25%~30%[9]。抗腫瘤化療藥物長(zhǎng)期使用容易產(chǎn)生耐藥及不良反應(yīng),而中藥因其療效確切、不良反應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)在腫瘤的治療中得到越來(lái)越多的關(guān)注[10]。近年來(lái),免疫類(lèi)中藥多糖如黨參多糖、刺五加多糖等因其具有不良反應(yīng)小、抗腫瘤活性和調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能等特點(diǎn)逐漸引起人們的重視[11?12]。在本研究中,觀察到黃精多糖高、低劑量組瘤重均顯著降低,抑瘤率分別為37.71%、22.22%;同時(shí),黃精多糖也可以增加模型小鼠的脾臟指數(shù)、脾淋巴細(xì)胞增殖刺激指數(shù)及NK 細(xì)胞活性;以上結(jié)果表明,黃精多糖具有抑制MFC 胃癌荷瘤小鼠腫瘤生長(zhǎng)的作用,該作用與免疫調(diào)節(jié)作用有關(guān)。
免疫系統(tǒng)是機(jī)體主要的腫瘤防御系統(tǒng),與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān),TNF?α、IL?2 和IL?6 等細(xì)胞因子是機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用和抗癌作用的主要參與者[13]。TNF?α 對(duì)正常細(xì)胞無(wú)明顯毒性,而能夠直接殺傷腫瘤細(xì)胞,是抗腫瘤作用最強(qiáng)的細(xì)胞因子,具有增強(qiáng)機(jī)體免疫反應(yīng)、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞溶解和抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用[14]。IL?2 由活化T 細(xì)胞產(chǎn)生,具有強(qiáng)大的抗腫瘤效應(yīng),具有誘導(dǎo)LAK 細(xì)胞生成,參與細(xì)胞免疫,增強(qiáng)NK、CTL 細(xì)胞殺傷活性,促進(jìn)效應(yīng)細(xì)胞分泌TNF、IL?4 等作用,被譽(yù)為免疫系統(tǒng)抗腫瘤的關(guān)鍵蛋白和核心調(diào)控因子[15]。IL?6 由活化的成纖維細(xì)胞和T 細(xì)胞生成,可以促進(jìn)NK 細(xì)胞裂解功能的增強(qiáng);IL?6 與IL?2 的水平可間接反映機(jī)體免疫功能和腫瘤的進(jìn)展情況[16]。研究發(fā)現(xiàn),消化系統(tǒng)腫瘤患者的預(yù)后與血清IL?6、IL?2 水平呈正相關(guān),血清IL?6、IL?2 水平檢測(cè)有利于腫瘤的預(yù)后及早期診斷[17]。本研究結(jié)果證實(shí),除黃精多糖低劑量組小鼠血清TNF?α 和IL?6 水平無(wú)明顯增加外,其余各組小鼠血清TNF?α、IL?2、IL?6 水平均有明顯增加,表明黃精多糖可以通過(guò)促進(jìn)免疫因子的表達(dá)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,進(jìn)而抑制腫瘤的生長(zhǎng)。
近年研究表明,許多中藥抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)作用的發(fā)揮均與TLRs 信號(hào)通路有關(guān)[18]。在所有TLRs 信號(hào)通路中,TLR4/NF?κB 信號(hào)通路在中藥多糖主導(dǎo)的抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)作用中有重要作用,且有研究證實(shí),黃精多糖可以抑制TLR4/NF?κB 信號(hào)通路[19]。鑒于上述原因,本研究在確認(rèn)了黃精多糖具有抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)作用的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探討了黃精多糖對(duì)TLR4/NF?κB 信號(hào)通路中相關(guān)基因表達(dá)的影響。TLR4 在各種細(xì)胞中均可表達(dá),其被活化后可促進(jìn)免疫因子的產(chǎn)生;MyD88 是TLRs 大多數(shù)信號(hào)通路中的接頭分子,TLR4 能夠通過(guò)MyD88 激活NF?κB,進(jìn)而調(diào)節(jié)免疫因子的分泌;NF?κB 是理想的免疫信號(hào)通路調(diào)節(jié)靶點(diǎn),處于TLRs 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的下游樞紐位置[20]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),黃精多糖高、低劑量組小鼠脾臟TLR4、MyD88、NF?κBmRNA 表達(dá)明顯降低,表明黃精多糖具有抑制TLR4/NF?κB信號(hào)通路的作用。TLR4/NF?κB 信號(hào)通路的激活受阻可能是黃精多糖在MFC 胃癌荷瘤小鼠體內(nèi)發(fā)揮抑瘤作用及免疫調(diào)節(jié)作用的潛在機(jī)制之一,但深入機(jī)制有待于進(jìn)一步的研究。