全 文 :[收稿日期]2011-10-20; [修订日期]2011-11-24
[作者简介]郭允振(1983-),男,硕士研究生。
[通讯作者]宋修岐(1953-),男,教授,硕士生导师。
角果木提取物Tagalsin对小鼠艾氏腹水瘤抑制
作用的研究
郭允振,宋修岐,薛伟山,刘诚聪,何俊闯
(青岛大学医学院第二附属医院普外科,山东 青岛 266042)
[摘要] 目的 探讨角果木提取物Tagalsin的抗肿瘤作用及其对bcl-2/bax表达的影响,了解其抗肿瘤机制。
方法 建立小鼠艾氏腹水瘤实体瘤模型,随机分为5组,Tagalsin高剂量组给予Tagalsin 16.50mg/(kg·d)、中剂
量组给予Tagalsin 3.30mg/(kg·d)、低剂量组给予Tagalsin 0.66mg/(kg·d),空白对照组给予等体积食用油,
阳性对照组给予卡莫氟100mg/(kg·d),连续灌胃给药10d,然后分别计算各组抑瘤率、脾指数和胸腺指数,免疫
组化方法检测bcl-2、bax的表达水平及其比值。结果 与空白对照组比较,阳性对照组及Tagalsin各剂量组肿瘤
生长缓慢(F=1 588.82,t=36.38~75.19,P<0.05),高、中、低剂量组及阳性对照组的抑瘤率分别为37.
25%、34.10%、29.51%、61.03%;与空白对照组比较,阳性对照组及Tagalsin各剂量组脾指数和胸腺指数均显著
降低;与阳性对照组比较,Tagalsin各剂量组胸腺指数均降低(F=95 874.12,t=2.54~474.59,P<0.05)。阳性
对照组及Tagalsin各剂量组bcl-2/bax比值与空白对照组比较差异均具有显著性(F=342.89,t=23.30~47.19,
P<0.05)。结论 Tagalsin可能通过下调bcl-2、上调bax的表达,从而抑制肿瘤的生长,且对小鼠的体液免疫有一
定的调节作用。
[关键词] Tagalsin;癌,Ehrlich瘤;bcl-2;bax
[中图分类号] R73-36 [文献标志码] A [文章编号] 1008-0341(2012)02-0107-03
THE INHIBITORY ACTION OF CERIOPS TAGAL EXTRACT Tagalsin ON EHRLICH ASCITES TUMOR IN MICE GUO Yunzhen,
SONG Xiuqi,XUE Weishan,LIU Chengcong,HE Junchuang (Department of Surgery,The Second Affiliated Hospital of
Qingdao University Medical Colege,Qingdao 266042,China)
[ABSTRACT] Objective To explore the antitumor action of Tagalsin(extracted from Ceriops tagal)and its effect on the
expression of bcl-2/bax. Methods Models of Ehrlich ascites tumor were created in rats,which were randomly divided into five
groups as folows:high-dose Tagalsin(Tagalsin 16.50mg·kg-1·d-1),moderate-dose Tagalsin(3.30mg·kg-1·d-1),low-
dose(Tagalsin 0.66mg·kg-1·d-1),blank-control and positive control.In Tagalsin groups,a corresponding dose of Talgasin
was offered;in the blank group,a same volume of edible oil was given;in positive control group,carmofur tablets 100mg/(kg·
d),which were al administrated intragastricaly for 10days.The oncostatic rate,the spleen and thymus indexes were calculated,
and the expressions of bcl-2/bax detected by immunohistochemistry. Results Compared with the blank control group,the
tumor grew more slowly in the positive control and different-dose Tagalsin groups(F=1 588.82,t=36.38-75.19,P<0.05),
and the oncostatic rate of the high-,middle-,low-dose and positive control group was 37.25%,34.10%,29.51%,and 61.03%,
respectively.Compared with the blank control group,the indexes of spleen and thymus in the positive control and Tagalsin groups
were significantly lower;compared with the positive control,the index of thymus in Tagalsin groups was lower(F=95 874.
12,t=2.54-474.59,P<0.05).The differences of the ratio of bcl-2/bax among the blank control,the positive control and Tagal-
sin groups were statisticaly significant(F=342.89,t=23.30-47.19,P<0.05). Conclusion Tagalsin inhibits the growth of
tumor by decreasing bcl-2and increasing bax expression,which has a certain regulation action on humoral immunity in mice.
[KEY WORDS] Tagalsin;carcinoma,Ehrlich tumor;bcl-2;bax
角果木(Ceriops tagal)系红树科(Rhizophora-
ceae)角果木属的常绿植物,富含鞣质和五环三萜、
二萜[1],其提取物 Tagalsins系列化合物具有膜通
透性和广谱的抗肿瘤活性,可以杀伤多种人类肿瘤
细胞,近年来已成为海洋药物开发和新药研究的主
要药源之一。前期研究已证实,Tagalsin具有显著
的抑制 H22肝癌细胞的作用,Tagalsin可通过下调
bcl-2和Survivin的表达来提高 Caspase-3活化性
能,进而促使肿瘤细胞凋亡[2]。本研究拟通过建立
小鼠移植瘤模型来初步探讨角果木提取物Tagalsin
抑制小鼠艾氏腹水瘤的效果及其对bcl-2/bax表达
的影响,从而进一步了解其抗肿瘤机制。现将结果
报告如下。
1 材料与方法
·701·齐鲁医学杂志2012年4月第27卷第2期 Med J Qilu,April 2012,Vol.27,No.2
1.1 材料来源
小鼠艾氏腹水瘤细胞(EAC)由中国海洋大学
药理研究所提供。角果木提取物 Tagalsin(GSM-
01)由北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验
室提 供,原 浓 度 20g/L,用 食 用 油 稀 释 成 0.
24、1.20、6.00g/L 备用。卡莫氟片(HCFU,50
mg/片)由齐鲁制药有限公司提供,以食用油配成
33g/L备用。兔抗小鼠bcl-2免疫组化多克隆抗
体、兔抗小鼠bax免疫组化多克隆抗体、即用型
SABC超敏试剂盒及DAB显色试剂盒购于武汉博
士德生物技术有限公司。
1.2 动物及来源
取SPF级昆明种小鼠50只,均为雄性,体质量
为(33±2)g,购于青岛市药物研究所。
1.3 方法
1.3.1 动物模型的建立 采集接种EAC小鼠腹
水(乳白色),调细胞密度为2×109/L的悬液,无菌
条件下接种于每只小鼠左腋窝皮下0.2mL。7d后
小鼠均出现直径大于5mm的皮下结节,并经苏木
精-伊红染色证实为肿瘤组织,至此小鼠皮下移植瘤
模型建立成功。
1.3.2 实验动物分组及给药方法 随机将所有小
鼠分为5组,每组10只。其中 Tagalsin高剂量组
小鼠给予Tagalsin 16.50mg/(kg·d)、中剂量组小
鼠给予Tagalsin 3.30mg/(kg·d)、低剂量组小鼠
给予Tagalsin 0.66mg/(kg·d),空白对照组给予
等体积食用油,阳性对照组给予卡莫氟100mg/
(kg·d),连续灌胃给药10d,每只0.1mL,停药
后,观察1d,称取各小鼠体质量,然后脱颈处死。
1.3.3 抑瘤率及脏器指数的计算 完整剥离瘤块
并称瘤质量,计算抑瘤率。抑瘤率=(对照组平均瘤
质量-实验组平均瘤质量)/对照组平均瘤质量×
100%。同时计算脏器指数[3]。
1.3.4 瘤组织中bcl-2、bax表达的检测 免疫组
化SABC法检测小鼠实体瘤组织中bcl-2、bax的表
达,操作步骤按照试剂说明书进行,用PBS代替一
抗作为阴性对照。染色结果判断:bcl-2和bax阳性
表达均为细胞浆呈棕黄色颗粒状染色。免疫组化评
分标准:每只动物随机选取5张切片,每张切片随机
选取5个高倍视野(400倍),计数1 000个细胞中阳
性细胞的个数,计算阳性细胞百分比。表达水平用
阳性标记指数表示[4]。
1.3.5 统计学处理 本实验所有数据以珚x±s表
示,采用SPSS 17.0统计学软件进行单因素方差分
析(ANOVA),两两比较采用最小值显著法(LSD),
P<0.05为差异有显著性。
2 结 果
2.1 各组瘤质量及抑瘤率比较
与空白对照组相比,阳性对照组及Tagalsin各
剂量组瘤质量减小,差异均有显著性(F=1 588.
82,t=36.38~75.19,P<0.05),高、中、低剂量组
及 阳 性 对 照 组 小 鼠 抑 瘤 率 分 别 为 37.
25%、34.10%、29.51%、61.03%。见表1。
2.2 各组脏器指数的变化
与空白对照组比较,阳性对照组及Tagalsin各
剂量组小鼠脾指数和胸腺指数明显降低,而Tagal-
sin各剂量组随着药物剂量的增加脾指数逐渐降低
(F=2 410.57,t=7.33~46.46,P<0.05)。与阳
性对照组比较,空白对照组胸腺指数最高,Tagalsin
各剂量组胸腺指数均小于阳性对照组,差异均有显
著性(F=95 874.12,t=2.54~474.59,P<0.05)。
见表1。
2.3 各组bcl-2、bax表达情况及bcl-2/bax比值变
化比较
免疫组化结果显示,Tagalsin各剂量组间、空白
对照组及阳性对照组间bcl-2、bax阳性表达率及
bcl-2/bax比值比较差异均有显著性(F=135.89~
355.31,t=2.28~47.19,P 均<0.05)。见表2。
3 讨 论
1993年KORSMEYER等[5]的研究结果显示,
bcl-2/bax比值是调控细胞死亡的“可变电阻器”,细
胞的生死最终取决于bcl-2和bax两种调控因子平
衡的结果。这一假说被后来的多个关于bcl-2/bax
比值在对肿瘤作用的研究所证实。MACKEY等[6]
回顾性分析了41例前列腺癌病人肿瘤组织中bcl-2
和bax表达水平及其比值与放疗效果的关系,结果
显示,bcl-2/bax比值升高是前列腺癌放疗失败的独
立危险因素;SCOPA等[7]在一项35例直肠癌病人
的研究中,也得出了相似结果;有研究采用流式细胞
仪检测了225例急性髓性白血病(AML)病人bcl-2
与bax表达水平,结果显示,bax/bcl-2比值高的病
人完全缓解率明显升高,同时其无病生存期也明显
延长,提示bax和bc1-2可以作为AML的敏感预后
指标及重要的治疗靶标[8];OSHIKAWA等[9]分别
在口腔癌和宫颈癌的临床研究中亦得到了类似结
果。薛茜等[10]通过观察康脑液1号对局灶性脑缺
·801· 齐鲁医学杂志2012年4月第27卷第2期 Med J Qilu,April 2012,Vol.27,No.2
表1 Tagalsin对EAC荷瘤小鼠抑瘤率及免疫器官指
数的影响(n=10,珔x±s)
组 别 瘤质量(m/g) 脾指数 胸胸腺指数
空白对照组 3.49±0.05# 116.63±1.47# 25.94±0.14#
阳性对照组 1.36±0.07△ 65.26±1.49△ 8.18±0.08△
低 剂 量 组 2.46±0.06△# 112.29±1.18△# 8.08±0.06△#
中 剂 量 组 2.30±0.05△# 98.64±1.25△# 7.21±0.08△#
高 剂 量 组 2.19±0.07△# 89.13±1.19△# 6.53±0.01△#
与空白对照组相比,F=342.89~95 874.12,△t=7.34
~474.59,P<0.05;与阳性对照组比较,#t=2.54~474.59,P
<0.05。
表2 各组艾氏腹水瘤中bcl-2、bax及bcl-2/bax比值的
比较(n=10,珔x±s)
组 别 bcl-2(χ/%) bax(χ/%) bcl-2/bax比值
空白对照组 75.42±2.17# 36.62±2.88# 2.07±0.11#
阳性对照组 25.21±0.07△ 84.23±3.27△ 0.30±0.03△
低 剂 量 组 65.20±2.39△# 54.83±3.49△# 1.19±0.10△#
中 剂 量 组 57.60±2.30△# 65.81±3.56△# 0.88±0.08△#
高 剂 量 组 49.00±1.58△# 76.12±4.47△# 0.65±0.06△#
与空白对照组相比,F=135.89~355.31,△t=2.28~47.
19,P<0.05;与阳性对照组比较,#t=4.09~47.19,P<0.05。
血再灌注后缺血半暗带神经元凋亡和bcl-2/bax比
值的影响发现,其比值的改变可能调控神经元的凋
亡,且细胞受刺激后bcl-2/bax比值越高,细胞存活
率越高,细胞凋亡率越低。这就说明细胞凋亡的发
生取决于促凋亡成员和抑凋亡成员的相对水平。
bax和bcl-2通过形成同源或异源二聚体来调节细
胞凋亡,当二者形成同源二聚体时诱导细胞凋亡,形
成异源二聚体时抑制细胞凋亡,二者的动态平衡在
肿瘤的发生、发展以及预后方面发挥重要作用。本
实验中,各剂量组肿瘤生长比较缓慢,瘤质量较小,
空白对照组肿瘤生长迅速且瘤质量较大,Tagalsin
各剂量组中bcl-2表达均低于空白对照组,Tagalsin
各剂量组随Tagalsin剂量的增加bcl-2表达逐渐减
少,而bax的表达则逐渐增加,各剂量组与空白对照
组比较差异均有显著性,阳性对照组中的表达最为
明显。各剂量组的bcl-2/bax比值均低于空白对照
组,并随着Tagalsin剂量的增加而逐渐减少,从而
促进了肿瘤细胞趋向于凋亡,提示不同剂量的
Tagalsin有一定的促进肿瘤细胞凋亡的作用。
目前手术及化疗是治疗肿瘤的重要手段,然而
化疗在杀灭肿瘤细胞的同时也抑制了机体的免疫功
能。胸腺为初级淋巴器官,与细胞免疫有关;脾脏为
次级淋巴器官,主要参与体液免疫,两者质量的大小
在一定程度上可反映免疫细胞的数量和功能,因而
可用作药物对免疫功能影响的初步观察指标。本实
验结果显示,与空白对照组相比,随着 Tagalsin剂
量的增加脾指数递减,并呈一定的剂量依赖效应,但
均明显高于阳性对照组,说明Tagalsin对体液免疫
的抑制作用明显优于卡莫氟;Tagalsin各剂量组胸
腺指数均较阳性对照组低,说明对于细胞免疫而言,
Tagalsin各剂量组的免疫抑制作用大于阳性对照
组,这对以后肿瘤药物的开发有一定的指导意义。
综上所述,Tagalsin抗肿瘤机制是通过下调抑
凋亡蛋白bcl-2、上调促凋亡蛋白bax的表达,从而
抑制肿瘤的生长,加之其对体液免疫的抑制作用较
小,故该药有进一步开发应用价值,并为今后该方面
的研究提供了一定的实验依据。
[参考文献]
[1] ANJANEYULU A S R,RAO V L.Ceripsins A-D,diterpe-
noids from ceriopsdecandra[J].Phytochemistry,2002,60:
777-782.
[2] 宋修岐,董佃国,郭云良,等.海洋候选药物Tagalsin抗肝癌作
用[J].中华实验外科杂志,2010,27(10):1554-1555.
[3] 白映涛,任美萍,李蓉,等.克癌新抗肿瘤作用机制研究[J].医
学信息,2010,11:3125-3127.
[4] FUKUSHIMA S,TERASAKI M,SAKATA K,et al.Sensi-
tivity and usefulness of anti-phosphohistone-H3antibody im-
munostaining for counting mitotic figures in meningioma cases
[J].Brain Tumor Pathol,2009,26(2):51-57.
[5] KORSMEYER S J,SHUTTER J R,VEIS D J,et al.Bcl-2/
Bax:a rheostat that regulates an anti-oxidant pathway and cel
death[J].Semin Cancer Biol,1993,4(6):327-332.
[6] MACKEY T J,BORKOWSKI A,AMIN P,et al.Bcl-2/Bax
ratio as a predictive marker for therapeutic response to radio-
therapy in patients with prostate cancer[J].Urology,1998,52
(6):1085-1090.
[7] SCOPA C D,VAGIANOS C,KARDAMAKIS D,et al.Bcl-
2/Bax ratio as a predictive marker for therapeutic response to
radiotherapy in patients with rectal cancer[J].Appl Immuno-
histochem Mol Morphol,2001,9(4):329-334.
[8] NARAYAN S,CHANDRA J,SHARMA M,et al.Expres-
sion of apoptosis regulators Bcl-2and Bax in childhood acute
lymphoblastic leukemia[J].Hematology,2007,12(1):39-43.
[9] OSHIKAWA T,OKAMOTO M,AHMED S U,et al.The
relationship between gene expression of Bcl-2and Bax and the
therapeutic effect in oral cancer patients[J].Gan To Kagaku
Ryoho,2006,33(12):1723-1725.
[10]薛茜,邹玉安,赵宝民,等.康脑液1号对大鼠脑缺血再灌注半
暗带细胞凋亡及Bcl-2/Bax比值的影响[J].CGP Chinise Gen-
eral Practice,2010,13(2B):498-501.
(本文编辑 厉建强)
·901·齐鲁医学杂志2012年4月第27卷第2期 Med J Qilu,April 2012,Vol.27,No.2