全 文 :乌头散的抗肿瘤活性研究
郑 蕾,古米兰·司迪克,张彦民*
(西安交通大学医学院,陕西 西安 710061)
摘要 目的:通过体外细胞增殖检测试验,观察乌头散中药材不同提取物对 5 种肿瘤细胞生长的抑制作用。
方法:选用肝癌细胞系(SMMC7721)、乳腺癌细胞系(MCF7)、肺癌细胞系(A549)、宫颈癌细胞系(Hela)和胃癌细胞
系(SGC7901)5 种肿瘤细胞系,以 MTT法观察生川乌、制川乌、黄柏 3 种药材水提物及 70%醇提物对肿瘤细胞生长
的抑制作用,对药材的提取物进行联合应用,筛选获得具有协同抗肿瘤效果的药物配伍。结果:生川乌、制川乌、黄
柏 70%醇提物以及黄柏水提物对 A549 和 Hela具有明显的抑制生长作用,并呈明显量效关系;通过比较细胞增殖
抑制率以及计算联合作用指数,筛选得到了黄柏和乌头两者的最佳协同作用配比。结论:生川乌、制川乌、黄柏的
醇提物和黄柏的水提物,对 A549 和 Hela细胞具有明显的生长抑制作用,川乌与黄柏联合用药能够对宫颈癌细胞
Hela增殖起到协同抑制作用。
关键词 乌头散;抗肿瘤;细胞增殖检测;协同作用
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2013)08-1301-04
收稿日期:2013-01-04
基金项目:国家“十二五”重大新药创制专项子课题(2011ZX09401-308-031)
* 通讯作者:张彦民,E-mail:zhang2008@ mail. xjtu. edu. cn。
Study on Antitumor Effect of Wutousan
ZHENG Lei,GU-milan·SIDIKE,ZHANG Yan-min
(School of Medicine,Xian Jiaotong University,Xian 710061,China)
Abstract Objective:To screen the active extracts from three traditional Chinese medicines. Methods:Five traditional Chinese
medicines including Unprocessed Aconiti Radix,Aconiti Radix Cocta,Phellodendri Chinensis Cortex were extracted with 70% alcohol or
water respectively. The cell proliferation effect of these extracts was tested with MTT assay in SMMC7721,MCF7,A549,Hela and
SGC7901. Results:The 70% alcohol extract of Unprocessed Aconiti Radix,Aconiti Radix Cocta,Phellodendri Chinensis Cortex dis-
played remarkable inhibitory effect in the A549 and Hela in a dose-dependent manner. Conclusion:The alcohol extract of Unprocessed
Aconiti Radix,Aconiti Radix Cocta,Phellodendri Chinensis Cortex and the water extraction of Phellodendri Chinensis Cortex present ob-
viously inhibitory effect in both A549 and Hela. The combination of Aconiti Radix with Phellodendri Chinensis Cortex has synergistic in-
hibitory effect on Hela.
Key words Wutousan;Anti-cancer;Proliferation;Synergistic effect
近年来,肿瘤的发病率和死亡率在全世界范围
内呈持续上升趋势,给人类的生命造成了极大威胁,
因此寻找有效治疗各类肿瘤药物的研究已成为一大
热点〔1〕。中医中药历史悠久,随着科学技术的发
展,我国的抗癌中草药研究正在向多层次、多方位的
研究领域深入发展。中药复方是中医药防治疾病的
主要手段〔2〕。近些年来,从中医古医书记载、民间
验方和中医治癌临床实践中寻找治疗肿瘤的有效药
物受到广泛的注意和重视。乌头散源自《医心方》
卷十六引《古今录验》,由乌头一两、黄柏二两组成,
方中乌头辛温,祛风除湿,散结消肿;黄柏苦寒,清热
燥湿,泻火解毒,二味合用具有清热解毒、燥湿消肿
之效,主治鼠瘘及痈疮属湿热者。笔者运用四甲基
偶氮唑盐(MTT)酶还原法进行细胞毒性检测试验,
考察了乌头散中药材体外的抗肿瘤药效。
1 材料与仪器
1. 1 细胞株 肝癌细胞株 SMMC7721、乳腺癌细胞
株 MCF7、肺癌细胞株 A549、宫颈癌细胞株 Hela、胃癌
细胞株 SGC7901均购自中国科学院上海生命科学研
究院细胞资源中心。37 ℃、含5% CO2 的培养箱内进
行培养。
1. 2 药物与试剂 生川乌、制川乌、黄柏均购自西
安市万寿路药材市场,经西安交通大学牛晓峰副教
授鉴定为正品;MTT(Sigma公司) ;胎牛血清(兰州民
海生物工程有限公司) ;胰蛋白酶(美国 Amersco 公
司) ;DMEM和 RPMI-1640培养基(美国 Gibco公司) ;
硫酸链霉素(华北制药股份有限公司) ;青霉素钠(哈
药集团制药总厂) ;胰蛋白酶(Invitrogen) ;二甲基亚
砜(DMSO) (天津市巴斯夫化工试剂有限公司) ;磷酸
二氢钠(NaH2PO4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4·H2O)、
磷酸二氢钾(KH2PO4)、氯化钠(NaCl)、氯化钾
(KCl)、碳酸氢钠(NaHCO3)、盐酸、氢氧化钠等均为
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DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2013.08.027
分析纯(西安化学试剂厂)。
1. 3 主要仪器 CO2恒温培养箱(MCO-15AC,日本
SANYO 公司) ;倒置显微镜(Ti-u,日本 Nikon 公
司) ;超净工作台(SW-CJ-1F,苏州安泰空气技术有
限公司) ;微量移液器(Eppendorf 公司) ;酶联免疫
检测仪(680,美国 Bio-Rad 公司) ;便携式涡旋仪
(QL-901,海门市其林贝尔仪器制造有限公司) ;细
胞计数板(上海求精生化试剂仪器有限公司) ;高压
蒸汽灭菌锅(YXQ-LS-50SⅡ,上海博迅实业有限公
司医疗设备厂) ;电子天平(上海民桥精密科学仪器
有限公司) ;96 孔培养板(美国 Costar公司) ;除菌滤
器(上海医药工业研究院)。
2 方法
2. 1 药物制备 称取生川乌、制川乌、黄柏 3 种药
材各 50 g,粉碎,一份用三蒸水提取,一份用 70%乙
醇提取。每次用 5 倍体积溶剂量提取,每份提取 3
次,将 3 次的提取液合并。用滤纸过滤药渣,再用微
孔滤膜过滤药渣粉末,滤液用旋转蒸发仪旋干。在
60 ℃真空干燥箱烘至粉末状。各提取物均用 DM-
SO超声溶解,配置成饱和溶液作为储备液,于 4 ℃
冰箱内备用。
2. 2 药物抗肿瘤有效性初筛 将处于对数生长期
的 5 种肿瘤细胞消化并计数后,用完全培养基并以
2 × 104 /孔平行接种于 96 孔板中。24 h 后每孔加入
试药 20 μL,阴性对照组则加入 20 μL 含 DMSO 的
培养基,培养 48 h。弃去培养孔板内培养液,各孔加
入无血清培养基 180 μL,然后加入 5 mg /mL MTT溶
液 20 μL /孔,于 37 ℃培养箱内孵育 4 h 后,弃去孔
内培养液,再加入 150 μL DMSO,室温振荡 15 min,
使生成的甲臜充分溶解。置于酶联免疫检测仪 490
nm波长下测定各孔光密度 D(λ)值,记录 D(λ)值,
以 D(λ)值反映细胞活性和增殖。每组平行 5 孔,
每组实验均重复 3 次。
2. 3 联合作用指数分析 采用上述 MTT方法检测
联合用药的协同抑制作用,用金正均 Q 值法可以判
断两药合用是否有协同作用〔3〕。
Q = EAB /(EA + EB - EAEB)
式中,EA、EB 为 2 种药物单独作用抑制率,EAB为联合抑
制率,Q大于 1. 15 协同,小于 0. 85 拮抗,在 0. 85 与 1. 15 之
间为相加作用。
2. 4 统计学处理 测定指标采用 珋x ± s 表示,用
Studentst 进行统计分析,计算相应的统计学参数,
组间比较采用方差分析。P < 0. 05 表示差异具有统
计学意义。
3 结果
3. 1 药物抗肿瘤有效性初筛的细胞增殖实验 药
材水提物和醇提物分别对 5 种肿瘤细胞生长的抑制
作用结果如图 1 ~ 6 所示。生川乌、制川乌、黄柏的
70%醇提物以及黄柏的水提物对 A549 和 Hela具有
明显的抑制生长作用。此外生川乌的醇提物和水提
物对 MCF7 细胞也表现出生长抑制作用。从图中可
以看出,随着药物浓度的增加,细胞活力逐渐下降,
细胞的增殖受到了明显的抑制作用,且均表现出了
明显的剂量依赖性。
图 1 生川乌醇提物对肿瘤细胞的生长抑制作用 图 2 生川乌水提物对肿瘤细胞的生长抑制作用
图 3 制川乌醇提物对肿瘤细胞的生长抑制作用 图 4 制川乌水提物对肿瘤细胞的生长抑制作用
·2031· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 8 期 2013 年 8 月
图 5 黄柏醇提物对肿瘤细胞的生长抑制作用 图 6 黄柏水提物对肿瘤细胞的生长抑制作用
3. 2 联合作用指数分析计算 笔者选择了对药物
较为敏感的 Hela 细胞进行联合作用实验。联合作
用指数实验结果如表 1、2 所示,0. 35 mg /mL生川乌
与 0. 11 mg /mL 黄柏、1. 77 mg /mL 生川乌与 0. 11
mg /mL黄柏、0. 35 mg /mL生川乌与 0. 55 mg /mL黄
柏、1. 77 mg /mL生川乌与 0. 55 mg /mL 黄柏联用之
后对 Hela细胞的生长表现协同抑制,其中 0. 35 mg /
mL生川乌与 0. 11 mg /mL 黄柏联用时协同作用最
为显著。
4 讨论
目前上市的抗肿瘤药物主要是通过直接杀伤肿
瘤细胞或抑制肿瘤细胞生长、增殖的一类化学药物,
这类药物也是目前治疗恶性肿瘤的主要手段之一。
但是,药物的细胞毒性对正常细胞增长也会有抑制
作用。因此,采用不同的药物联合作用于肿瘤细胞,
可以有效地降低药物的浓度,并且提高疗效,这对减
少药物引起的副作用有很大的帮助。
表 1 黄柏与制川乌联用对 Hela的抑制率(%)以及联合作用指数
黄柏 /(mg /mL)
制川乌 /(mg /mL)
0. 33 1. 64 8. 22 41. 08
0. 11 57. 75(1. 09) 55. 23(0. 96) 51. 56(0. 61) 55. 50(0. 61)
0. 55 50. 08(0. 80) 48. 90(0. 74) 46. 54(0. 53) 62. 25(0. 67)
2. 77 79. 38(0. 95) 79. 00(0. 90) 75. 79(0. 79) 77. 67(0. 80)
13. 83 83. 79(0. 74) 82. 81(0. 74) 81. 28(0. 80) 79. 92(0. 80)
表 2 黄柏与生川乌联用对 Hela的抑制率(%)以及联合作用指数
黄柏 /(mg /mL)
生川乌 /(mg /mL)
0. 35 1. 77 8. 86 44. 32
0. 11 55. 21(2. 36▲) 60. 67(2. 06▲) 56. 25(0. 63) 63. 98(0. 61)
0. 55 59. 88(1. 55▲) 58. 50(1. 35▲) 59. 44(0. 65) 65. 91(0. 63)
2. 77 77. 71(1. 07) 74. 91(0. 95) 77. 33(0. 80) 80. 34(0. 79)
13. 83 86. 10(0. 75) 86. 68(0. 73) 85. 78(0. 83) 85. 31(0. 87)
注:▲表示 Q大于 1. 15,表现出协同作用效果的组合
乌头散具有潜在的抗肿瘤活性,通过细胞增殖
实验的考察,方中药材乌头和黄柏的提取物在不同
肿瘤细胞株上表现出明显的抑制细胞生长的作用效
果。乌头辛、苦,热;有毒,归心、肝、肾、脾经;具有祛
风除湿,温经止痛之功效,现代药理研究发现川乌具
有抗炎、扩血管、降压、镇静、强心等作用〔4,5〕。黄柏
苦,寒,归肾、膀胱、大肠经;具有清热燥湿,泻火解
毒,疮疡肿毒之功效,现代药理研究发现黄柏具有抗
炎、镇咳、降压、治疗溃疡等作用〔6,7〕。因此,笔者将
药材进行联用,研究其联合作用指数,目的在于发现
一种新的抗肿瘤组方,以期在机体整体水平上达到
有效抑制肿瘤生长的效果。
体外实验结果表明,生川乌、制川乌、黄柏的
70%醇提物以及黄柏的水提物对 A549 和 Hela具有
明显的抑制生长作用。生川乌的醇提物和水提物对
MCF7 细胞也表现出生长抑制作用。随着加入药物
浓度的增加,肿瘤细胞活力逐渐下降,细胞的增殖受
到了明显的抑制作用,且都表现出了明显的剂量依
·3031·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 8 期 2013 年 8 月
赖性。而对人肝癌和人胃癌细胞作用较弱,提示药
材虽然对抑制肿瘤细胞的增殖具有一定的广谱作
用,但对于不同癌症的疗效可能具有一定的选择性。
不同溶剂提取物差异作用的原因是由于提取得到的
化合物不同,笔者后续将会对不同提取部位的有效
成分进行进一步研究。
实验选择较低浓度的生川乌、制川乌与黄柏联
用,从结果可以看出生川乌、制川乌与黄柏联用后对
人宫颈癌细胞系 Hela抑制率均有提升,通过联合作
用指数的计算,生川乌与黄柏联用表现出了较好的
协同作用,抑制率提高明显。通过上面对联合给药
的种类和浓度的筛选,结果表明 0. 35 mg /mL 生川
乌与 0. 11 mg /mL黄柏联合作用于 Hela抑制率与单
独使用比较明显提高,表现出明显的协同作用。
综上所述,笔者认为乌头散具有显著地抗肿瘤
作用,这为后续有效成分的发现以及作用机理的研
究奠定了良好的基础。
参 考 文 献
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中药方剂 1 号对小鼠免疫功能和抗氧化能力的影响
黄治官1,马仁强2*
(1. 广州体育学院运动与健康系,广东 广州 510500;2. 广州博济医药生物技术股份有限公司,广东 广州
510663)
摘要 目的:观察中药方剂 1 号的免疫调节及抗氧化作用。方法:1、SPF 级 BALB /c 小鼠随机分为对照组(蒸
馏水)、阳性对照组(破壁灵芝孢子粉,1. 0 g /kg)及中药方剂 1 号低(0. 35 g /kg)、中(0. 70 g /kg)、高(1. 4 g /kg)剂量
组,灌胃给药 1 次 /d,持续 30 d;通过脾脏和胸腺指数、脾淋巴细胞增殖、腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞、碳廓清等指
标考察中药方剂 1 号的免疫调节作用。2、SPF级 BALB /c小鼠随机分为正常对照组、模型组(D-半乳糖致过氧化损
伤)、破壁灵芝孢子粉阳性对照组及中药方剂 1 号低、中、高剂量组,给药 1 次 /d,持续 30 d;检测脑组织 SOD 活性、
MDA及 LPO含量,western blotting分析脑组织胞核 Nrf2 蛋白表达。结果:与对照组比较,中药方剂 1 号高剂量组和
破壁灵芝孢子粉组动物胸腺及脾脏指数显著升高,各给药组淋巴细胞增殖和巨噬细胞吞噬功能均显著提高;中药
方剂 1 号中、高剂量和阳性对照药能显著提高模型小鼠脑组织 SOD活性、降低 MDA和 LPO含量、增加 Nrf2 蛋白表
达,中药方剂 1 号低剂量能显著减少小鼠脑组织 MDA含量,增加 Nrf2 蛋白含量。结论:中药方剂 1 号对免疫功能
有良好的调节作用,同时可能通过调节脑组织 Nrf2 蛋白表达及其相关信号通路发挥抗氧化作用。
关键词 中药方剂 1 号;小鼠;免疫功能;抗氧化;大豆肽粉;破壁灵芝孢子粉
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2013)08-1304-05
收稿日期:2012-09-14
基金项目:广州市发改委资助项目 (穗发改[2012]243 号)
作者简介:黄治官(1980-) ,男,博士,讲师,主要从事运动与健康促进等研究;E-mail:zhiguan1980 @ 163. com。
* 通讯作者:马仁强,E-mail:pony213@ 163. com。
Chinese Medicine Formula 1 Regulating Immunity and Anti-oxidation Experiments in Mice
HUANG Zhi-guan1,MA Ren-qiang2
(1. Department of Exercise and Health,Guangzhou Institute of Physical Education,Guangzhou 510500,China;2. Guangzhou Boji Me-
dicinal and Biotechnological Co. Ltd,Guangzhou 510663,China)
Abstract Objective:To observe the effect of immunoregulation and anti-oxidation of Zhongyaofangji NO1(ZYFJ). Methods:1.
SPF BALB /C mice were randomly divided into control group (distilled water) ,positive control group(Broken Spore) ,ZYFJ low dose
·4031· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 8 期 2013 年 8 月