全 文 :[收稿日期] 20100929(002)
[基金项目] 2009 年度中山市华南现代中药城(健康医药产业基地)专项发展资金项目(2009H020)
[第一作者] 冯承恩,硕士,Tel:13711295657,E-mail:cefeng2006@ 126. com
[通讯作者] * 田素英,硕士,副教授,研究方向:中药应用与开发,Tel:15362965291,E-mail:zsxqtsy@ 126. com
金樱根多糖的制备及其体内抗肿瘤作用初探
冯承恩,田素英*
(广东药学院中山校区实验中心,广东 中山 528458)
[摘要] 目的:从金樱根中分离提取金樱根多糖,并探索其抗肿瘤活性。方法:水提醇沉法提取,Sevag法除蛋白,大孔树
脂脱色后获得金樱根多糖粗品。建立小鼠 S180 肉瘤腹水瘤模型,并将小鼠随机分为 4 组:生理盐水组(阴性对照组)、金樱根
多糖低、中、高剂量组(50,100,200 mg·kg -1)。建立移植实体瘤模型,将小鼠随机分为 8 组:生理盐水组(阴性对照组)、阳性对
照 5-Fu(5-氟脲嘧啶)组(20 mg·kg -1)、金樱根多糖低、中、高剂量组(50,100,200 mg·kg -1)、金樱根多糖各剂量组 + 5-Fu 组。
腹腔注射给药结束后处死小鼠,计算各用药组抑瘤率、生命延长率和白细胞数、胸腺指数、脾指数,并用 EILSA法测定荷瘤小鼠
血清中 IL-2(白细胞介素-2)、TNF-α(肿瘤坏死因子-α)水平。结果:制备得到金樱根多糖粗品含糖量为 85. 43%。金樱根多糖
50,100,200 mg·kg -1剂量组荷瘤小鼠生命延长率分别为 3. 07% ± 2. 35%,10. 11% ± 4. 32%,34. 3% ± 8. 31%,与对照组相比,
仅高剂量组有统计学意义(P < 0. 05)。但金樱根多糖低、中、高剂量组与 5-Fu 组(20 mg·kg -1)合用抑瘤率分别为 62. 74% ±
4. 35%,67. 92% ± 3. 24%,78. 79% ± 6. 23%,明显优于单用 5-Fu(P < 0. 05),且与单用 5-Fu组相比合用能升高白细胞数、胸腺
指数、脾指数及 IL-2 水平(P < 0. 05),但对 TNF-α水平无影响。结论:金樱根多糖单用不能有效抑制小鼠 S180 肉瘤生长,但与
5-Fu合用有明显的增效减毒作用。
[关键词] 金樱根;多糖;抗肿瘤;S180 肉瘤
[中图分类号] R285. 5 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2011)06-0209-04
Separating and Purifying Polysaccharides from Root of Cherokee Rose and
its in vivo Effect of Antitumor Activity
FENG Cheng-en,TIAN Su-ying*
(Zhongshan Branch,Guangdong College of Pharmacy,Zhongshan 528458,China)
[Abstract] Objective:To separate and purify polysaccharides from root of Cherokee Rose (Jinyinggen,
JYG)in Chinese,and investigate its antitumor activity in vivo. Method:Water extracting and ethanol precipitating
methods were applied to extract polysaccharide from root of Cherokee Rose. Sevage method was used to remove
protein,and macro porous resin absorption was used for decolorization. Mice tumor model was established with
transplantion of S180 solid tumor or ascites tumor. And the S180- ascites mice were divided into four groups:
control(NS),JYG-Low,medium,high (50,100,200 mg·kg -1). For the mice model with transplanted S180
solid tumor,the mice were divided into eight groups:control(NS),5-Fu(20 mg·kg -1),JYG-Low,medium,high
(50,100,200 mg·kg -1),JYG-Low,medium,high (50,100,200 mg·kg -1)+ 5-Fu(20 mg·kg -1). Intraperitoneal
injection was used to be the major route of administration. The effects of different groups on the inhibitory rate,the
proliferation rate,WBC,thymus index(TI)and spleen index(SI)were observed after the mice were sarcrified.
Result:The sugar content of JYG polysaccharides was 85. 43% . The life-prolonging rates of JYG polysaccharides
(low,medium,high)were 3. 07% ± 2. 35%,10. 11% ± 4. 32%,34. 3% ± 8. 31% respectively. There was only
significant differences between high dose group and control group. The antitumor effect of JYG polysaccharides-low,
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2011 年 3 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 6
Mar.,2011
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2011.06.054
meddian,high doses combinated with 5-Fu were superior to 5-Fu,the inhibitory rate were 62. 74% ± 4. 35%,
67. 92% ± 3. 24%,78. 79% ± 6. 23% respectively. Compared with 5-Fu alone,the drug combination could
increase WBC count,TI,SI and the IL-2 level,but had no effect on TNF-α. Conclusion:The single use of JYG
polysaccharides was not effect to inhibit the growth of S180 tumor,but the combination of JYG polysaccharide with
5-Fu had a coordinated effect with better efficacy and lower toxicity.
[Key words] root of cherokee rose;polysaccharides;antitumor;S180 sarcoma
金樱根为蔷薇科植物金樱子 Rosa laevigata Michx
的根,又名脱骨丹,始见于《日华子本草》,性平,味酸
涩,有固精涩肠作用。目前已发现金樱根多糖能明显
提高机体的免疫力及有较强的抗氧化、抗炎等多种作
用[1-3],然而这仅停留在粗提物的研究水平,尚未见有
金樱根多糖的抗肿瘤活性研究相关的报道。本实验
对金樱根多糖进行分离纯化,所得的金樱根多糖进一
步研究其对荷瘤小鼠的抗肿瘤作用及与化疗药物氟
尿嘧啶(5-Fu)联用的增效减毒作用。
1 材料
金樱根药材采于广东中山市五桂山逍遥谷,经
广东药学院中山校区实验中心田素英副教授鉴定为
蔷薇科植物金樱子 R. Laevigata 的根;超级无支原
体新生牛血清(批号 080508,杭州四季青生物材料
有限公司);RPMI-1640(批号 1020708,美国 Gibco
公司);胰酶(批号 P7545,美国 Gibco 公司);ELISA
试剂盒(IL-2 批号 402-ML-020,TNF-α 批号 410-MF-
050 R&D 公司)。S180 肉瘤细胞由本实验传代保
存。KM小鼠由广东省中医药大学实验动物中心提
供,动物合格证号 SCXK(粤)2008-0102。
RE-52 型旋转蒸发仪(上海博通公司);TGL 台
式离心机(上海安亭离心机厂);SHB-Ⅲ循环水式多
用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);BC-J80 /160S
型 3111 二氧化碳培养箱(上海博讯实业有限公
司);DNM-9602G型酶标仪(北京普朗公司)。
2 方法
2. 1 金樱根粗多糖的提取 将所采金樱根干燥、粉
碎,并称取 200 g,充分浸渍,沸水煮提 4 次,每次 1
h,边提取边搅拌。合并滤液并浓缩,浓缩前后体积
比为 5 ∶ 1。并按溶液体积的 1 /4 ~ 1 /3 加入 Sevage
试剂混合,充分振摇后静置,离心(1 500 r·min -1,15
min),除去蛋白层,取上清重复操作,反复多次,至无
游离蛋白为止(280 nm 处测定蛋白含量)。脱蛋白
多糖液用大孔树脂脱色后,加入 4 ~ 5 倍体积的 95%
乙醇,使溶液中含乙醇量体积分数达到 60%。放入
4 ℃冰箱内静置 24 h,对醇沉的多糖沉淀进行离心
(1 500 r·min -1,15 min),沉淀用乙醚、丙酮、无水乙
醇多次洗涤,得金樱根多糖的粗品。硫酸-苯酚法测
定多糖含量。
2. 2 金樱根多糖对 S180 腹水瘤小鼠的治疗 取腹
腔接种 S180 细胞株 9 d 生长良好的腹水瘤源小鼠,
抽取腹水,生理盐水悬浮,计数并调节细胞密度为
1. 0 × 107 个 /mL,每鼠 0. 2 mL 细胞悬液,接种于小
鼠腹腔。于接种后 24 h 将小鼠随机分 4 组,每组 8
只,分成生理盐水组(阴性对照组)、金樱根多糖低、
中、高剂量组(50,100,200 mg·kg -1·d -1)。每天腹
腔给药至小鼠死亡,观察并记录各组小鼠给药后 10
d内每天腹围变化情况及小鼠的生存时间(t),计算
其生命延长率 (the proliferating rate)。
生命延长率 = (t实验组 - t对照组)/ t对照组 × 100%
2. 3 金樱根多糖对 S180 实体瘤小鼠的治疗
2. 3. 1 金樱根多糖对荷瘤小鼠的抑瘤作用 S180
肉瘤细胞于小鼠腹腔内培养 7 d 后,无菌条件下抽
取腹腔内瘤细胞,无菌生理盐水洗涤 3 次,3 000 r·
min -1,离心 3 min,细胞沉淀用生理盐水调整瘤细胞
密度为 1 × 107 个 /mL,接种于小鼠右腋皮下,每只小
鼠接种 0. 2 mL。于接种后 24 h将小鼠随机分 8 组,
每组 8 只,分成生理盐水组(阴性对照组)、阳性对照
5-Fu组(20 mg·kg -1·d -1)、金樱根多糖低、中、高剂
量组(50,100,200 mg·kg -1·d -1)、金樱根多糖各剂量
组 +5-Fu组。各组均按体重每天腹腔给药 0. 1 L·
kg -1,连续 10 d,末次给药后 24 h,将小鼠称重,眼眶
取血并处死小鼠,计数白细胞、解剖摘取胸腺,脾脏及
瘤块,用滤纸吸干后称重(m),计算胸腺指数(thymus
index,TI)、脾指数(spleen index,SI)和抑瘤率。
抑瘤率 = (m对照组 - m实验组)/m对照组 × 100%
2. 3. 2 ELISA 法测定金樱根多糖对荷瘤小鼠细胞
因子 IL-2,TNF-α的影响 取小鼠血清,采用酶标仪
以 ELISA方法分别检测 IL-2,TNF-α 水平。分别向
IL-2,TNF-α单抗包被的 96 孔酶标板每孔加入标准
品稀释液或待检样本 10 μL,并设空白对照和标准
曲线孔。各试剂稀释浓度和步骤按试剂盒操作说明
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中国实验方剂学杂志
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Vol. 17,No. 6
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进行。终止反应后即用酶标仪均于 490 nm 处测定
相应的吸光度(A)。绘制标准曲线,根据标准曲线
方程求得样品中相关细胞因子浓度。
2. 4 统计学方法 采用 SPSS 11. 0 统计软件包中
多个样本率比较的方法进行统计学分析,计量数据
用 珋x ± s表示,P < 0. 05 代表差异有显著性。
3 结果
3. 1 金樱根多糖的分离提纯 本实验经醇沉、脱蛋
白、脱色、重结晶后所得金樱根多糖粗品,为淡黄色
粉末,水溶性好。计算多糖的提取率为 6. 31%,总
糖含量为 85. 43%。
3. 2 金樱根多糖对 S 180肉瘤腹水瘤小鼠的腹围的
变化及生命延长率的影响 给予金樱根多糖 200
mg·kg -1剂量组与生理盐水组相比,在瘤株接种的
10 d 内,腹围增长明显放缓且差异有显著性(P <
0. 05),腹围总增长长度为(2. 92 ± 0. 35)cm 与对照
组的总增长长度(4. 03 ± 0. 40)cm 相比亦有明显缩
短。但 50,100 mg·kg -1剂量组,腹围总增长长度分
别为(4. 00 ± 0. 52),(3. 64 ± 0. 55)cm,与生理盐水
组比较无显著性差异(图 1)。
图 1 金樱根多糖对小鼠 S 180肉瘤腹水 0 瘤腹围变化的影响
对照组荷瘤小鼠平均生存时间为(15. 4 ± 4. 1)
d,而金樱根多糖 50,100,200 mg·kg -1剂量组的平均
生存时间分别为(15. 8 ± 3. 8),(17. 1 ± 5. 3),
(20. 7 ± 3. 6)d,仅高剂量组的荷瘤小鼠平均生存时
间明显高于对照组(P < 0. 05)。经计算 3 个剂量组
的生命延长率分别为 3. 07% ± 2. 35%,10. 11% ±
4. 32%,34. 3% ±8. 31%,仅高剂量组与对照组间差
异有显著性(P < 0. 05)。
3. 3 金樱根多糖对 S180 小鼠实体瘤抑瘤率的影响
金樱根多糖各剂量组单独使用与模型组相比,均
不能能有效抑制肿瘤生长,使肿瘤的生长受到抑制,
抑瘤率不超过 10%。但与各剂量组与 5-Fu 合用后
的抑瘤效果要明显优于单用 5-Fu(P < 0. 05),高、
中、低各剂量组与 5-Fu 合用的抑瘤率分别是
62. 74% ± 4. 35%,67. 92% ± 3. 24%,78. 79% ±
6. 23%,而 5-Fu(20 mg·kg -1)单独使用的抑瘤率是
55. 32% ±6. 17%,结果见表 1。
表 1 金樱根多糖对 S180 肉瘤实体瘤的抑制作用
组别
剂量
/mg·kg -1
瘤重
/ g
抑瘤率
/%
对照 1. 540 ± 0. 41
5-Fu 20 0. 688 ± 0. 32 55. 32 ± 6. 17
JYG 50 1. 460 ± 0. 14 3. 07 ± 2. 35
100 1. 430 ± 0. 26 10. 11 ± 4. 32
200 1. 410 ± 0. 31 34. 3 ± 8. 31
5-Fu + JYG 20 + 50 0. 574 ± 0. 24 62. 74 ± 4. 351)
20 + 100 0. 494 ± 0. 22 67. 92 ± 3. 241)
20 + 200 0. 327 ± 0. 35 78. 79 ± 6. 231)
注:JYG + 5-Fu剂量组与单用 5-Fu组比较1)P < 0. 05。
3. 4 金樱根多糖对 S180 荷瘤小鼠白细胞数、胸腺
指数和脾指数的影响 与模型对照组相比,单用 5-
Fu组小鼠白细胞数、胸腺指数及脾指数均显著降低
(P < 0. 05),与 5-Fu组相比,不同剂量金樱根多糖 +
5-Fu组白细胞数显著回升(P < 0. 05),胸腺指数和
脾指数亦有不同程度回升(P < 0. 05),且有随多糖
浓度的增大而增大的趋势,但除高剂量组外,其余组
间差异不明显。与阴性对照组相比,金樱根多糖单
独应用对白细胞数、胸腺指数及脾指数的改变无
影响。
3. 5 金樱根多糖对 S180 荷瘤小鼠血清中细胞因子
IL-2,TNF-α 的影响 与模型对照组比较,金樱根多
糖高、中、低剂量组能增加 IL-2 分泌,有显著性差异
(P < 0. 05),5-Fu 组的 IL-2 水平明显低于模型组
(P < 0. 05),但与金樱根多糖合用后,其 IL-2 水平呈
有明显的升高(P < 0. 05)。5-Fu 组与模型对照组相
比,能显著升高 TNF-α的水平(P < 0. 05),但与高剂
量组的金樱根多糖合用,其 TNF-α水平增加不明显。
而单用金樱根多糖则 TTNF-α 水平无显著性变化,
结果见图 2。
图 2 金樱根多糖对小鼠 S180 血清 IL-2 及 TNF-α的影响
与对照组比较1)P < 0. 05;与 5-Fu组比较2)P < 0. 05
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冯承恩,等:金樱根多糖的制备及其体内抗肿瘤作用初探
表 2 金樱根多糖对 S180 小鼠白细胞数,胸腺指数、脾指数的影响
组别 剂量 /mg·kg -1 WBC / × 109 个 /L TI /mg·kg -1 SI /mg·kg -1
对照 - 7. 29 ± 0. 72 3. 21 ± 0. 092 6. 87 ± 0. 22
5-Fu 20 5. 37 ± 0. 611) 2. 06 ± 0. 12 4. 33 ± 0. 44
50 7. 31 ± 0. 672) 3. 33 ± 0. 182) 6. 91 ± 0. 422)
100 7. 21 ± 0. 522) 3. 47 ± 0. 192) 6. 76 ± 0. 472)
200 7. 03 ± 0. 762) 3. 26 ± 0. 122) 6. 66 ± 0. 562)
5-Fu + JYG 20 + 50 6. 42 ± 0. 451,2) 2. 33 ± 0. 151,2) 5. 48 ± 0. 411,2)
20 + 100 6. 81 ± 0. 772) 2. 77 ± 0. 191,2) 6. 26 ± 0. 371,2)
20 + 200 7. 35 ± 0. 262) 3. 26 ± 0. 0822) 6. 86 ± 0. 452)
注:与对照组比较1)P < 0. 05;与 5-Fu组比较2)P < 0. 05。
4 讨论
金樱子作为常用中药,已有悠久的历史,且有确
切疗效,而其中的多糖物质是主要的活性成分之一。
而金樱子的根部富含植物多糖,因此从金樱根中获
取多糖成分是开发金樱的一个重要方向。由于在提
取多糖过程中蛋白质是主要的杂质和干扰物,去除
蛋白质是提高多糖得率和纯度的关键。本实验采用
乙醇沉淀,Sevage试剂与透析法相结合去除蛋白,并
利用大孔树脂脱色,提高了所获的多糖的纯度和
得率。
目前的研究已发现多种高等植物的多糖具有抗
肿瘤活性,其抗肿瘤作用机制大致可分为两类,即以
细胞毒为主的直接抑瘤机制和免疫作用为主的间接
抑瘤机制。有报道指出,菌类多糖、云芝多糖、香菇
多搪、树舌多糖等,它们对实体瘤有直接的抑制作
用,而枸杞、黄芪、牛膝等多糖能透过 T 淋巴细胞功
能或 B淋巴细胞功能增强机体的免疫力从而延缓肿
瘤的生长,改善病人的生存质量[4-5]。我们的实验发
现,金樱根多糖单独使用,高剂量的情况下略能延长
荷腹水瘤小鼠的生存期,但中、低剂量对延长生存期
无明显的改善,且 3 个剂量组的金樱根多糖单用对
于实体瘤的增长几无抑制作用,这说明金樱根多糖
若直接作为抗癌药物使用,无明显的治疗效果。与
5-Fu联用时其抑制实体瘤的生长的作用明显优于
单用 5-Fu,说明金樱根多糖可能是一种潜在的抗肿
瘤辅助药物。尽管我们采用腹腔注射给药,希望多糖
提取物能对腹水瘤的癌细胞产生直接抑制作用提高
疗效,但对比研究资料发现与传统灌胃给药的香菇多
糖、灵芝多糖等无明显疗效上的直接提高,这也从另
一侧面说明该多糖对直接杀伤肿瘤细胞效果不明显。
此外,我们还通过实验发现,金樱根多糖与 5-Fu
合用后,能明显改善单独使用 5-Fu 的严重免疫抑
制,如白细胞数减少,胸腺指数和脾指数降低等不良
反应。此外,我们还发现了金樱根多糖能明显上调
IL-2 的水平,IL-2 是 T 细胞在体外长期生长所必需
的因子,也是 TC细胞成熟因子,它可促进已活化的
T细胞增殖并分化成熟为效应的 TD 细胞和 TC 细
胞,诱导 T细胞表面 IL-2R的表达增加,还可刺激其
他细胞因子(TNF,IFN)等的分泌[6-7],这提示了金樱
根多糖可通过刺激 IL-2 的分泌,提高机体的免疫能
力。通过一系列的前期实验,我们发现金樱根多糖
与传统化疗药物 5-Fu可提高肿瘤治疗的疗效,减轻
免疫抑制的不良反应,其机制可能与提高免疫水平
有关。
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[责任编辑 邹晓翠]
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