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草苁蓉根茎多糖的抗肝癌作用及相关机制

2011-04-08伍海鹰宫晓光王保春

海南医学 2011年20期
关键词:根茎多糖肝癌

伍海鹰,宫晓光,黄 海,王保春

(海南省人民医院普外一科,海南 海口 570311)

肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,恶性程度比较高,发病多比较隐匿,在临床发现时多已为中晚期,且治疗比较困难,预后比较差,传统的化疗药物仍存在特异性比较差、毒副作用强、多易产生耐受性、价格昂贵等缺点,因而研究开发特异性高、低毒、不易产生耐受性、价格低廉的抗癌药,具有较大的实际应用价值。我们通过建立小鼠肝癌模型,应用草苁蓉根茎多糖治疗,研究其对肝癌的治疗作用。

1 材料与方法

1.1 动物和分组 健康雄性SD大鼠72只,体重250~280 g,通过皮下注射肝癌细胞建立小鼠肝癌模型,由海南省人民医院实验动物中心提供,随机分成3组:(1)对照组+生理盐水组;(2)模型组±生理盐水组;(3)模型组+草苁蓉根茎多糖组。每组术后再随机分设1个月、2个月、3个月3个时相点,每个时相点8只。

1.2 检测方法和观察内容 分别于术后1个月、2个月、3个月取材。(1)计算瘤重;(2)肝癌细胞内丙二醛(MDA)、超氧化歧化酶(SOD)按试剂盒说明书进行操作测定;(3)试剂盒测定血液肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平。

2 结果

2.1 瘤重测定结果 瘤重值在胆管梗阻1个月时模型组比草苁蓉根茎多糖组升高非常明显(1个月,P<0.01),2个月时模型组比草苁蓉根茎多糖组升高较明显,差异有统计学意义(2个月,P<0.05),而3个月时两组均明显升高,差异无统计学意义(3个月,P>0.05)。

2.2 肝癌细胞内MDA测定 肝癌细胞内MDA显著升高,随着时间的迁延升高更明显。草苁蓉根茎多糖治疗后,1个月、2个月时草苁蓉根茎多糖组比模型组MDA显著降低(1个月,P<0.01;2个月,P<0.05),但3个月时,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2.3 肝癌细胞内SOD测定 肝癌细胞内显著降低,随着时间的迁延降低更明显。草苁蓉根茎多糖治疗后,草苁蓉根茎多糖组比模型组SOD显著升高(7 d,P<0.01);2个月时草苁蓉根茎多糖组比模型组SOD显著升高,差异有统计学意义(14 d,P<0.05),而3个月时两组均降低明显,差异无统计学意义(P>0.05)。

2.4 血液TNF-α水平测定结果 血液内TNF-α水显著降低,随着时间的迁延降低更明显。草苁蓉根茎多糖治疗后,草苁蓉根茎多糖组比模型组TNF-α显著升高(7 d,P<0.01);2个月时草苁蓉根茎多糖组比模型组SOD显著升高,差异有统计学意义(14 d,P<0.05),而3个月时两组均降低更明显,差异无统计学意义(P>0.05)。

3 讨论

肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,恶性程度比较高,发病多比较隐匿,临床发现时多已为中晚期;且治疗比较困难,预后比较差,因此被称为“癌中之王”。原发性肝癌的发病率在全球所有恶性肿瘤中排第6位,而死亡率则排第3位[1]。有资料统计表明,全球每年新发肝癌患者中(626000人),有大约55%的病例发生在中国[2]。我国肝癌多高发于江苏、浙江、福建、广东和广西等东南沿海地区。通过流行病学调查显示,在我国每年原发性肝癌患者约有12万死亡,年死亡率占恶性肿瘤年死亡率的第2位,大约占全世界肝癌死亡总人数的42.5%[3]。据统计肝癌死亡率1990年占肿瘤死亡率的位次已由过去的第3位上升为第2位。在城市仅次于肺癌,而在农村仅次于胃癌,且近年来其发病率有增高的趋势,发病年龄亦趋于年轻化[4]。原发性肝癌起病多比较隐匿,在早期诊断率比较低,远处转移早,并且对多种化疗药物不敏感,复发率和死亡率较高。70%~80%的患者在发现时已失去手术机会。尽管近年来手术和介入治疗技术取得了长足的进步,但总体效果仍不尽人意,手术后5年生存率仅20%~40%。在我国,由于原发性肝癌患者多同时伴有不同程度的肝硬化,确诊时多因肝硬化从而不能耐受手术而丧失切除机会。并且传统的化疗药物仍存在特异性比较差、毒副作用强、多易产生耐受性、价格昂贵等缺点,因而研究开发特异性高、低毒、不易产生耐受性、价格低廉的抗癌药具有较大的实际应用价值。

多糖是构成生命的四大物质之一,由醛糖或酮糖通过糖苷键相连接而形成的一类大分子聚合物。来源比较广泛,多存在于高等植物、动物、微生物、地衣和海藻中。多糖不仅是生物的主要结构成分,而且还具有复杂的生物活性与功能。多糖的抗肿瘤机制主要有:直接抑制肿瘤细胞,通过调节机体的免疫系统的功能达到杀伤肿瘤的目的;通过抗突变、抗遗传损伤、抗氧化清除自由基,从而抑制肿瘤的增殖分化,诱导肿瘤细胞调亡[5-6]。多糖抗肝癌机制是多方位、多环节的。多糖类化合物结构比较复杂,构效关系现在尚未找到固定的规律,从而给研究造成了一定困难。我们可以通过现代分子生物学的研究进展以及对多糖作用机制的进一步揭示,借助先进的分离和多样的分析技术,对多糖进行深入研究和开发利用。草苁蓉多糖是草苁蓉的重要化学成分之一,其含量占植物重量的12.74%,是我国东北地区特有的国家二级珍稀药用植物。草苁蓉多糖具有多种活性,如增强免疫力、抗衰老、抗癌、消炎等[7-9]。有研究表明[10-11],草苁蓉多糖能明显增加小鼠脾脏对绵羊红细胞的特异性抗体的生成细胞数,增强B细胞对细菌脂多糖的增生反应,促进小鼠脾细胞产生白介素-2,提高小鼠免疫功能。据报道[12],草苁蓉提取物具有增强肝枯否细胞的吞噬,诱导肝脏清除自由基,抑制脂质过氧化和大鼠癌前病变等功效,因此推测草苁蓉多糖也具有抗肝癌作用。目前人们对草苁蓉多糖的应用研究报道较少,其中对其根茎多糖的研究更未见报道,随着草苁蓉药用和经济价值的体现,对其多糖的深入研究十分必要。特别是近来由于其生活方式特殊,分布量少,再加上掠夺式采集,使草苁蓉资源数量愈来愈少。因此,为了保护和利用这一宝贵资源,对草苁蓉多糖活性的系统研究更为迫切。在20世纪80年代,由于生物调节剂的被提出,多糖抗肿瘤研究就进入了一个全新时代。研究证实多糖在治疗肿瘤中减轻了临床症状,提高了患者的生存质量,抑制了肿瘤的复发转移;在与放化疗配合中,起到了增效、减毒等作用。本文通过建立小鼠体内移植性肝癌模型,对草苁蓉根茎多糖的抗肝癌作用及其免疫机制进行研究,为进一步开发高效无毒的抗肝癌新药奠定实验基础。

本实验结果显示,肝癌发展的不同时期肝脏免疫机制明显异常,肝癌细胞内SOD和血液TNF-α水平降低,随着病程进展,肝癌瘤重随之加重。用草苁蓉根茎多糖治疗后,小鼠肝癌细胞内SOD和血液TNF-α水平在1个月、2个月时明显高于对照组(模型组+生理盐水组和模型组+草苁蓉根茎多糖组相比,1个月,P<0.01;2个月,P<0.05),而且使MDA的含量降低,肝癌细胞内氧化应激明显减轻。因此可以说明草苁蓉根茎多糖可抑制脂质过氧化反应,从而减轻肝癌时的肝损伤。同时草苁蓉根茎多糖使TNF-α升高,而TNF-α是由巨噬细胞产生的一类重要免疫细胞因子,具有广泛的生物学活性。其抗肿瘤机制有以下几个方面:①通过TNF-α诱导的肿瘤局部的炎症反应在肿瘤坏死反应中起作用。②TNF-α通过诱导B淋巴细胞的成熟,从而增强对免疫原性肿瘤的消退;进而诱导NK细胞毒性作用大大增高;使干扰素大量产生,间接发挥了抗肿瘤活性,并诱导白细胞介素的产生。③TNF-α通过对毛细血管内皮细胞的直接毒作用,导致血管的损伤,引起肿瘤的出血性坏死。④TNF-α可以使血管阻塞从而导致肿瘤的缺血坏死。⑤TNF-α具有对肿瘤细胞直接的细胞毒及抑制肿瘤细胞生长作用。由此可见,TNF-α是激活机体免疫反应的重要分子,可通过多种免疫途径,最大限度地选择性杀伤肿瘤细胞[13-15]。

此外,本实验还显示用草苁蓉根茎多糖治疗肝癌至3个月后,模型组+生理盐水组和模型组+草苁蓉根茎多糖组中MDA都进一步增高,但两组比较差异无统计学意义(P>0.05);SOD和血液TNF-α水平减少减缓,但两组相比较差异无统计学意义(P>0.05)。这提示草苁蓉根茎多糖只能在肝癌的早、中期通过减少自由基的产生,减轻脂质过氧化损伤,提高机体免疫力,起到抗肝癌作用,减轻肝脏损伤的作用,但在晚期抗肝癌效果较差,这就需要我们进一步寻找更有效的抗肝癌药物。

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