全 文 :收稿日期:2011-02-15; 修订日期:2011-10-08
基金项目:吉林省科技厅科技发展计划项目(No. 20090901)
作者简介:刘伟峰(1982-) ,男(汉族) ,吉林德惠人,现为吉林农业大学硕
士研究生,主要从事药用菌物学研究工作.
* 通讯作者简介:王 琦(1963-),女(汉族),黑龙江齐齐哈尔人,现任食药
用菌教育部工程研究中心教授,博士学位,主要从事菌物学研究工作.
裂褶菌液体发酵多糖
对荷瘤小鼠化疗的减毒增效作用
刘伟峰,陈 莹,王 琦*
(吉林农业大学 食药用菌教育部工程研究中心,吉林 长春 130118)
摘要:目的 研究裂褶菌(Schizophyllum commne)胞内多糖(SPG1)、胞外多糖(SPG2)对环磷酰胺(CTX)化疗 S180荷瘤小
鼠的减毒增效作用。方法 建立荷瘤小鼠模型,随机分为 8 组,即空白对照组,CTX(30 mg /kg)阳性药组,SPG1 高、中、低
(500,250,125 mg /kg)联合 CTX组,SPG2 高、中、低(500,250,125 mg /kg)联合 CTX 组。空白对照组 ip 生理盐水 20 ml /
kg,给药组 ip不同剂量多糖 20 ml /kg,连续给药 10 d,停药次日处死小鼠,测定各组荷瘤小鼠体质量、瘤重、脾重及胸腺
重。结果 中、低剂量 SPG1 与 SPG2 联合 CTX 治疗可抑制肿瘤生长,与 CTX 组无显著差别,最大抑瘤率为 74. 48%;与
CTX组相比,联合治疗可使荷瘤小鼠体重有不同程度增加,中、低剂量 SPG1 与 SPG2 联合 CTX给药组与 CTX组差异具有
极显著意义(P < 0. 01) ;与 CTX组相比,CTX + SPG2 低剂量合用组小鼠的胸腺系数有显著性升高(P < 0. 05) ,脾系数有
极显著性升高(P < 0. 01)。结论 裂褶菌发酵多糖作为生物反应调节剂可提高机体的免疫力,提高 CTX化疗作用的同时
减轻其毒性,起到了减毒增效的作用。
关键词:裂褶菌; 液体发酵多糖; 环磷酰胺; 减毒增效
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 02. 030
中图分类号:R285. 5 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2012)02-0321-02
裂褶菌 Schizophyllum commune Fr.又名白参(云南)、树花(陕
西)、八担柴等,隶属担子菌亚门(Eumycophyta)、层菌纲(Basidio-
mycetes)、伞菌目(Agaricales)、裂褶菌科 Schizophyllaceae、裂褶菌
属(Schizophyllum) ,是一种食药兼用菌[1]。其分布广泛,在民间
被广泛用于治疗小儿盗汗、妇女白带增多、神经衰弱、头昏耳鸣等
症[2]。在我国西南诸省,孕妇分娩后,常用裂褶菌和鸡蛋煮汤食
用,促使产妇子宫提早恢复正常,并促进产妇分泌乳汁[3]。裂褶
菌多糖是指从裂褶菌子实体、菌丝体以及发酵液中提取出来的水
溶性多糖,是裂褶菌中最主要的生物活性物质之一,具有抗肿瘤、
抗菌消炎、抗辐射、提高机体免疫力等多种药理活性,分子量 4 ×
104,由单一组分的 β -(1 - 3)- D葡聚糖组成,其中每 3 个葡萄
糖分子上连有一个 β -(1 - 6)的分支[4 ~ 6]。
恶性肿瘤是危害人类健康和生命的严重疾病之一。目前,化
学治疗是肿瘤治疗中必不可少的手段之一,但单纯化疗常引起免
疫抑制,导致恶性反复感染,机体衰弱,时常出现各种不同程度
的毒副反应,预后不良而加速患者的死亡[7]。如何提高肿瘤组
织对化疗的敏感性、减轻其毒副反应,是肿瘤治疗领域中备受重
视、并且值得探讨的问题。环磷酰胺(CTX)作为临床常用的化疗
药物,不仅干扰淋巴细胞的增殖,而且对免疫系统有抑制作用。
因此,寻找新的高效低毒抗癌药物或抗癌减毒增效剂,探索具有
抗肿瘤作用的天然活性成分是人类战胜恶性肿瘤的可能途径之
一[8]。据报道裂褶菌发酵多糖提取物具有免疫调节作用,对 S -
37、S180、艾氏腹水瘤等有较强的抑制作用
[9 ~ 12]。本实验通过建
立 S180荷瘤小鼠模型,研究裂褶菌发酵多糖与 CTX联合应用对肿
瘤治疗的减毒增效作用,为裂褶菌发酵多糖作为化疗辅助药的进
一步开发利用提供科学依据。
1 材料
1. 1 菌株 裂褶菌菌种由四川省绵阳市食用菌研究所提供。
1. 2 动物及瘤株 昆明种小鼠,雌性,体质量(20 ± 2)g,6 周龄,
由长春高新医学实验动物中心提供,合格证号:10 - 5113。肉瘤
S180,购于吉林省肿瘤研究所。
1. 3 仪器 电子天平(梅特勒 AL104)、生物洁净工作台(北京东
联 BCN - 1360)、旋转蒸发仪(上海亚荣 RE - 52AA)、恒温振荡
器(江苏金坛 SHZ - 88)、真空泵(北京莱伯泰科 VP30)、鼓风干
燥箱(上海福玛 DHG -92438)。
1. 4 试剂 阳性药:复方环磷酰胺(CTX)片,通化茂祥制药有限
公司产品,规格为每片含环磷酰胺 50 mg,人参茎叶总皂苷 50
mg,批号:090601。葡萄糖、硫酸镁、磷酸二氢钾均为国产分析纯。
2 方法
2. 1 裂褶菌液体发酵培养 将配制好的综合培养基分装入容量
为 250 ml的三角瓶内,每瓶装液量为 100 ml,121℃,20 min 灭
菌、冷却至室温备用。在超净工作台上,每瓶接种直径为 6 mm
的菌饼 5 ~ 7 片。接种后静置培养 12 h 后置于 26℃,120 r /min
摇床上培养 7 d[13],然后转入装有 400 ml综合培养基的 1 000 ml
三角瓶中,置于 26℃,120 r /min摇床上培养 7 d,发酵结束后,抽
滤分离菌丝体及发酵液,菌丝体 60℃烘干至恒重,备用。
2. 2 裂褶菌胞内(外)多糖的提取与纯化 收集的菌丝体按液料
比 1∶ 5 在室温条件下用蒸馏水超声提取 1 次,每次 30 min,超声
频率 70 Hz,然后置于 80℃的恒温水浴锅中浸提 5 次,浸提的时
间分别为 5,4,3,2,1 h。合并水提液,加入 0. 5%的活性炭吸附
20 min,过滤脱碳,减压浓缩,用 3 倍体积的 95%乙醇进行沉淀,
于 4℃冰箱中静置过夜。将获得的白色纤维状沉淀,复溶,用 3
倍体积的 95%乙醇再沉淀,重复 3 次,收集沉淀,再用无水乙醇
洗涤 3 次,直至析出液中无还原糖反应为止。于 60℃条件下烘
干,得裂褶菌胞内多糖(SPG1)[14]。
发酵液活性炭脱色,过滤,减压浓缩,用等 3 倍体积的 95%
乙醇进行沉淀,与胞内多糖的纯化方法相同,于 60℃条件下烘
干,得裂褶菌胞外多糖(SPG2)[15,16]。
2. 3 肿瘤动物模型的建立 取腹腔内传代 7 d的肉瘤 S180小鼠,脱
臼处死小鼠,在无菌条件下抽取腹腔内瘤细胞,并以生理盐水洗涤
3次,2 500 r /min离心 3 min,弃上清液,用无菌生理盐水调整肿瘤
细胞浓度为 5 ×106 /ml,接种于小鼠右腋窝皮下(0. 2 ml /只)。
接种 24 h 后称重并随机分为 8 组,每组 10 只,分别为空白
对照组、阳性对照组(CTX,30 mg /kg)、SPG1 高剂量(500 mg /kg)
+ CTX组、SPG1 中剂量(250 mg /kg)+ CTX组、SPG1 低剂量(125
mg /kg)+ CTX组、SPG2 高剂量(500 mg /kg)+ CTX组、SPG2 中
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL. 23 NO. 2 时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 2 期
剂量(250 mg /kg)+ CTX组、SPG3 低剂量(125 mg /kg)+ CTX组。接种 24 h
后灌胃给药(20 ml /kg)10 d,停药后次日处死,称重,取瘤块、胸腺及脾脏,
计算抑瘤率、胸腺指数及脾脏指数。
抑瘤率(%)=(空白组瘤重 -给药组瘤重 /空白组瘤重)× 100%
胸腺指数 =胸腺重 /体质量(mg /g)
脾脏指数 =脾重 /体质量(mg /g)
2. 4 统计学处理 SPSS12. 0 软件进行统计学处理,分析组间差异,试验结
果用 珋x ± s表示。
3 结果
3. 1 SPG1 及 SPG2 对荷瘤小鼠化疗的减毒作用 实验结果显示,给药后,
CTX组小鼠体质量明显下降,与该组相比,多糖与 CTX 联合治疗可使小鼠
体质量有不同程度的升高,以低剂量组最为显著(P < 0. 01) ;与 CTX 组相
比,SPG2 低剂量与 CTX合用组小鼠胸腺系数有显著性升高(P < 0. 05) ,为
2. 88 ± 1. 53,脾系数则有极显著性升高(P < 0. 01) ,为 8. 91 ± 1. 76。以上表
明,裂褶菌多糖 SPG1 及 SPG2 能缓和 CTX导致的体质量下降,减轻其对免
疫系统的破坏作用,具有减毒功效。如表 1 所示。
表 1 SPG1 及 SPG2 对荷瘤小鼠化疗的减毒作用(珋x ± s)
组别
剂量 C /mg·kg - 1
CTX
裂褶菌
多糖
小鼠体质量 m /g
给药前 给药后
胸腺系数 脾系数
空白对照 0 0 19. 00 ± 0. 47 22. 98 ± 1. 69 3. 53 ± 2. 06 10. 48 ± 1. 03
CTX对照 30 0 19. 35 ± 0. 82 19. 71 ± 1. 68 1. 50 ± 0. 86 6. 70 ± 1. 20
SPG1 高剂量 + CTX 30 500 19. 10 ± 1. 60 21. 49 ± 1. 54* 1. 79 ± 0. 89 7. 36 ± 1. 67
SPG1 中剂量 + CTX 30 250 19. 15 ± 1. 38 22. 14 ± 2. 57* 2. 11 ± 0. 92 7. 90 ± 1. 60
SPG1 低剂量 + CTX 30 125 19. 45 ± 1. 79 22. 56 ± 2. 39**2. 45 ± 1. 45 7. 97 ± 0. 85*
SPG2 高剂量 + CTX 30 500 19. 35 ± 1. 25 21. 30 ± 1. 99 1. 89 ± 1. 08 6. 87 ± 1. 84
SPG2 中剂量 + CTX 30 250 19. 35 ± 1. 18 21. 99 ± 2. 46* 2. 49 ± 1. 28 8. 04 ± 1. 85
SPG2 低剂量 + CTX 30 125 19. 65 ± 1. 31 22. 63 ± 2. 47**2. 88 ± 1. 53* 8. 91 ± 1. 76**
与 CTX对照组比较,* P <0. 05,**P <0. 01
3. 2 SPG1 及 SPG2 对荷瘤小鼠化疗的增效作用 实验结果显示,SPG1、
SPG2 与 CTX联合应用均对肉瘤 S180表现出较好的抑制作用,随着多糖浓度
降低,抑瘤率增加。与 CTX组比较,无显著差异。SPG2 低剂量 + CTX 组的
抑瘤率最高,达 74. 48%。如表 2 所示。
表 2 SPG1 及 SPG2 对荷瘤小鼠化疗的增效作用(珋x ± s)
组别
剂量 C /mg·kg -1
CTX 裂褶菌多糖
瘤重 m / g 抑瘤率(%)
空白对照 0 0 2. 64 ± 0. 32 -
CTX对照 30 0 0. 94 ± 0. 38 64. 47
SPG1 高剂量 + CTX 30 500 1. 44 ± 0. 36** 45. 30
SPG1 中剂量 + CTX 30 250 0. 90 ± 0. 39 65. 75
SPG1 低剂量 + CTX 30 125 0. 77 ± 0. 39 70. 88
SPG2 高剂量 + CTX 30 500 1. 43 ± 0. 11** 45. 87
SPG2 中剂量 + CTX 30 250 0. 84 ± 0. 45 68. 29
SPG2 低剂量 + CTX 30 125 0. 67 ± 0. 18 74. 48
与 CTX对照组比较,* P < 0. 05,**P < 0. 01;n = 10
4 讨论
环磷酰胺是临床上常用的一种烷化剂类的化疗药物,主要用于恶性淋
巴瘤、多发性骨髓瘤、急性淋巴细胞白血病等多种恶性肿瘤的治疗。但由于
其对免疫系统的抑制作用,可引起病人机体衰弱,恶性反复的感染,继发性
肿瘤,进而病情恶化,加速病人死亡[17]。因此研究既能提高其疗效,又可减
轻毒副作用的药物显得十分重要。
近年来,研究表明,真菌多糖不仅具有抗肿瘤作用,而且在免疫调节方
面具有多功能、双向调节及毒副作用小等优点,被认为是较好的化疗辅助药
物。袁强[18]研究表明,金针菇多糖与小剂量 CTX 联用能明显提高 CTX 对
小鼠移植性 S180肉瘤的抑瘤率,同时能明显对抗 CTX 所致的小鼠白细胞减
少和免疫器官萎缩,拮抗 CTX 所致的小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的降低,
恢复免疫受抑小鼠的淋巴细胞转化功能以及细胞杀伤活性。马岩等[19]实
验结果显示,黄蘑多糖与 CTX 配伍使用具有良好的减毒和增效作用,可增
强荷瘤小鼠机体免疫力,提高淋转和 IL - 2 的水平。
本实验研究表明,通过液体发酵得到的裂褶菌胞内及胞外多糖对环磷
酰胺具有明显的减毒增效作用。CTX 组小鼠在服药
期间表现出食欲不佳,精神状态差,身体明显消瘦,体
质量、胸腺系数和脾脏系数均明显下降。与 CTX 组相
比,SPG2 低剂量与 CTX 合用组小鼠胸腺指数有显著
性升高,脾脏指数则有极显著性升高,因此认为裂褶菌
发酵多糖能减少环磷酰胺的毒副作用,具有一定的减
毒作用。此外,中、低剂量多糖与 CTX 联用可抑制肉
瘤 S180的增长,且比单独化疗效果好,其中 SPG2 低剂
量 + CTX组的抑瘤率最高,为 74. 48%,因此认为裂褶
菌发酵多糖能提高环磷酰胺的抗肿瘤效果,具有一定
的增效作用。
裂褶菌多糖对其他抗肿瘤药如顺铂、阿霉素、5 -
氟尿嘧啶等是否具有减毒增效作用,以及其具体的减
毒增效机制还有待于进一步研究。
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