全 文 ：收稿日期:2006-10-25
作者简介:余杰(1955~),男,福建福清人,副教授.E-mail:jyu@stu.edu.cn
文章编号:1001-4217(2007)02-0059-05
海萝多糖抗突变与抗肿瘤作用的研究
余 杰,许肇成,颜璐璐,陈少洁
(汕头大学理学院生物系,广东 汕头 515063)
摘 要:用海萝多糖粗提物灌胃昆明种小鼠,观察海萝多糖粗提物对环磷酰胺(CP)诱发小
鼠染色体突变和精子畸变的抑制作用和对荷 S180肉瘤小鼠的抑瘤作用.实验结果显示:海
萝多糖粗提物可使环磷酰胺诱发的小鼠骨髓嗜多染红细胞(PCE)微核率和精子畸形率明显
降低,具有显著的抗突变作用,且呈现一定的剂量效应关系;海萝粗多糖对 S180肉瘤也有
明显的抑制作用,并有一定的剂量关系.结果表明,海萝多糖粗提物有明显的抗突变、抗
肿瘤作用.
关键词:海萝;多糖;微核;精子畸变;肿瘤
中图分类号:R285.5 文献标识码:A
0 引 言
海萝(Gloiopeltisfurcata),红藻门(Rhodophyta)真红藻纲(Florideophyceae)隐丝藻
目(Cryptonemiales)内枝藻科(Endocladiaceae)海萝属(GloiopeltisJ.Agardh),俗名赤菜,
为一年生红藻[1],中国沿海分布较广,以东南沿海为多见.在我国,将海萝作为食用
和药用已有悠久的历史.中医认为,海萝味咸、性寒,有软坚化痰、清热消食、祛风
除湿功能,用于劳热、瘦瘤、痞积、痔疾、干咳痰结及关节酸痛等[2].多糖是海萝的
主要成分之一.殷丽明等[3]报道,海萝的水提物在体外具有对 S180肿瘤细胞的直接抑
制作用;许实波等[4]对海萝藻水提物进行的药理作用研究表明,海萝藻水提物明显提
高了艾氏腹水瘤(EAC)鼠的存活率,可抑制体外培养艾氏腹水瘤(EAC)细胞的生长.
但海萝多糖的抗突实验尚缺少研究.本文对海萝多糖粗提物抗突变、抗肿瘤的生物活
性进行了研究,以期为海萝的进一步开发应用提供理论依据.
1 材料与方法
1.1 实验材料
海萝 由广东省汕头大学南澳海洋生物实验站提供,2004年4月及2005年4月
采集自广东汕头南澳海区.
实验动物 昆明种小鼠(体重20±2g),由厦门大学提供,均为清洁级,生产许
2007年5月 汕头大学学报 (自然科学版) 第22卷 第2期
May2007 JournalofShantouUniversity(NaturalScience) Vol.22No.2
可证号:SCXK(闽2004-0001).
瘤种S180细胞株 由中国医学科学院肿瘤研究所提供.
主要试剂 环磷酰胺,江苏恒瑞医药股份有限公司生产;无水乙醇,天津永大试
剂公司生产,分析纯;乙醚,杭州化学试剂有限公司生产,分析纯;丙酮,天津永大
试剂公司生产,分析纯;硫酸,广州化学试剂二厂生产,分析纯.
1.2 实验方法
1.2.1 样品制备
海萝干品除杂,粉碎后烘干,80%乙醇回流4h除单糖等杂质,加60倍体积双蒸
水,80℃水浴提取 4h,3000r/min离心 10min,取上清 50℃浓缩为原体积的 1/6,
边搅拌边慢慢加入三倍体积的无水乙醇,4℃过夜,3000r/min离心10min,取沉淀,
依次用无水乙醇、丙酮、无水乙醚洗涤,50℃烘干得海萝多糖粗提物.临用前用双
蒸水配成溶液,用硫酸苯酚法测定多糖含量[5].
1.2.2 抗小鼠骨髓细胞微核试验
根据文献[6-7],试验小鼠适应性喂养3d后,选取40只,雌雄各半,随机分为
5组(每组8只):对照组,模型组,海萝多糖粗提物低剂量组(500mg/kg),中剂量组
(1000mg/kg),高剂量组(2000mg/kg).对照组和模型组均给予等量生理盐水,试
验组给予海萝多糖粗提物溶液,连续灌胃10d.第9d在模型组和多糖试验组腹腔注
射环磷酰胺40mg/kg,24h后重复一次,6h后处死动物.按常规法取股骨骨髓,以
小鼠血清冲洗股骨骨髓制成细胞悬液涂片,自然晾干后甲醇固定10min,吉姆萨染色
15min,立即用pH6.8的磷酸缓冲液冲洗,自然干燥后镜检.每只动物观察1000个
嗜多染红细胞,计数含微核的细胞数,并计算微核抑制率Prm:
Prm=(Nmc–Nmt)/Nmc×100%,
式中Nmc为模型组含微核的细胞数,Nmt为多糖试验组含微核的细胞数.
1.2.3 抗精子突变试验
参考文献[7-8],雄性小鼠适应性喂养3d后,选取30只,随机分为5组(每组6
只):对照组(生理盐水),模型组(CP40mg/kg),海萝多糖粗提物低剂量组(500mg/kg+
CP40mg/kg),中剂量组(1000mg/kg+CP40mg/kg),高剂量组(2000mg/kg+CP40
mg/kg).对照组和模型组均灌胃等量生理盐水,试验组按剂量灌胃海萝多糖粗提物
溶液,其中,CP腹腔注射,多糖经口灌胃,每天 1次,连续 5d,试验组腹腔注射
CP和多糖灌胃同时进行.首次给药28d后处死小鼠,取双侧附睾,按常规Wyrobek法
取精子,固定,伊红染色,镜检,每只动物观察1000个精子,计算精子畸形率Pas:
Pas=Nas/Ns×100%,
式中Nas为畸变的精子数,Ns为精子总数.
1.2.4 抗肿瘤试验
根据文献[9]的方法,雄性小鼠适应性喂养3d后,随机分为 6组(每组 10只):
正常对照组,模型组,海萝多糖粗提物低剂量组(100mg/kg),中剂量组(200mg/kg),
高剂量组(400mg/kg),CP对照组(20mg/kg).将S180肿瘤细胞进行小鼠腹腔传代培
汕头大学学报(自然科学版) 第22卷60
养,每7d传一代,连续传3代,第3代的第7d取腹水.除正常对照组外,其它各
组小鼠的右腋皮下注射1.4×107个/mLS180肿瘤细胞 0.2mL,接种 24h后开始给药,
试验组用海萝多糖粗提物每天按剂量灌胃一次,正常对照组和模型组灌胃等量生理盐
水,连续7d,CP对照组每两天腹腔注射CP一次,共注射4次.最后一次给药24h
后,将小鼠处死,解剖取瘤块称重,计算抑瘤率Pat:
Pat=(Wc-Wt)/Wc×100%,
式中Wc为模型组瘤重,Wt为多糖试验组瘤重.
1.2.5 实验数据统计
数据采用(x! ±s)表示,组间差异采用t检验分析,p<0.05为有统计学意义.
2 结果与分析
2.1 对小鼠骨髓细胞微核的影响
海萝多糖粗提物对CP诱发的小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率的影响见表1.表 1
中DCPGF为海萝多糖粗提物剂量,DCP为CP剂量,NPCE为嗜多染红细胞数,Nm为含微
核的细胞数,Pm为微核率.
从表1可知,对照组的微核率与模型组比较存在极显著差异;与模型组的微核率
比较,低剂量组差异显著,而中、高剂量组差异非常显著;低、中、高3个剂量组对
CP诱发的微核抑制率分别为45.8%、65.9%和86.0%.结果表明,海萝多糖粗提物可
抑制CP对小鼠骨髓细胞的致突变作用,并且存在着一定的量效关系.
2.2 对精子突变的影响
海萝多糖粗提物对小鼠抗CP诱发的精子畸变作用结果见表2.表2中,DCPGF为
海萝多糖粗提物剂量,DCP为CP剂量.
CP是一种常用的较强的致突变剂,能使小鼠精子畸形率明显升高.实验结果显
示,在腹腔注射CP的同时灌胃海萝多糖粗提物的各试验组中,海萝多糖粗提物可明
显抑制由CP诱发的精子畸形,与模型组比较具有非常显著的差异(p<0.01),且海萝
多糖粗提物剂量与精子畸形率之间存在着剂量反应关系.
2.3 抗肿瘤作用分析
海萝多糖粗提物对小鼠S180肉瘤的作用结果见表3.表3中W为瘤重.
组别 DCPGF/(mg·kg-1) DCP/(mg·kg-1) NPCE/个 Nm/个 Pm/‰ Prm/%
对照组 0 0 8000 21 2.6±0.8 -
模型组 0 40 8000 179 22.4±2.5△△ -
低剂量组 500 40 8000 97 12.1±2.7* 45.8
中剂量组 1000 40 8000 61 7.6±1.4** 65.9
高剂量组 2000 40 8000 25 3.1±0.7** 86.0
表1 海萝多糖粗提物对CP诱发的微核率的抑制作用
注:与对照组比较,△△p<0.01;与模型组比较,*p<0.05,**p<0.01
第2期 余 杰等:海萝多糖抗突变与抗肿瘤作用的研究 61
表 3显示,海萝多糖粗提物能明显抑制小鼠 S180肉瘤生长,并呈一定的剂量关
系,随着剂量增加抑瘤效果增加,高剂量的海萝多糖粗提物的抑制率高达43.4%,与
模型组相比差异极显著(p<0.01).而CP对肿瘤也具有十分强的抑制效果.
3 讨 论
微核是染色体受损后的染色体片段,其频率可反映细胞DNA受损的程度,因此
小鼠骨髓细胞微核是反映体细胞接触致突变物和致癌物的遗传毒性的敏感指标.分析
骨髓PCE微核率这个终点,可以推测体细胞损害的程度,从而预测致突变与抗突变
及抗癌的可能性[10].本实验结果表明,海萝多糖粗提物对环磷酰胺诱导的小鼠骨髓细
胞微核发生率有明显的抑制作用,说明海萝多糖粗提物对其致突变剂诱导的小鼠体细
胞突变有拮抗作用.
精子的畸形主要是指形态的异常,已知精子的畸形是决定精子形成的基因发生突
变的结果,因此形态的改变提示有关基因及蛋白质产物的改变.精子畸形实验可用作
检测环境因子在体内对生殖细胞的致突变作用,小鼠精子畸变是反映生殖细胞DNA
损伤的敏感指标,而DNA损伤是组织癌变的重要机制,与癌症的危险性相关.本研
究表明,海萝多糖粗提物对CP诱导的小鼠精子畸变有明显的抑制作用,说明海萝多
糖粗提物对化学物诱导的生殖细胞的损伤有抑制作用,并进一步表明它能有效地防止
表3 海萝多糖粗提物对小鼠S180肉瘤的抑制作用
组别 DCPGF/(mg·kg-1) DCP/(mg·kg-1) W/g Pat/%
正常对照组 0 0 - -
模型组 0 0 1.62±0.526 -
CP对照组 0 20 0.793±0.295** 51.1
低剂量组 100 0 1.28±0.368 20.9
中剂量组
高剂量组
200
400
0
0
0.993±0.368*
0.917±0.293**
38.7
43.4
注:与对照组比较,*p<0.05,**p<0.01
表2 海萝多糖粗提物对CP诱发的精子畸形的抑制作用
组别 DCPGF/(mg·kg-1) DCP/(mg·kg-1) Ns/个 Nas/个 Pas/%
对照组 0 0 6000 187 3.1±0.16
模型组 0 40 6000 318 5.3±0.56△△
低剂量组 500 40 6000 201 3.4±0.13**
中剂量组 1000 40 6000 165 2.8±0.18**
高剂量组 2000 40 6000 139 2.3±0.10**
注:与对照组比较,△△p<0.01;与模型组比较,**p<0.01
汕头大学学报(自然科学版) 第22卷62
致癌物引起的基因突变,阻隔恶性肿瘤的发生.
对小鼠移植性肿瘤的研究发现,海萝多糖粗提物对S180移植性肿瘤有明显的抑制
效果.
4 结 语
海萝多糖粗提物具有抗突变、防止肿瘤的发生和抑制肿瘤生长的作用;海萝作为
传统中药,本文初步研究了它的药理,并为其在保健品方面的开发应用提供了一定的
理论依据.但海萝多糖抗突变、抗肿瘤的机理有待进一步研究.
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StudiesontheAnti-MutagenicandAnti-TumorEfectsofthe
PolysaccharideofGloipeltisFurcata
YUJie,XUZhao-cheng,YANLu-lu,CHENGShao-Jie
(DepartmentofBiology,ShantouUniversity,Shantou515063,Guangdong,China)
Abstract:ThecrudepolysaccharideofGloipeltisfurcatawasadministeredviatheoralroute
inthemiceandtheinhibitoryefectsofthecrudepolysaccharideofGloipeltisfurcataonthe
frequencyofPCEmicronucleusandabnormalsperminducedbyCPanditsanti-tumorefects
onmicebearingS180sarcomawerestudied.Theresultsshowedthatthecrudepolysaccharide
ofGloipeltisfurcatacoulddecreasesignificantlythefrequencyofPCEmicronucleusandab-
normalspermwithafairdose-efectrelationship,andshowedobviousanti-tumorefectonS180
bearingmicewithafairdose-efectrelationship.Itisshownthatthecrudepolysaccharideof
Gloipeltisfurcatahastheabilityofanti-mutagenicandanti-tumor.
Keywords:Gloipeltisfurcata;polysaccharide;micronucleus;abnormalsperm;tumor
第2期 余 杰等:海萝多糖抗突变与抗肿瘤作用的研究 63