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猫人参提取物对亚硝基胍诱发的胃癌发生的预防作用



全 文 :收稿日期:2013-12-13; 修订日期:2014-07-28
基金项目:江苏省中医药局科技基金资助项目(No. LZ13247)
作者简介:王 霞(1979-) ,女(汉族) ,江苏泰兴人,南京医科大学讲师,在
读博士研究生,主要从事中西医结合对消化道肿瘤的研究工作.
* 通讯作者简介:孙志广(1963-) ,男(汉族) ,山东淄博人,南京中医药大
学附属江苏省中医院教授,博士研究生导师,博士学位,主要从事中西医
结合对消化系统疾病的诊断与治疗工作.
猫人参提取物
对亚硝基胍诱发的胃癌发生的预防作用
王 霞1,2,魏睦新2,刘 皓2,孙志广3*
(1.南京中医药大学,江苏 南京 210046; 2.南京医科大学,江苏 南京 210029;
3.南京中医药大学附属江苏省中医院,江苏 南京 210029)
摘要:目的 观察猫人参(Actinidia valvata Dunn)提取物对 N -甲基 - N'-硝基 - N -亚硝基胍(MNNG)诱发的胃癌发生
的预防作用及对胃黏膜 Cyclind1 蛋白表达的影响。方法 以 MNNG 作为癌变的诱导剂,将大鼠随机分为空白对照组(A
组),模型对照组(B组) ,猫人参常规剂量组(C组),猫人参高剂量组(D组) ,维甲酸组(E组) ,观察治疗前后大鼠的一般
情况,肿瘤的发生率和死亡率,免疫组化观测胃黏膜 Cyclind1 的变化。结果 肿瘤的发生率中,A组 0%,B组 72. 7%,C组
28. 6%,D组 35. 7%,E组 38. 5%。C、D、E组能显著降低 Cyclind1 蛋白的表达,与 B组相比有明显差异(P < 0. 01)。结论
猫人参提取物有降低不典型增生、胃癌的发生率的趋势,作用机制可能与其能降低 Cyclind1 蛋白的表达有关。
关键词:胃癌; 预防; 猫人参; Cyclind1
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2014. 11. 032
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2014)11-2649-03
胃癌是临床常见的消化道恶性肿瘤之一。每年世界范围内
有近 100 万人被诊断为胃癌,70 万左右死于胃癌,致死率高于其
他常见的恶性肿瘤如直肠癌、乳腺癌、前列腺癌等[1]。在中国,
胃癌居恶性肿瘤发病率的第 2 位、死亡率的第 3 位[2]。尽管目前
治疗水平有提高,但胃癌的 5 年生存率仍只有 20%左右[3]。由
于早期诊断比较困难,对胃癌的防治着重于饮食习惯的改变、幽
门螺杆菌(HP)的根除及化学预防药的发现,如研究发现环氧合
酶 2(COX2)抑制剂、过氧化物酶体增殖物激活受体 γ(PPARγ)
可以减少发生胃癌的风险[4,5]。猫人参是江浙地区常用的中草
药,主要用于骨髓炎、疮疡脓肿、消化系统肿瘤等。研究发现单味
猫人参注射液对白血病、肝癌及结肠癌细胞株有一定的抑制作
用,对小鼠皮下移植瘤有显著抑制作用[6]。其中发挥抗肿瘤活
性的最主要两个有效部位是从猫人参醇提取物中分离出的含蒽
醌类的 MA和含皂苷类的 MB[7]。但有关猫人参在体内的作用
鲜有报道。本实验通过口服猫人参提取物,探讨其对亚硝基胍诱
发的大鼠胃腺癌发生的化学预防作用。
1 材料
1. 1 动物 Wistar雄性大鼠(4 ~ 6 周龄清洁级)80 只,体重 60 g
左右,由南京医科大学实验动物中心提供。
1. 2 药物和试剂 N -甲基 - N'-硝基 - N -亚硝基胍(MNNG)
为东京化成工业株式会社产品;雷尼替丁为江苏正大天晴药业股
份有限公司生产。维甲酸由上海第六制药厂生产。猫人参醇提
取物参考张亚妮等[8]的提取方法:取材粗粉 20kg,8 倍 80%乙醇
作提取溶剂,回流提取多次,滤过得醇提液(产率 9. 5%),由江苏
省药物研究所协助提供。兔抗鼠一抗 Cyclind1 (Santa Cruz公司,
美国),免疫组织化学二抗试剂盒、DAB显色试剂、磷酸盐缓冲液
PBS(北京中杉金桥生物技术有限公司)。
2 方法
2. 1 造模及分组 老鼠饲养于室温(22 ± 2)℃,湿度(55% ±
5%)的环境中,保持昼夜节律各 12 h,自由饮食和喝水。适应性
喂养 1 周后,随机分为正常组 10 只(A 组),造模组 70 只。正常
组给予正常饮食。造模组参照 P J Hu[4]、李春启[9]的方法并加
以改进,进食含 0. 03%雷尼替丁的标准鼠料,自由饮用 MNNG液
(用蒸馏水配成 100 μg /ml的溶液,1 周配 3 次,避光保存)。前 6
周,每周灌胃 1 次 10%NaCl溶液 1 ml。造模持续 24 周。结束后
将造模组成活大鼠(66 只)随机分为模型对照组(B 组)、猫人参
常规剂量组 3 g(生药)/kg(C 组)和高剂量组 6g(生药)/kg(D
组)(大鼠用药和人的换算按体表面积计算,成人的常规每日用
量为 30g,30 × 0. 018 /0. 2 = 2. 7g /kg,常规剂量的 2 倍作为高剂量
组)、阳性对照药维甲酸组 0. 04 g /kg(E组)。每组 16 只左右,正
常饮食和饮水。各组每天分别给予相应药物灌胃,灌胃容积 10
ml /kg(体质量≤200 g)、5 ml /kg(体质量 > 200 g),每天 1 次,连
续 16 周。正常组和模型对照组给以等量生理盐水灌胃。实验期
间观察所有大鼠的一般情况,每周测量 1 次体质量。实验进行中
死亡的大鼠解剖以了解死亡原因及观察有无胃癌的发生。41 周
末处死所有老鼠。
2. 2 组织病理学检测 实验结束后大鼠禁食不禁水 24 h,用
10%的水合氯醛(3ml /kg)腹腔注射麻醉,剖腹取胃,沿胃大弯剪
开,冰生理盐水漂洗,平铺于冰盘上肉眼观察胃黏膜的变化情况,
在胃窦以及肿块部位剪取组织 1 块,Carnoy 液固定,石蜡包埋,5
μm切片,作苏木精 -伊红染色,参照实验性胃腺癌的分类及诊
断标准[10]于光镜下观察胃黏膜病理形态学变化。计算各组浅表
性胃炎(CSG)、萎缩性胃炎(CAG)、肠化生(IM)、不典型增生
(ATP)、胃癌(GC)的发生例数。
2. 3 免疫组化测定 Cyclind1 SP法进行免疫组织化学染色,PBS
代替一抗作阴性对照,已知阳性表达的胃癌切片作阳性对照。
Cyclind1 定位于胞核,阳性细胞呈棕黄色颗粒,用 Image - Pro
Plus6. 0 软件选取相同的棕黄色作为判断所有照片阳性的统一标
准对每张照片进行分析得出每张照片阳性的累积光密度值
(IOD)。每组所有照片的平均值代表该组的 IOD 值用 Mean ± s
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2014 VOL. 25 NO. 11 时珍国医国药 2014 年第 25 卷第 11 期
表示。
2. 4 统计学方法 所有数据采用 SPSS 13. 0 进行统计分析,计数
资料采用 χ2 检验,计量资料组间比较采用方差分析。组间两两
比较采用单因素方差分析(one - way ANOVA),以 P < 0. 05 为有
统计学差异,P < 0. 01 为有统计学显著差异。
3 结果
3. 1 大鼠一般情况的变化 造模期间共有 4 只老鼠死亡,实验中
共有 17 只老鼠死亡,其中 A 组 0 只,B 组 5 只,C 组 4 只,D 组 4
只,E组 4 只。存活率比较各组间没有差异(P > 0. 05)。各组老
鼠死亡原因见表 1。A组生长状况良好,精神状态、活动度、反应
能力良好,进食较多,形体肥胖。B 组大鼠逐渐消瘦,活动缓慢,
喜扎堆,食量减少。CDE 组精神状态、食量、活动情况等均比正
常对照组差,比模型对照组好,三组之间没有明显差别。各组体
重变化见图 1。
图 1 各组大鼠体重的变化
3. 2 大鼠胃黏膜的病理变化
3. 2. 1 肉眼所见 A组大鼠胃黏膜呈浅红色,黏膜厚,皱襞光滑,
弹性好。B组黏膜变薄,颜色苍白,皱襞变平、减少或消失,弹性
差,内见多个结节,呈息肉状或菜花样,质地较硬。C、D、E 组多
数胃粘膜呈暗红色,内有结节,多位于胃窦部,皱襞变平。
3. 2. 2 光镜下病理组织学改变 造模组大部分大鼠的胃黏膜均
有病变,早期表现为不同程度的糜烂、充血或溃疡,晚期出现不同
程度的不典型增生和癌变。其中 B 组中出现 9 例 GC,伴不典型
增生。C组出现 4 例 GC,5 例 ATP,5 例 CSG。D组出现 3 例 GC,
4 例 ATP,2 例 GC伴不典型增生,5 例 CSG。E组出现 4 例 GC,4
例 ATP,1 例 GC伴不典型增生,4 例 CSG。各组没有出现明显的
肠上皮化生,这和文献报道的“MNNG 诱发的动物模型多为胃黏
膜 ATP,少有 IM”[11]相一致(见表 1)。大鼠胃黏膜的组织病理
见图 2。
表 1 各组大鼠肿瘤发生率和死因
组别 数量 死亡原因(数量)
肿瘤发生
例 率(%)
ATP发生
例 率(%)
A 10 0 0 0 0 0
B 16 胃癌(3) ,食道癌(1) ,不明原因(1) 9 81. 8 9 81. 81
C 17 胃癌(2) ,不明原因(1) 4 28. 6 5 35. 72
D 17 胃癌(3) 3 21. 4 4 28. 62
E 17 胃癌(3) ,小肠癌(1) 4 30. 8 4 30. 8
与 A组相比,1P <0. 05。与 B组比较,2P <0. 05
3. 2. 3 Cyclind1 蛋白表达情况 Cyclind1 呈典型胞核表达,核膜
染色明显(图 3)。与 A组(264. 51 ± 143. 74)相比,B组 Cyclind1
蛋白表达上升(4809. 32 ± 554. 89,P < 0. 01)。猫人参和维甲酸
表现出一定的调节作用。和 B 组相比,C、D、E 组均可显著降低
Cyclind1 蛋白表达,其中 C 组蛋白表达为 993. 68 ± 459. 01
(P < 0. 01),D组蛋白表达为 1667. 2757 ± 392. 0578(P < 0. 01) ,E
组蛋白表达为 1561. 8400 ± 156. 4589 (P < 0. 01) ,但 C、D、E三组
相比无明显差异(P > 0. 05)。见图 4。
A -空白对照组 B -模型对照组 C -猫人参 3g /kg组
D -猫人参 6g /kg组 E -维甲酸组
图 2 光镜下胃黏膜的组织学变化(200 ×)
A -空白对照组 B -模型对照组 C -猫人参 3g /kg组
D -猫人参 3g /kg组 E -维甲酸组
图 3 各组大鼠胃黏膜 Cyclind1 阳性细胞的表达(200 ×)
4 讨论
恶性肿瘤的发生是一个漫长的过程,世界卫生组织在 2006
年正式将肿瘤列入慢性病的范畴[12]。受环境及遗传因素的双重
影响,胃癌的发生是多基因改变、多因素参与及多阶段发生的复
杂过程,其机制至今仍不十分明确,目前针对胃癌的治疗没有特
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时珍国医国药 2014 年第 25 卷第 11 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2014 VOL. 25 NO. 11
别有效的方法。但是胃癌与其他大多数恶性肿瘤一样,很少直接
从正常组织发生癌变,而是在临床上出现肿瘤之前,经过一个相
当长的演变阶段,其过程中细胞增殖、凋亡的动态平衡被打破。
细胞周期调节着细胞的增殖和凋亡,分为 G1 期、S 期、G2 期和 M
期。负责细胞周期调控的相关蛋白称为调控子(cell cycle regula-
tor),包括细胞周期蛋白(CD,cyclins)、细胞周期蛋白依赖性激酶
(CDK,cyclin dependent kinase)、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制物
(CKI)三大类[13,14]。作为细胞周期重要的正调控因子,cyclinD1
是 G1 期细胞周期蛋白,驱动细胞从 G1 期进入 S期,促进细胞增
殖,在肿瘤的发生发展过程中起着重要的作用[15 ~ 17]。正常细胞
周期中,cyclinD1 于 G1 初期开始累积,于 DNA 合成前达峰值,S
期含量最低。若 cyclinD1 过表达则会使 G1 期间隔缩短,降低细
胞对促细胞分裂剂的依赖性,促进那些在正常情况下对特异的环
境信号刺激发生生长阻滞的细胞,无视这些刺激,提前进入 S期,
使细胞增殖失控,最终形成肿瘤[18,19]。cyclinD1 作为一种原癌基
因,在正常组织中表达很低,但在许多恶性组织中则过量表达。
研究证实,在胃癌前病变期,cyclinD1 的表达已发生改变。和正
常对照组相比,胃癌前病变、胃癌组织中 cyclinD1 的表达呈逐步
增高[20],这和我们实验中观察到的结果一致。
C. D. E组与 B组比较,P < 0. 01
图 4 Cyclind1 阳性细胞数分析,
猫人参是民间草药,主产于江浙地区,来源于猕猴桃科植物
对萼猕猴桃(Actinidia valvata Dunn)或大籽猕猴桃 (A. macrosper-
ma C. F. Liang)的根,性凉,味苦涩,归肺胃经,功效为清热解毒,
祛风除湿,临床主要用于骨髓炎、疮疡脓肿、消化系统肿瘤等的治
疗。如名医刘嘉湘认为猫人参既有清热解毒之效,又具苦涩收敛
之性,常用于癌症胸水的治疗[21]。文献报道从猫人参中提取的
单体化合物科罗索酸(CRA)在体外对人结肠癌细胞 HCT - 8、K
-562 白血病细胞、人宫颈腺癌 Hela细胞、人胃癌细胞 SNU - 601
等有明显抑制作用,能诱导细胞周期阻滞,导致细胞凋亡[22 ~ 24]。
本研究通过目前公认的 MNNG 诱导胃癌发生的造模方法,发现
猫人参提取物有降低胃癌发生的趋势。病理组织学发现猫人参
干预组大鼠不典型增生率明显降低,考虑这可能与猫人参降低胃
黏膜 cyclinD1 蛋白表达相关。
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