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翠云草总生物碱对小鼠S180实体瘤的抑制作用



全 文 :收稿日期:2015-07-10
作者简介:苏恒海(1985-),男,主管药师,硕士研究生,主要从事
医院临床药学研究。
*广西自然科学基金项目(2012GXNSFAA053147),广西中药质
量标准研究重点实验室开放课题基金项目(桂中重开201105)和
广西“百人计划”项目(J13168)资助。
**通讯作者:周 静(1975-),女,博士,主要从事药理学研究,
E-mail:gardenia_zhou@hotmail.com。
广西科学Guangxi Sciences 2015,22(6):646~650
网络优先数字出版时间:2016-01-06
网络优先数字出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/45.1206.G3.20160106.1010.020.html
翠云草总生物碱对小鼠S180实体瘤的抑制作用*
Inhibition Effect of Total Alkaloid of Selaginella unci-
nata(Desv.)Spring on S180Solid Tumor in Mice
苏恒海1,2,孙会静1,2,李 丽1,周 静1**
SU Heng-hai 1,2,SUN Hui-jing1,2,LI Li 1,ZHOU Jing1
(1.广西中医药大学,广西南宁 530222;2.广西壮族自治区人民医院,广西南宁 530021)
(1.Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning,Guangxi,530222,China;2.The People’s
Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning,Guangxi,530021,China)
摘要:【目的】研究翠云草Selaginella uncinata(Desv.)Spring总生物碱(TAS)对小鼠腋下S180实体瘤的抑制
作用及抗肿瘤机制。【方法】分析空白对照组、5-FU阳性药对照组、TAS大和中剂量(300mg·kg-1、150mg·
kg-1)组S180实体瘤重抑制率、NF?κB及COX-2的表达量,并观察各组切片。【结果】TAS对S180实体瘤具有
抑制作用。TAS大、中剂量(300mg·kg-1、150mg·kg-1)组的瘤重、NF?κB和COX-2的表达量均显著低于空
白对照组 (P<0.05或P<0.01)。 【结论】TAS能明显抑制S180实体瘤的生长,其抗肿瘤机制可能是通过抑
制NF?κB和COX-2的表达,继而抑制向肿瘤输送养份和氧气的血管的生长,从而实现抗肿瘤作用。
关键词:翠云草 总生物碱 抗肿瘤 作用机制
中图分类号:R285.5  文献标识码:A  文章编号:1005-9164(2015)06-0646-05
Abstract:【Objective】The total alkaloid of Selaginella uncinata(Desv.)Spring(TAS)was ex-
tracted,and then its inhibition effect on S180solid tumor in mice and the antitumor mechanism
were studied.【Methods】The weight inhibition rate against S180solid tumor,the expression of
NF?κB and COX-2were analyzed in the blank control group,5-FU positive control group,and
TAS large and middle dose groups(300mg·kg-1 and 150mg·kg-1 body weight),combined
with observation of the sections from different groups.【Results】Al the tumor weigh and the
NF?κB/COX-2concentration in the TAS high-and mid-dose groups(300mg·kg-1 and 150
mg·kg-1)were statisticaly less than those in the control group(P <0.05or P <0.01).
【Conclusion】TAS can curb or suppress tumor growth.Its antitumor mechanism is probably to
inhibit the expression of NF?κB/COX-2,thereby to inhibit the growth of the blood vessel a-
round the tumor,by which tumor growth is curbed or suppressed.
Key words:Selaginella uncinata(Desv.)Spring,total alkaloid,anti-tumor,mechanism
0 引言
    【研 究 意 义】翠 云 草 Selaginella uncinata
(Desv.)Spring为卷柏科植物翠云草的全草,于秋季
采收,去尽泥土后以鲜品或晒干入药。翠云草味微
淡、苦,性寒,具有清热解毒,利湿通络,止血生肌,化
痰止咳功效,内服用于治疗黄疸型肝炎、痢疾、高热惊
厥、胆囊炎、肾炎、肠炎、吐血、便血、风湿性关节炎;外
646 Guangxi Sciences,Vol.22No.6,December 2015
DOI:10.13656/j.cnki.gxkx.20160106.010
用可治荨麻疹、乳痈、外伤出血及烫伤火伤[1,2]。【前
人研究进展】翠云草是最主要的卷柏科植物中药材之
一,但目前与翠云草相关的研究报道很少,仅涉及化
学成分研究[3]、有效成分提取方法与工艺技术研
究[4]、药理学研究[5]、生药学鉴定研究[6]、栽培技术和
盆景应用研究[7]等。【本研究切入点】生物碱是人类
最早从植物中提取的药用成分之一,也是卷柏科植物
的重要化学成分和重要药理活性成分[8]。对翠云草
中生物碱类化学物质的提取、分离、纯化及药理学研
究尚未见有文献报道。【拟解决的关键问题】从翠云
草中提取总生物碱,并开展抗肿瘤活性及其作用机制
研究。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 药物及试剂
  翠云草总生物碱(TAS):自制;5-氟尿嘧啶(5-
FU):上海旭东海普药业有限公司,规格:10mL:
0.25g,批号:20130319;小鼠 NF?κB的ELISA检测
试剂 盒:上 海 童 耀 生 物 科 技 有 限 公 司,批 号:
20130814,由96孔ELISA板、NF?κB标准品溶液(18
ng/L)、标准品和试样的稀释液、生物素抗体、生物素
稀释液、生物素抗体结合物、生物素抗体结合物稀释
液、洗涤液、沉淀剂、终止液、封板膜等组成;小鼠环氧
化酶-2(COX-2)的ELISA检测试剂盒:上海研谨生
物科技有限公司,批号:20130527,由96孔 ELISA
板、COX-2标准品溶液(180U/L)、标准品稀释液、酶
标试剂、试样稀释液、显色剂A液、显色剂B液、终止
液、浓缩洗涤液、封板膜等组成。
1.1.2 实验动物及细胞株
  昆明种小鼠(KM),5~6周龄,雄性,体重17~
21g,购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司,许可
证:SCXK (湘 )2014 -0004,质 量 合 格 证:
HNASLKJ20142357,动物室温度(25±2)℃,相对湿
度(60±2)%,可自由摄食和饮水;S180肉瘤细胞株,
广西壮族自治区人民医院实验中心提供。
1.1.3 仪器
  十万分之一天平克电子天平:瑞士梅特勒 -托利
多,型 号:XS105DU;石 蜡 包 埋 机:徕 卡,型 号:
EG1150H+C;全自动石蜡切片机:赛默飞世尔,型
号:HM355S。
1.2 方法
1.2.1 翠云草总生物碱(TAS)的制备
  翠云草于2013年10月采自于广西上林县拥军
村大明山脚下,经广西中医药研究院赖茂祥研究员鉴
定为卷柏科植物翠云草的全草,采后立即晒干。将干
翠云草切碎,置SS316不锈钢渗漉筒中,加2.5%盐
酸水没过药面,室温浸泡过液后漉出,收集相当于药
材12倍量的漉出液;漉出液过滤,滤液流过732阳离
子交换树脂(H+型),水洗柱后用3%氢氧化钠水溶
液洗脱,收集洗脱液,调pH值为9.0,减压浓缩至相
当于生药重量的1/4(V/W);浓缩液用2倍量95%
乙醇作醇沉处理,静置72h后滤取上清液,减压回收
溶剂至稀膏;续用4倍量95%乙醇作醇沉处理,静置
72h后滤取上清液,减压回收溶剂至稀膏,减压干燥
(温度不高于60℃),得翠云草总生物碱,得率1.83%
(每克干膏相当于54.64g药材干品)。
1.2.2 荷瘤小鼠的制备[9]
  取S180细胞,计数,用纯净水稀释成每毫升中含
细胞约为5×106个的细胞悬液。吸取0.2mL细胞
悬液接种于40只 KM 小鼠左腋皮下,成为荷瘤小
鼠。将荷瘤小鼠随机分为4组,每组10只,即空白对
照 组 (纯 净 水)、5 -FU 阳 性 药 对 照 组 (25
mg·kg-1·d-1)、TAS 大、 中 剂 量 组 (300
mg·kg-1·d-1、150mg·kg-1·d-1)。所有荷瘤
小鼠在接种S180细胞24h后,i.g给药,1次·d-1,
给药容积为0.2mL/10g体重,空白对照组给予等体
积纯净水,连续14d。末次给药12h后,将小鼠脱颈
处死,剥取瘤体,称重 (W),瘤重抑制率为 R =
(W 空白组均值 -W 药物组均值)/W 空白组均值 ×100%。
1.2.3 COX-2表达量的测定
  供试样品的制备:剥离的实体瘤称重后,逐一编
号,加入适量PBS(pH值为7.4),用液氮迅速冷冻保
存备用(解冻后仍需在2~8℃下保存)。取出所需编
号的实体瘤,吸干体表液体,观察后切下所需部位肿
瘤组织,精密稳定,匀浆,3500r/min离心20min,收
集上清,即为肿瘤组织液(供试样品)。供试样品在投
入检测时再做适当稀释。
  COX-2标准曲线的绘制:酶标板上设标准品孔
12孔,在第1,2孔中各加初始浓度为180U/L的标
准品原液100μL,然后加标准品稀释液50μL,混匀;
接着从第1,2孔中各取100μL分别加到第3,4孔,
再在第3,4孔中分别加标准品稀释液50μL,混匀;
然后第3,4孔中各取50μL弃掉,再各取50μL分别
加到第5,6孔中;依此类推,直至第9,10孔;第11,
12孔中各加入浓度为0U/L(空白孔)的标准品50
μL。稀释后各孔的样品量都是50μL,最后形成浓度
系列为120U/L、80U/L、40U/L、20U/L、10U/L,
0U/L,每个浓度占2孔。测定OD 值后,以COX-2
表达量为横坐标(X),以OD值为纵坐标(Y),绘制标
746广西科学 2015年12月 第22卷第6期
准曲线(Y=126.1862 X+3.8457,R=0.994)。
  COX-2表达量的测定:用COX-2含测ELISA
试剂盒完成。每孔先加样品稀释液40μL,然后加供
试样品液10μL;用封板膜封板后置37℃温育30
min;揭掉封板膜,弃去液体,甩干,每孔加满洗涤液,
静置30s后弃去,如此重复5次,拍干;每孔加入酶
标试剂50μL(标准品孔同样加,空白孔除外);用封
板膜封板后置37℃温育30min;揭掉封板膜,弃去液
体,甩干,每孔加满洗涤液,静置30s后弃去,如此重
复5次,拍干;每孔先加入显色剂A 50μL,再加入显
色剂B 50μL,轻轻震荡混匀,37℃避光显色15min;
每孔加终止液50μL,终止反应;以空白调零,450nm
波长下测定各孔的吸光度 (OD 值),根据标准曲线
计算COX-2的表达量。最后结合稀释倍数,计算出
肿瘤组织液中COX-2的表达量。每一个实体瘤平行
做4复孔,取平均值。
1.2.4 NF?κB表达量的测定
  供试样品的制备方法同1.2.3节。
  NF?κB标准曲线的绘制:方法类似COX-2标准
曲线的绘制,最后形成的浓度系列为12ng/L、6ng/
L、3ng/L、1.5ng/L、0.75ng/L,0ng/L(空白孔),
每个浓度占2孔。测定OD 值后,以 NF?κB表达量
为横坐标(X),以OD值为纵坐标(Y),绘制标准曲线
(Y=13.3981 X+0.1528,R=0.991)。
  NF?κB表达量的测定:用NF?κB含测ELISA试
剂盒完成。在各孔中加入标准品溶液或试样溶液各
100μL,37℃孵育90min;加入100μL生物素化抗
体工作液,37℃孵育60min;洗涤3次,加入100μL
酶结合物工作液,37℃孵育30min;洗涤5次,加入
90μL底物溶液,37℃孵育15min左右;加入50μL
终止液后,立即在450nm波长处测量OD 值,根据
标准曲线计算 NF?κB表达量。最后结合稀释倍数,
计算出肿瘤组织液中NF?κB的表达量。每一个实体
瘤平行做4复孔,取平均值。
1.2.5 切片检查[10]
  剥离的实体瘤,用甲醛浸泡固定,经石蜡包埋切
片。切片依次经过二甲苯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ梯度脱蜡,100%、
95%、90%、80%、70%梯度乙醇液中各5min,蒸馏
水中水化3min,苏木精中染色约30min,自来水冲
洗约15min,1%的盐酸乙醇液(盐酸1份+70%乙
醇100份)中褪色约30s见红,颜色较浅即可,自来
水中使其恢复蓝色,蒸馏水中漂洗1次,50%、70%、
80%乙醇中各5min脱水,0.5%伊红乙醇液对比染
色5min,95%乙醇中洗去多余的红色,无水乙醇中5
min,用吸水纸吸去多余的乙醇,二甲苯 -乙醇等量混
合液、纯二甲苯Ⅰ、Ⅱ中各约5min,最后中性树胶封
片,HE染色后于400×高倍镜下观察并拍照。
1.2.6 数据处理
  数据以珚x±s表示,应用SPSS19.0统计软件进
行单因素方差分析,如P<0.05则认为有统计学显
著性差异。
2 结果与分析
2.1 对S180实体瘤生长的影响
  由表1可知,与空白对照组比较,5-FU阳性药对
照组和TAS大剂量组(300mg·kg-1)的实体瘤重
量明显偏小(P<0.05或P<0.01),虽然中剂量组
(150mg·kg-1)也有偏小的趋势,但未显示出统计
学显著性差异(P>0.05)。结果表明TAS对S180
肉瘤肿瘤有抑制作用。
表1 对小鼠体内实体瘤的抑制作用(珔x±s,n=10)
Table 1 Effects on inhibition of S180cels in vivo(珔x±s,n=
10)
组别
Group
日剂量
Daily dose
(mg·kg-1)
实体瘤重量
Weight of
solid tumor(g)
瘤重抑制率
Tumor weight
inhibition
rate(%)
空白对照组
Blank control group 2.239±0.461 -
5-FU阳性药对照组
5-FU positive drug
control group
25  1.584±0.380** 29.27
TAS中剂量组
TAS middle dose group 150  1.938±0.541  13.42
TAS大剂量组
TAS large dose group 300  1.686±0.476
* 24.68
注:经组间t检验,与空白对照组比较,* 在P<0.05水平上显著,
** 在P<0.01水平上显著。
Note:*and**indicate statistical significance at P<0.05and P<
0.01level compared with the control group(t-test).
2.2 NF?κB和COX?2表达量测定
  NF?κB是一种多功能的细胞核转录因子,可通
过控制多种细胞因子的表达和生存基因的转录,达到
控制细胞生长、生存的作用;NF?κB在肿瘤细胞的生
存、发展、扩张等各个阶段都发挥重要作用[11],因此
NF?κB是一个抗肿瘤的重要靶点。COX-2是与NF-
κB信号通路相关的酶,在正常细胞中表达极低,甚至
不表达,但在缺氧状态下肿瘤细胞可促成血管高度表
达COX-2;COX-2的启动因子中有能与NF?κB特异
结合的基因系列,两者结合可调高COX-2的表达水
平[12]。也就是说,NF?κB 表达增加,可通过调高
COX-2的表达来达到促进肿瘤血管生长,向肿瘤增
加供应养份和氧气,促进肿瘤的发展。因此COX-2
也是一个抗肿瘤的重要靶点。由表2显示,与空白对
照组比较,5-FU阳性药对照组没有表现出统计学显
846 Guangxi Sciences,Vol.22No.6,December 2015
著性差异(P>0.05),TAS大、中剂量组(300mg·
kg-1,150mg·kg-1)的NF?κB和COX-2表达量明
显偏低(P<0.05或P<0.01),说明TAS能很好
地抑制NF?κB和COX-2表达,也就是说,TAS可能
是通过抑制NF?κB和COX-2的表达,最终抑制向肿
瘤输送养份和氧气的血管的生长,从而实现抗肿瘤的
作用。
表2  对小鼠S180实体瘤组织液NF?κB和COX?2表达的影
响(珔x±s,n=10)
Table 2 Effects on concentration of NF?κB and COX?2 in vivo
(珔x±s,n=10)
组别
Group
日剂量
Daily dose
(mg·kg-1)
NF?κB
(ng·L-1)
COX-2
(U·L-1)
空白对照组
Blank control group 6.36±1.76  297.22±57.24
5-FU阳性药对照组
5-FU positive drug
control group
25  5.84±1.61  289.37±60.09
TAS中剂量组
TAS middle dose group 150  4.35±0.98
** 203.16±51.73**
TAS大剂量组
TAS large dose group 300  3.78±1.53
** 182.43±50.43**
注:经组间t检验,与空白对照组比较,** 在P<0.01水平上显著。
Note:**indicates statistical significance at P<0.01level compared
with the control group(t-test).
2.3 切片检查
  由切片可见,空白对照组的肿瘤细胞体积大,形
状不规则,胞浆增多,分布不均匀,胞核体积增大,数
量增多,形态畸形,核分裂相明显,其内容物溢出,炎
症反应明显,细胞大小相差悬殊,细胞彼此染色深浅
不一,细胞间彼此重叠,界限不清。
  5-FU阳性药对照组和TAS大剂量(300mg·
kg-1)组的肿瘤细胞体积减小,胞核固缩,核染色质
变深,大核分裂相明显少于空白对照组,瘤床内散在
瘤坏死灶,瘤细胞部分消失,细胞膜破裂,内容物溢
出,炎症反应较明显,退化坏死的癌细胞周围可见细
胞碎片。
  切片检查结果表明TAS能明显抑制S180实体
瘤的生长,这与瘤重抑制率、NF?κB和COX-2的表达
量结果相互印证。
3 结论
  TAS能明显抑制S180实体瘤的生长,其抗肿瘤
机制可能是通过抑制NF?κB和COX-2的表达,继而
抑制向肿瘤输送养份和氧气的血管的生长,从而实现
抗肿瘤作用。
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(责任编辑:竺利波)
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庞 浩 易湘茜 武 波 郑媛媛 郑德凤 姜 岷 胡小波 赵进创 赵慧敏
郝林华 唐 立 唐赛春 徐尚进 莫 宁 莫竹承 贾洪飞 高劲松 高晓清
高程海 梁 和 梁世楚 阎 冰 黄日明 黄寿先 黄国强 黄庶识 温远光
童 茵 童张法 蒋承建 窦衍光 蒙健宗 赖茂祥 鲍献文 廖咏梅 管卫兵
裴道武 谭伟福 樊治平 滕建文 潘为高 潘红平 黎广钊 黎晓峰
  注:专家名单按姓氏笔画顺序排序,截止到2015年11月30日。
《广西科学》编辑部 
2015年12月30日 
056 Guangxi Sciences,Vol.22No.6,December 2015
DOI:10.13656/j.cnki.gxkx.2015.06.004