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蛇床子素对荷瘤小鼠的抗肿瘤作用

来源:中华医学实践杂志 作者:沈秀,周则卫,刘培勋,徐文清 2006-8-20
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摘要: 【摘要】 目的 本文研究天然香豆素化合物蛇床子素对多种瘤谱的抗肿瘤活性。并通过对胸腺、脾等多项指标综合考察蛇床子素的高抑瘤活性和低毒性特征。方法 选择小鼠宫颈癌(U14)、肉瘤(S180)、肝癌(H22 )3种瘤株分别接种于昆明种小鼠,给予灌服蛇床子素。结果 3种瘤谱使用蛇床子素均有明显的抑瘤效果,最佳抑瘤率分别......


    【摘要】  目的  本文研究天然香豆素化合物蛇床子素对多种瘤谱的抗肿瘤活性;并通过对胸腺、脾等多项指标综合考察蛇床子素的高抑瘤活性和低毒性特征。方法  选择小鼠宫颈癌(U14)、肉瘤(S180)、肝癌(H22 )3种瘤株分别接种于昆明种小鼠,给予灌服蛇床子素。结果  3种瘤谱使用蛇床子素均有明显的抑瘤效果,最佳抑瘤率分别为U14  60.0%、 S180  68.2%, H22  62.1% ,并且蛇床子素对小鼠的肝、脾指数和胸腺指数几乎无影响;而阳性对照药顺铂组对小鼠的肝、脾指数、胸腺指数有着明显的损伤。结论  蛇床子素有可能研制成为一种低毒、高效的抗肿瘤新药。

  【关键词】  蛇床子素;宫颈癌U14;肉瘤S180;肝癌H22;抗肿瘤
   
  Study on the tumor inhibitory effect of osthole

  SHEN Xiu,ZHOU Ze-wei,LIU Pei-xun,et al.

  Institute of Radiation Medicine,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Tianjin 300192,China

  【Abstract】  Objective  This paper carries on anti-tumor activities research of the natural coumarin compound osthole to many tumors; and overall tested high-activity and low toxicity traits of osthole by the items of thymus gland, spleen, etc.  Methods  The mice cervical cancer (U14), sarcoma (S180) and liver cancer (H22) were selected and implanted in Kun Ming mice, and osthole was administered by P.O. way.  Results  Osthole has obvious anti-tumor activities to the three tumors,inhibitory rates were U14 60.0%, S180 68.2%, H22 62.1% ,respectively, and osthole has hardly any influence to the liver, spleen index and thymus index; Nevertheless, the positive control drug cis-platinum has obvious damage to liver, spleen index and thymus index.  Conclusion  Osthole may be made into an anti-tumor new drug with high-activity and lower toxicity.

  【Key words】  osthole; cervical cancer U14; sarcoma S180; liver cancer H22; anti-tumor

  蛇床子素(osthole)是从伞形科植物蛇床子Cnidium monnieri Cuss 的干燥成熟果实[1]中提取精制的一种天然香豆素类成分。化学名为7-甲氧基-8-异戊烯基香豆素。在蛇床子总香豆素(TCCM)中蛇床子素含量最高,约占TCCM的60%[2]。近年来报道表明,蛇床子素能不同程度地抑制肺腺癌和肺鳞癌的生长[3],蛇床子水提液能较明显地抑制昆明种小鼠S180肉瘤的生长[4], Gawron等研究了一些香豆素类对癌细胞(Hela-S3)生长的抑制作用[5]等。为进一步考察蛇床子素对多种瘤谱的抑瘤活性,笔者进行了蛇床子素对小鼠体内3种瘤株抑瘤活性的研究和对肝、脾、胸腺等器官损伤情况的考察,观察其给药剂量下对机体带来的影响和可能产生的毒副作用,以揭示其在临床肿瘤治疗中潜在的应用前景。

  1  材料与方法

  1.1  材料

  1.1.1  动物与分组  所用实验动物为昆明种小鼠,购于中国医学科学院实验动物研究所,动物许可证号为SCXK京2004-0001;也购于中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心,动物许可证号为SCXK-(军)2002-001。雌雄各半,体重均为20~22 g,随机分组,U14、 S180每组12只, H22每组15只。实验设空白对照组、阳性对照药组(环磷酰胺或顺铂)和蛇床子素0.84~3.30mg/kg 剂量组。

  1.1.2  药物与肿瘤  蛇床子素由本所药物室从中药蛇床子中提取分离的,经波谱鉴定确证了结构,HPLC检测纯度为99.6%。小鼠宫颈癌U14、肉瘤S180、肝癌H223种瘤株由天津医药科学研究所提供。

  1.1.3  主要仪器  光学显微镜(OLYMPUS、日本),电子精密天平(梅特勒-托利多集团、上海)。

  1. 2  方法  见文献[6~8]

  1.2.1  接种方法  取健康昆明种小鼠195只,体重为20~22g,雌雄各半,在无菌条件下,用生长6~7天的传代腹水癌小鼠数只,脱臼处死后酒精消毒腹部,取出生长较好的腹水癌按1:2的比例稀释,接种在小鼠的右上肢腋下,每只接种0.2 ml[6]。将接种液稀释后按白细胞计数方法计数[7,8]。U14计数为(3.2~5.7)×107个 /ml ,S180计数为(3.7~6.0)×107个 /ml,H22计数为(4.1~6.8)×107  个/ml。

  1.2.2  给药剂量与方法  空白对照组每只ip给生理盐水0.3ml/d, U14阳性对照组环磷酰胺剂量为30mg/kg,每只ip给药0.3ml/d,连续10天给药,蛇床子素3个剂量组为0.84mg/kg、1.67mg/kg、3.30mg/kg,po 给药每只0.3 ml/d,连续给药10天;S180、H22阳性对照组顺铂剂量为4mg/kg,每间隔1天每只ip给药0.2ml/d,给药3次,蛇床子素3个剂量组为1.10mg/kg、1.67mg/kg、2.50mg/kg,每只po给药0.3ml/d,连续给药10天。

  1.2.3  观察指标  给药后第11天称体重脱臼处死小鼠,取出肿瘤、肝、脾及胸腺称重,计算抑瘤率、脾指数和胸腺指数,统计体重增长和肝重。

  抑瘤率%=(1-实验组平均瘤重/对照组平均瘤重)×100%

  1.3  统计学方法  数据以“x±s”表示,组间比较采用t检验

  2  结果

  2.1  宫颈癌U14  蛇床子素在剂量为0.84~3.30 mg/kg之间对U14荷瘤鼠有抑瘤效果,小剂量组0.84 mg/kg效果最佳,抑瘤率为60.0%与空白对照组差异有显著性(P<0.01),详见表1。

  表1  蛇床子素对U14肿瘤的抑瘤率及对小鼠体重的影响  (略)

  Table 1  Inhibitory rate of osthole on U14 sarcoma & influence on body weight of mice

  2.2  肉瘤(S180)、肝癌(H22)  蛇床子素在剂量1.11~2.50mg/kg之间对S180、H22均有明显的抑制作用, 与空白对照组差异均有显著性(P<0.01),中剂量组1.67 mg/kg抑瘤率最高分别为 68.2% 、62.1%。阳性对照组使荷瘤鼠的体重、肝重及免疫指标(脾指数和胸腺指数)明显下降, 与空白对照组差异均有显著性(P<0.001),而蛇床子素组的这些指标与空白对照组比差异无显著性。详见表2、3、4、5 。

  表2  蛇床子素对肉瘤S180的抑瘤率及小鼠体重影响的比较  (略)

  Table 2  Inhibitory rate of osthole on S180sarcoma & influence on body weight of mice

  表3  蛇床子素对荷肉瘤S180小鼠各脏器指标影响的比较  (略)

  Table 3  Influence of osthole on viscera weights or indexes of mice loaded S180 sarcoma

  表4  蛇床子素对肝癌H22的抑瘤率及小鼠体重影响的比较  (略)

  Table 4  Inhibitory rate of osthole on H22 sarcoma & influence on body weight of mice

  表5  蛇床子素对荷肝癌H22小鼠各脏器指标影响的比较  (略)

  Table 5  Influence of osthole on viscera weights or indexes of mice loaded H22 liver cancer

  3  讨论
  
  蛇床子素对荷瘤鼠宫颈癌(U14)、肉瘤(S180)、肝癌(H22)体内肿瘤的抑制作用的实验,结果显示蛇床子素对荷瘤鼠U14、S180、H223种瘤谱的体内肿瘤均有明显的抑制活性,从U14、S180、H223个瘤株来看,蛇床子素对S180、H22肿瘤的抑瘤效果要比对U14的抑瘤效果更明显,表明蛇床子素对不同肿瘤的抑制活性可能存在一定的选择性[4]。从给药剂量来看, U14是小剂量、S180和H22是中剂量的抑瘤效果最好,表明蛇床子素对不同肿瘤的抑制活性不存在药物依赖性,并有一定的剂量选择性。荷瘤鼠的脾指数比正常小鼠的脾指数略大一些(包括空白对照组),可能是接种肿瘤后刺激了免疫系统,使脾脏制造大量的淋巴细胞和免疫球蛋白参与机体的免疫反应,也可能是吞噬作用或病理性增大。蛇床子素对肿瘤抑制的作用机制尚有待继续探讨。    
  
  荷瘤鼠的体重、肝重、脾指数和胸腺指数的降低可以看出顺铂对荷瘤鼠的损伤很大,经统计学处理与空白对照组比差异有显著性(P<0.001);而蛇床子素的几个剂量组对荷瘤鼠的体重、肝重、脾指数和胸腺指数均无明显变化,表明蛇床子素对多种实验肿瘤具有低毒、高效的抑瘤活性,这是其区别于化学合成的肿瘤化疗药物的显著特征。
  
  众所周知,目前临床上常用治疗肿瘤方法为放、化疗。放疗损害人体的造血功能及免疫系统等,哪怕是低剂量照射,如研究表明小鼠在2、3Gy一次全身照射下对造血、免疫系统损伤都较重,28天才能恢复80%左右[9];化疗药物多为毒性较大的化学合成药物,对人体的损害也很严重,如环磷酰胺、顺铂等主要损伤造血和免疫功能,毒副作用稍小一点的抗肿瘤药物则价格较高,如紫杉醇等。据报道蛇床子素具有一定的抗诱变作用[10],而且据笔者研究蛇床子素还具有一定的抗放升白活性,配合放化疗应用可以减轻放化疗的毒副反应。

  【参考文献】

  1  国家药典委员会. 中国药典,1995年版一部.  广州:广东科技出版社,1995,276.

  2  沈丽霞,张丹参,张 力. 蛇床子化学成分药理作用与应用的研究.  医学综述,  2003,9(9):565-567.

  3  周 俊,程维兴,许永华,等.  蛇床子素对肺腺癌、肺鳞癌生长抑制作用的实验研究.  癌变·畸变·突变,  2002,14(4):231-233.

  4  周 俊,殷学军,王 瑞,等.  蛇床子水提取液对小鼠S180肉瘤的抑制作用.  癌变·畸变·突变, 2001,13(3): 160-163.

  5  Gawron  A,Glowniak K. Cytostatic activity of coumarins in vitro. Planta Met,  1987,53(6):526-529.

  6  李仪奎,王钦茂,周金黄,等. 中国药理实验方法学.   上海: 上海科学技术出版社,  1991,512-513.

  7  张卓然. 实用细胞培养技术. 北京:人民卫生出版社, 2001,30.

  8  徐淑云, 卞如濂, 陈 修.  药理实验方法学,  第2版. 北京:人民卫生出版社,1991,1423-1430.

  9  沈 秀,张荷清,吴美羔,等.  137Csγ射线亚致死剂量照射小鼠生物学效应的研究.  中国辐射卫生,  2004,13(4):245-247.

  10  殷学军,向仁德,刘德祥,等.  中药蛇床子水溶液提取物中化学成分的抗诱变性的研究.  癌变·畸变·突变1999,11(2):65-71.

  (编辑:余  强)

  作者单位: 300192 天津,中国医学科学院中国协和医科大学放射医学研究所


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