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顺铂并姜黄素灌胃对裸鼠肿瘤生长及瘤组织PCNA和MMP2表达的影响

2015-05-01刘品于小玲徐文华周燕罗霜高洁

精准医学杂志 2015年5期
关键词:素组姜黄灌胃

刘品,于小玲,徐文华,周燕,罗霜,高洁

(1 青岛大学医学院病理生理学教研室,山东 青岛 266021; 2 菏泽医学专科学校病理学教研室; 3 青岛大学医学院生物化学教研室)

姜黄素是从植物姜黄的根茎中提取的一种酚类色素,除了抗炎、抗氧化等作用外[1-2],还具有抗肿瘤作用[3]。本室体内外研究结果显示,姜黄素以及姜黄素联合紫杉醇可抑制前列腺癌PC3细胞[4]及其裸鼠皮下移植瘤的生长增殖[5]。但是由于姜黄素不溶于水,临床难于实施静脉注射治疗。本研究旨在观察体内姜黄素对肿瘤生长的影响。

1 材料与方法

1.1 材料来源

取雄性裸鼠(BALB/c nu/nu)40只,体质量为15~18g,4~5周龄,购于上海斯莱克实验动物有限责任公司。于实验前在恒温、恒湿、SPF级条件下适应性饲养1周。人前列腺癌细胞株PC3细胞购于中国科学院上海细胞生物学研究所。姜黄素(相对分子质量368.39)购自美国Sigma公司。顺铂注射液购于齐鲁制药有限公司。

1.2 裸鼠皮下移植瘤模型的建立及分组干预治疗

PC3细胞常规培养,取对数生长期的细胞,消化收集后置于无血清培养液中,混匀制成细胞悬液。将裸鼠随机分为4组,每组8只,分别于每只裸鼠右前肢腋窝皮下注射含细胞密度为2×1010/L的细胞悬液0.2mL。待移植瘤直径约为5mm时开始随机分组并用药。对照组(A组):用不含姜黄素的5g/L的阿拉伯胶溶液0.2mL按照下述姜黄素组的方式灌胃。姜黄素组(B组):将姜黄素(200mg/kg)混悬于5g/L阿拉伯胶溶液0.2mL中灌胃,每天1次,共20d;顺铂组(C组):顺铂0.2mL(2mg/kg)每天腹腔注射1次,连续5次后停用10d,然后再每天注射1次,连续5d。顺铂+姜黄素组(D组):顺铂和姜黄素按照前述方式分别给予。每5d用游标卡尺测量1次肿瘤的长径(L)和短径(S),并计算肿瘤体积。肿瘤体积(V)=π/6LS2。并记录每组动物去瘤后的净体质量。

1.3 荧光定量RT-PCR法检测移植瘤组织中增殖细胞核抗原(PCNA)和基质金属蛋白酶2(MMP2)mRNA表达

实验完成后脱臼处死小鼠,切取适量新鲜瘤组织,提取总RNA,然后逆转录合成cDNA,按照荧光定量RT-PCR试剂盒说明进行PCR反应。用荧光定量RT-PCR得到PCNA的CT值分别与其相对应GAPDH内参的CT值相减得到校正CT值,以对照组检测到的GAPDH mRNA荧光均值作为参数,按如下公式计算目的基因的相对表达量。目的基因的相对表达量=2—(ΔCT目的基因—ΔCT对照基因)。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 体质量变化

顺铂+姜黄素组裸鼠去瘤体质量明显高于顺铂组(F=19.12,q=6.02,P<0.01)。见表1。

2.2 肿瘤生长情况

第20天时,对照组裸鼠的肿瘤体积为(689.96±138.47)mm3。顺铂+姜黄素组肿瘤体积为(209.78±149.39)mm3,小于顺铂组的(309.96±142.23)mm3和姜黄素组的(467.59±137.74)mm3,差异有显著性(F=52.93,q=4.87、16.25,P<0.01)。

2.3 肿瘤组织PCNA和MMP2的mRNA表达

顺铂+姜黄素组肿瘤组织中PCN及MMP2 mRNA的表达均明显低于顺铂组和姜黄素组(F=132.45、47.44,q=6.36~27.88,P<0.01)。 见 表1。

3 讨 论

顺铂是临床常用的一线化疗药物,用于多种肿瘤的治疗。顺铂具有多种毒副作用,治疗过程中给病人带来极大痛苦。目前临床普遍采用顺铂联合其他措施进行综合治疗。在我国联合中草药进行抗癌治疗是特色之一。姜黄素是从植物姜黄中提取的一中酚类物质,目前主要用做食物色素。本室以往研究证实,姜黄素腹腔注射联合紫杉醇治疗,可以显著抑制裸鼠皮下移植瘤的生长[5]。由于姜黄素不溶于水,只能溶于脂质或乙醇等特殊溶剂,所以动物实验采用灌胃给药。本研究根据姜黄素的溶解特点,采用顺铂联合姜黄素混悬液灌胃治疗裸鼠皮下移植瘤,结果显示,顺铂+姜黄素组的疗效明显优于单用顺铂和姜黄素组,不仅肿瘤体积较小,小鼠的体质量也较高。肿瘤组织中代表细胞核增殖能力的PCNA及代表肿瘤细胞侵袭浸润能力MMP2的mRNA相对表达量显著下降,说明肿瘤细胞的增殖和浸润能力被抑制,这可能是导致肿瘤体积较小的主要原因。本实验结果充分证明,姜黄素口服灌胃的方式同样可以产生一定的抗肿瘤效应。本室以往的研究还显示,给正常小鼠预先灌胃可以显著减轻顺铂造成的肝[6]和胃肠道[7]的损伤,因而可以改善小鼠的整体生存状态。本研究中顺铂联合姜黄素后,裸鼠的体质量消耗减少,可能与上述姜黄素对肝脏以及胃肠道的保护作用有关。本研究为临床联合姜黄素抗肿瘤的应用提供了可行性研究基础。

表1 各组体质量和肿瘤组织中PCNA和MMP2的mRNA相对表达量()

表1 各组体质量和肿瘤组织中PCNA和MMP2的mRNA相对表达量()

分组 n 体质量(m/g) PCNA mRNA MMP2mRNA A 组 7 28.25±2.28 1.00±0.07 1.00±0.08 B 组 8 30.34±2.56 0.62±0.08 0.82±0.07 C 组 7 22.13±1.63 0.51±0.09 0.76±0.09 D 组 8 26.88±1.99 0.23±0.06 0.53±0.07

美、英等少数国家已经尝试用姜黄素进行临床试验[8],并已取得一定的临床效果。英国著名学者IRVING等[9]研究和总结了超过800多名的志愿者参加的40多个临床1、2期试验,没有观察到姜黄素有明显的毒性反应。姜黄素的临床应用前景非常值得期待。在我国,尚未开展姜黄素的临床前期试验治疗,目前仍然处于实验研究阶段。本研究为今后在我国开展姜黄素临床试验治疗提供了的基础。

[1]赵鹏.姜黄素药理作用研究进展[J].中医药临床杂志,2012,24(4):380-382.

[2]GUPTA S C,PATCHVA S,KOH W,et al.Discovery of curcumin,a component of golden spice,and its miraculous biological activities[J].Clinical and Experimental Pharmacology& Physiology,2012,39(3):283-299.

[3]石峰.姜黄素抗肿瘤作用机制研究进展[J].肿瘤基础与临床,2011,24(6):547-549.

[4]齐瑞芳,于小玲,尚芳芳,等.姜黄素对雄激素非依赖性前列腺癌PC-3细胞凋亡影响[J].青岛大学医学院学报,2009,45(4):322-324.

[5]赵辉,于小玲,齐瑞芳,等.姜黄素和紫杉醇联用对前列腺癌PC3裸鼠移植瘤作用的研究[J].现代生物医学进展,2010,10(5):823-827.

[6]高晶晶,于小玲,刘玉波,等.姜黄素灌胃对顺铂所致小鼠肝损伤的防护效应[J].现代中西医结合杂志,2010,19(34):4401-4403.

[7]周燕,于小玲,高晶晶,等.姜黄素灌胃对顺铂所致的肠道损伤的保护效应[J].中国现代医学杂志,2012,22(3):37-40.

[8]CARROLL R E,BENYA R V,TURGEON D K,et al.PhaseⅡa clinical trial of curcumin for the prevention of colorectal neoplasia[J].Cancer Prevention Research,2011,4(3):354-364.

[9]IRVING G R,KARMOKAR A,BERRY D R,et al.Curcumin:the potential for efficacy in gastrointestinal diseases[J].Best Practice & Research in Clinical Gastroenterology,2011,25(4/5):519-534.

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