全 文 :海芋和尖尾芋凝集素与人正常胃肠粘膜和
癌变胃肠粘膜细胞的作用
周丽君
(四川大学校医院)
邓俊林
(重庆师院生物系)
曾仲奎
(四川大学生物系)
摘要 从天南星科植物海芋和尖尾芋的根状茎中纯化的海芋凝集素和尖尾芋凝集素 , 经用
F ITC 标记 , 再与人的正常或癌变胃肠组织的石蜡切片反应.表明癌变胃肠粘膜与正常胃肠粘膜
细胞表面的糖复合物有很大差异 ,致使与 FITC 凝集素结合反应的强度也很不相同.
关键词 凝集素 ,海芋凝集素 , 尖尾芋凝集素 ,受体
中图法分类号 Q26
由凝集素与其受体反应的特异性 ,可将凝集素用于细胞膜表面结构及其变化的探测 ,因
此凝集素是研究细胞膜结构的重要探针.现有研究业已证明 ,细胞癌变后其表面膜上的糖蛋
白或糖脂的寡糖链分布将发生改变;或出现一些未成熟的或新的寡糖结构 ,并成为肿瘤相关
抗原的决定簇[ 1 , 2] .为探索凝集素对肿瘤细胞的识别 ,我们将海芋和尖尾芋凝集素经异硫氰
基荧光素(FITC)标记后 ,进行了与正常人的胃肠粘膜或癌变胃肠粘膜细胞的反应研究.
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 海芋和尖尾芋 取用秋冬之交在野外采集的天南星科植物海芋(Alocasia odora
(Roxb)C.Koch)或尖尾芋(Alocasia eucul lata(dour)Schot t)的根状茎.
1.1.2 试剂 异硫氰基荧光素为朝晖制药厂产品;Sephadex G-100为 Pharmacia 产品;其
余试剂均为国产分析纯.
1.1.3 组织材料 正常人的胃体和幽门粘膜或腺体组织以及胃癌和肠癌粘膜组织 ,均经病
理切片检查 ,由华西医科大学附一院病理科提拱.
1.2 方法
1.2.1 海芋凝集素和尖尾芋凝集素的制备 取采集的海芋(或尖尾芋)的根状茎 ,切片 ,经
高速组织捣碎机打碎 ,在生理盐水中并在间歇搅拌下 ,冰箱过夜 ,用纱布过滤浸取液后 ,于
4℃下 5000r/min离心 20min ,收集上清液 ,加入固体硫酸铵达 90%饱和度 ,搅拌后过夜 ,按
前述方法离心后收集沉淀.将沉淀溶于蒸馏水中 ,经除盐后冷冻干燥 ,即可获得海芋凝集素
(AOL)(或尖尾芋凝集素(AEL))粗品.经检测 ,此粗品已具有强凝集兔红细胞的能力.再将
此凝集素粗品用生理盐水溶解 ,在SephadexG-100柱上进行分子筛层析(1.6cm ×100cm)
本文于 1997 年 9 月 4 日收到
1998 年 2 月
第 35卷第 1期
四川大学学报(自然科学版)
Journal o f Sichuan University (Natural Science Edition)
Feb.1998
Vol.35 No.1
后 ,分部收集 ,经紫外和兔血球凝血活性检测后收集活性蛋白峰 ,除盐冷冻干燥 ,从而获得所
需的凝集素.
1.2.2 凝集素的 FITC标记 按文[ 3]的方法进行.两种凝集素经 FITC 标记后 ,用缓冲液
充分透析 ,以去除游离的 FITC ,然后放置在避光冰箱中备用.
1.2.3 石蜡切片的制备 将由手术切除并经活检的癌变或正常胃肠粘膜组织 ,用甲醛固
定 ,石蜡包埋 ,在切片机上切成 3 ~ 4μm 厚度的切片 ,固定于载玻片上备用.
1.2.4 石蜡切片的标记 石蜡切片按常规用二甲苯脱脂 ,以梯度乙醇重新逐渐增加水 ,再
以蒸馏水冲洗.用 0.01mol/L (pH7.4)的 PBS 液(KH2PO4 0.2g , KCl 0.2g , NaCl 8g ,
Na2HPO4·12H2O 1.75g 溶于 1000mL 蒸馏水中)浸洗切片 3 次 ,每次 2min ,用滤纸吸尽溶
液.给切片滴加 FITC-凝集素(凝集素浓度为 500×10-6g/mL)100μL ,在避光处于 15℃下放
置 3h后 ,再以 PBS洗切片 3 ~ 5次.用滤纸吸尽溶液后 ,以磷酸缓冲液甘油(pH7.6)封片 ,置
于荧光显微镜下观察记录.对照组则在石蜡切片经 PBS 浸洗后 ,加入 FITC 溶液 ,代替
FITC-凝集素 ,其余步骤同前 ,最后镜检.
2 结果
2.1 FITC-AOL 和 FITC-AEL 与正常人组织的反应结果
正常人胃粘膜与 FITC-AOL 和 FITC-AEL 作用的结果见表 1.从表中可见 ,FITC-AOL
和 FITC-AEL 不与胃和胃体的粘膜结合 ,呈现阴性反应.其切片在荧光显微镜下 ,无荧光出
现 ,表明在正常胃或其腺体上皮细胞中没有这两种凝集素的受体或其结合蛋白存在.
正常结肠粘膜上皮细胞与 FITC-AOL 和 FITC-AEL 作用的结果见表 1.从表中可见 ,
FITC标记的 AOL 或 AEL都呈现阴性反应 ,即不与结肠粘膜上皮细胞作用.此结果亦表明
细胞表面没有凝集素受体或结合蛋白存在.
表 1 FITC-凝集素对正常胃肠粘膜细胞的标记
组 织 总例数 F ITC-AOL FITC-AEL
胃体粘膜细胞 23 - -
胃腺体细胞 23 - -
幽门粘膜细胞 19 - -
幽门腺体细胞 19 - -
结肠粘膜细胞 25 - -
-表阴性反应
2.2 FITC-AOL 和 FITC-AEL 与癌变组织的反应结果
癌变胃肠粘膜上皮细胞与 FITC标记的 AOL 或 AEL反应的结果见表 2.
表 2 FITC 标记凝集素与人癌变胃肠粘膜的反应结果
总例数 F ITC-AOL FITC-AEL阳性数 阳性率(%) 阳性数 阳性率(%)
人癌变胃粘膜细胞 15 12 80 9 60
人癌变结肠粘膜细胞 18 13 72.2 14 77.7
从表 2可见 ,AOL 和AEL 都能与癌变的胃肠粘膜上皮细胞反应 ,其阳性率虽有差异 ,
116 四川大学学报(自然科学版) 第 35卷
但却说明 ,癌变胃肠粘膜细胞表面存在有这两种凝集素的受体或结合蛋白.标记后的切片在
荧光显微镜下 ,其细胞表面大量出现荧光 ,随受体的分布和多少的不同 ,荧光亮度也随之变
化.此结果也说明 ,癌变胃肠粘膜细胞表面的糖链与正常胃肠粘膜细胞表面的糖链已发生了
很大的变化 ,即正常组织无受体存在 ,而癌变组织则有 AOL 和 AEL的受体存在.
3 讨论
由于凝集素的分子或细胞的识别功能 ,因而国内外的学者都非常重视通过免疫组化方
法利用外源凝集素作为探针 ,以区别正常组织细胞和癌变组织细胞 ,进而对肿瘤进行早期诊
断和确诊[ 4~ 8] .有关这类研究 ,在国内外的报道中 ,应用得最多的首推花生凝集素(PNA),
间或应用蓖麻凝集素(RCA)、伴刀豆球蛋白(Con A)、荆豆凝集素(UEA)和双花扁豆凝集素
(DBA)作癌变组织的探针.在这些凝集素探针中 ,PNA能与多数结直肠癌变粘膜结合 ,其阳
性率可达 75%,而对正常结肠上皮或其它结肠疾患粘膜的结合很低[ 9~ 11] ,因此 PNA 用作
结直肠癌变探针是比较肯定的 ,但 PNA对食道 、胃和非消化道的癌变组织结合阳性率则很
不理想.
我们在以前的工作中 ,曾报道 PNA和桑寄凝集素(LPL)等对正常或癌变胃肠组织上皮
细胞的标记结果[ 12~ 14] ,但是还没有找到一种凝集素同时对胃肠癌变粘膜细胞都能结合而
对其相应的正常组织细胞不发生结合的凝集素 ,筛选出这类凝集素就可能为这些组织的癌
变提供证据 ,从而对这些组织肿瘤的诊断作出重要贡献.我们报道的 AOL 和 AEL 对正常胃
肠和癌变胃肠粘膜反应的差异性 ,可能对于区别正常与癌变胃肠组织会发生有效作用.虽然
其阳性率只有 60%~ 70%,还不太高 ,这可能与石蜡切片对受体糖链的破坏 ,或病理检测以
及细胞癌变程度等许多因素有关 ,但这两种凝集素探针对癌变组织的结果 ,则可能是工作的
起点.由于实验病例太少 ,因此要解决特异性识别癌变组织 ,而不标记正常组织 ,以达到把凝
集素用作肿瘤的诊断工具还有许多实验工作 ,方能取得成功 ,但其研究意义确很重大.除用
凝集素作肿瘤疾患的诊断外 ,还可利用其细胞毒作治疗药物 ,而近期的研究表明 ,凝集素对
抗艾滋病等也有许多进展[ 15 , 16] ,因此凝集素的研究更为人们所重视.
应特别提及有好几种天南星科植物中都与肿瘤的细胞毒有关 ,这些植物都是中药 ,如独
角莲 、天南星 、川中南星等 ,它们有的已被中医用作某些肿瘤的治疗药物 ,由此可见 ,加强对
中草药的研究 ,将会对天然药物的开发作出重大贡献.
参 考 文 献
1 Bromw ell M E ,Harris H.P roc.R.Soc.Lond B , 1980 , 203:97
2 Damajanov I.Lab.I nvest , 1987 , 57:5
3 余氵贺 ,谢少文 , 杨桂贞等.临床免疫技术.上海:上海科技出版社 , 1982 , 161
4 Gossrau R , Franz H.Histochemistry , 1990 , 94:531
5 Kolar Z , Lichnovskydv.Acta Vniv.Palacki.Qlomuc.Fac.Med , 1990 , 125:67
6 How Wanying , Sheng Fulin.Chin.J.Tuberc.Respir.Dis , 1990 , 13:58 , 126
7 高津 , 杜家尧 ,李松岑.中华肿瘤杂志 , 1991 , 13:126
8 Toshio M.Nippon Sanka Fujinka Gakkai Zasshi , 1991 , 45:328
9 张华忠 , 黄耀岐 ,施达仁.中华消化杂志 , 1987 , 7:26
117
第 1期 周丽君等:海芋和尖尾芋凝集素与人正常胃肠粘膜和癌变胃肠粘膜细胞的作用
10 施作榕 ,殷德英.中华肿瘤杂志 , 1987 , 9:196
11 许良中 ,严泰英 , 孙册.上海医科大学学报 , 1988 , 15:178
12 曾仲奎 ,王涛 , 于源.四川大学学报(自然科学版), 1992 , 29:269
13 王涛 ,曾仲奎 , 刘荣华等.四川大学学报(自然科学版), 1992 , 29:431
14 曾仲奎 ,王涛 , 于源等.四川大学学报(自然科学版), 1994 , 31:377
15 Pineau N , Aucoutarier P , Preudhomme J L.Clin.Exp.Immunol , 1990 , 80:420
16 Favero J , Jaimi M.Eur.J.Immunol , 1993 , 23:179
THE EFFECT OF HAI YU AND JIAN WEI YU LECTIN ON HUMAN
NORMAL AND CARCINOMA GASTROENTERIC MUCOUS CELL
Zhou Lijung
(University Hospital ,Sichuan University)
Deng Junlin
(Department of Biology ,Chongqing Normal College)
Zeng Zhongkui
(Department of Biology ,Sichuan University)
Abstract Two lectins purified f rom rhizome of Alocasia w ere labled w ith FITC.Paraf fin
sect ions of no raml/carcinoma gast roenteric t issue w ere labled wi th FI TC-AOL or FITC-AEL
respectively.These results suggest that the gly coconjugates on carcinoma and normal gast roen-
teric tissue are very different ,which lead to their dif ferent reactive act ivity to FITC-lectin.
Key words lect in , Alocosia odora (Roxb)C.Koch lect in , Alocasia eucul late (dour)
Schot t lectin , recepto r
118 四川大学学报(自然科学版) 第 35卷