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地锦草水提液对H22荷鼠VEGF、MMP-9蛋白表达的影响



全 文 :第23卷第36期 中国现代医学杂志 Vol. 23 No.36
2013年12月 China Journal of Modern Medicine Dec. 2013
文章编号: 1005-8982(2013)36-0011-04
·论著·
地锦草水提液对H22荷鼠VEGF、
MMP-9蛋白表达的影响*
邹志坚 1,胡建新 1,王晓敏 2,高增光 2
(1.南昌大学第四附属医院 肿瘤科,江西 南昌 330003;2.江西
中医药大学 基础医学院,江西 南昌 330004)
摘要:目的 研究地锦草对 H22荷瘤小鼠的抑瘤作用并探讨其 VEGF、MMP-9蛋白表达的影响。方法
建立 H22肝癌皮下移植瘤模型, 随机分为模型对照组、地锦草高剂量组(265 mg/kg)、地锦草中剂量组(132
mg/kg)、地锦草低剂量组(66 mg/kg)、环磷酰胺组(50 mg/kg)。观察小鼠的一般状态和肿瘤生长情况,灌胃给药
14 d后处死小鼠,分别剥离瘤组织,测量肿瘤体积大小。免疫组化法观察各组肿瘤组织中 VEGF、MMP-9蛋白
表达情况。结果 地锦草治疗组小鼠一般情况良好,肿瘤体积明显缩小(P <0.05);免疫组化结果显示:VEGF、
MMP-9阳性表达定位于细胞浆中,呈棕黄、棕褐及浅黄色,胞质染色。模型组 VEGF、MMP-9蛋白表达增强,
地锦草与环磷酰胺组 VEGF、MMP-9蛋白表达下降(P <0.05);且 VEGF、MMP-9蛋白表达无直接相关性。结
论 地锦草能抑制荷瘤小鼠的肿瘤的生长。抑制荷瘤小鼠肿瘤组织的 VEGF、MMP-9蛋白的表达,从而减少
肿瘤的血管生成和基质的降解可能是其部分机制之一。
关键词:地锦草;VEGF;MMP-9;H22荷鼠
中图分类号:R-332 文献标识码:A
Effect of Euphorbiae humifusae herb on expressions of
VEGF, MMP-9 on H22 cells bearing Mice*
ZOU Zhi-jian1, HU Jian-xin1, WANG Xiao-min2, GAO Zeng-guang2
(1.Department of Oncology, the Fourth Affiliated Hospital of Nanchang University, Nanchang,
Jiangxi 330002, P.R.China; 2.School of Basic Medical Sciences, Jiangxi University of Traditional
Chinese Medicine, Nanchang, Jiangxi 330004, P.R.China)
Abstract:【Objective】To study the effects of Euphorbiae humifusae herb(EHH) on antitumor and the expression
of vascular endothelial growth factor (VEGF), matrix metalloproteinases-9 (MMP-9) on H22 cells bearing mice.
【Methods】H22 liver cancer cells were inoculated in the right axilla to prepare solid tumor models. Five groups
were randomized in each batch, named model control group, a high-dose group, a middle dose group and a low-dose
group, a positive control group. Different doses of EHH (265, 132, 66 mg/kg) were ip administered to H22 cells
bearing mice once a day for continuous 14 d. The tumor was weighted, while histopathological morphology of the tu-
mor was observed under optical microscope. Using immunohistochemical method, the protein expression of VEGF
and MMP-9 in tumor tissues was determined. 【Results】The size of tumor in EHH treat groups was much smaller
than that in control group (P <0.05). The immunohistochemical results showed that the expressions of VEGF and
MMP-9 were decreased in EHH treat groups (P <0.05). 【Conclusion】EHH acts on the inhibition of H22 cells
bearing mice and its mechanism is probably related to decrease the expressions of VEGF and MMP-9 in H22 cells
bearing mice.
Key words: Euphorbiae humifusae herb; VEGF; MMP-9; H22 cells bearing mice
收稿日期:2013-03-18
*基金项目:江西省自然基金项目(No:2008GZY0018);江西省卫生厅科技项目(No:20131104)
[通信作者] 王晓敏,E-mail:857520364@qq.com
11· ·
中国现代医学杂志 第23卷
地锦草为大戟科植物是常用清热解毒中药材之
一,味苦、平、无毒[1]。其化学成分主要含黄酮类,如槲
皮素及其单糖苷、异槲皮苷、黄芪苷等[2-3]。既往研究
发现,其有明显的体外抗肿瘤作用,且其作用机制是
多环节、多途径的[4]。本研究采用H22肝癌皮下移植
瘤小鼠模型进行体内抗肿瘤试验,探讨地锦草的体
内抗肿瘤作用及其可能的作用机制,为地锦草的进
一步开发利用提供理论依据。
1 材料和方法
1.1细胞株与实验动物
小鼠肝癌细胞株H22由江西中医药大学保存,
SPF级纯系 BALB/c小鼠,体质量 18~22 g,6~8 周
龄,雄性,购自江西中医药大学实验动物中心,实验
动物使用许可证号:合格2012-0006,实验室常规饲
养。
1.2 药物与试剂
地锦草购自安微毫州市永刚饮片厂有限公司。
环磷酰胺购自江苏恒瑞医药股份有限公司。RPMI
1640 培养基为美国 Gibco 公司产品,胎牛血清
(FCS)为杭州四季青生物工程公司产品。抗VEGF、
MMP-9抗体工作液(兔源多克隆抗体,购北京中杉
生物试剂公司);SP 免疫组织化学检测试剂盒及
DAB显色盒(购自北京中杉生物试剂公司)。
1.3 主要仪器
NC202型电热恒温干燥箱(江西电热设备厂制
造),LH50A倒置相差显微镜(日本Olympus公司),
徕卡DFC420彩色数码CCD图像采集系统(德国徕
卡,500万像素);Image–Pro Plus 6.0(美国冷泉)。
1.4 方法
1.4.1 H22荷鼠的建立 将接种H22瘤种7d的腹
水瘤小鼠以脱颈法处死,无菌条件下抽取腹水瘤细
胞悬液5mL经离心稀释,用生理盐水重新悬浮细
胞,细胞悬液浓度为1×106/mL。以每只0.2mL接种
于昆明种小鼠右腋下,建立H22荷鼠模型[4]。
1.4.2 小鼠肝癌 H22细胞的培养及传代 将腹水
型小鼠肝癌H22细胞,于37℃、5%二氧化碳培养
箱,用含10% FCS的RPMI 1640完全培养基悬浮
培养。取最佳生长状态的小鼠肝癌H22细胞,浓度
调为5×106/mL,以 0.2 mL/只(1×106个细胞 /只)
无菌注入BALB/c小鼠腹腔进行接种传代,于接种7
d左右,小鼠腹部膨隆,出现血性腹水,可用于小鼠
皮下移植瘤的接种。
1.4.3 分组及处理 小鼠皮下接种 H22 细胞 24 h
后称体质量,随机分为6组,每组15只,分别低、中、
高剂量组、环磷酰胺组和模型对照组。分别灌胃不同
剂量的地锦草低、中、高剂量组按照 66、132、 65
mg/(kg·d)剂量灌胃14d,环磷酰胺组按照50/mg
(kg·d)尾静脉注射1次。
1.4.4 H22 荷鼠生长和一般情况变化 每日观察
H22荷鼠的生长情况,并记录各组小鼠的精神状态、
一般活动、皮毛、饮食及粪便等情况。观察期间隔日
称体质量。处死后并于末次给药后次日,称体质量
后,剥取瘤组织,称质量,用游标卡尺测量皮下移植
瘤体的长径与宽径,计算肿瘤体积[8](肿瘤体积=长
径×宽径2×1/2)绘制肿瘤生长曲线。
1.4.5 免疫组化法分析 VEGF和MMP-9蛋白表达
肿瘤组织标本常规石蜡包埋,切片,厚度约2μm。脱
蜡、水化后以 3% H2O2室温孵育10 min,消除内源
性过氧化物酶的活性,热修复抗原5min。滴加抗体
VEGF(1∶50)或MMP-9(1∶150)37℃孵育2h,
DAB室温下显色。苏木素复染,脱水、透明、中性树
胶封片。并设阳性对照和阴性对照,用已知的阳性切
片为阳性对照;以PBS代替一抗,作为阴性对照。
VEGF和MMP-9蛋白均在胞浆中表达,呈现不同程
度的黄色或棕褐色颗粒,每张切片选取5个400倍
视野,采用 Image-Pro Plus(IPP)6.0 图像分析系统
计算阳性区域内的光密度平均值(integrated optical
density,IOD)/阳性区域的面积(area)。
1.5 统计学方法
应用SPSS 13.0软件对所有数据进行统计学处
理,结果以均数±标准差(x±s)表示多组间进行单
因素方差分析,两两比较方差齐时LSD检验,方差
不齐时用Dunnett’s T3检验。采用Pearsaon相关分
析。
2 结果
2.1地锦草对H22荷鼠肿瘤生长的影响
于皮下接种瘤细胞后第4天,模型组小鼠可触
摸到颗粒状肿瘤,生长迅速,于实验后期由于肿瘤过
大而活动受限,个别出现瘤块坏死穿破皮肤现象,并
有3只小鼠死亡。地锦草剂量组和环磷酰胺组小鼠
皮下瘤块出现的时间普遍晚于模型组,于接种后第
6天或以后才出现肿瘤,且生长速度也较模型组明
显缓慢,部分小鼠瘤体较原来逐渐缩小。地锦草各剂
量组和环磷酰胺组小鼠外观、毛色、活动及进食、饮
12· ·
A B C D E
A:模型对照组;B:环磷酰胺组;C:高剂量组;D:中剂量组;E:低剂量组
图2 各组肿瘤组织的VEGF蛋白表达的变化(SP×400)
A B C D E
A:模型对照组;B:环磷酰胺组;C:高剂量组;D:中剂量组;E:低剂量组
图3 各组肿瘤组织的MMP-9蛋白表达的变化(SP×400)
第36期 邹志坚,等:地锦草水提液对H22荷鼠VEGF、MMP-9蛋白表达的影响
水、粪便等一般状态均比模型组小鼠良好,见图1。
2.2 地锦草对H22荷鼠肿瘤组织VEGF和MMP-
9蛋白表达的影响
VEGF和MMP-9蛋白表达均定位于细胞浆中,
呈棕黄、棕褐及浅黄色。给药组的VEGF蛋白表达均
下降。高剂量组VEGF蛋白表达下降,与对照组比较
差异有显著性(P<0.1),且与环磷酰胺组比较,差
异也有显著性(P<0.5)。但中、低剂量组与模型对
照组比较,差异无显著性(P>0.5)。给药组的
MMP-9蛋白均下降,与对照组比较差异有显著性(P
<0.1),各剂量组之间差异无显著性(P>0.5)。见附
表和图2、3。
附表 地锦草对H22荷鼠组织VEGF和MMP-9蛋白表达
的影响 (n=10,x±s))
注:1)与模型组比较有显著差异,P<0.05;2)与环磷酰胺组比较
有显著差异,P<0.05
2.4各组VEGF和MMP-9蛋白表达的相关性
Pearsaon 相关分析 VEGF 和 MMP-9 蛋白表达
水平相关系数 R=0.105,P=0.641,表明 VEGF 和
MMP-3蛋白表达水平存在正相关,但相关关系并不
密切。
组别 VEGF(IOD/Area) MMP-9(IOD/Area)
模型对照组 0.261±0.028 0.4283±0.0 82
环磷酰胺组 0.244±0.026 0.2940±0.02291)2
高剂量组 0.155±0.0171)2) 0.3095±0.02971)2
中剂量组 0.227±0.045 0.3099±0. 3791)2
低剂量组 0.214±0.0571)2 0.3220± .05001)2
图1 地锦草对肿瘤生长的影响
6
5
4
3
2
1
0




/
m
m3
模型组
环磷酰胺组
高剂量组
中剂量组
低剂量组
6d 9d 12d 15d
3 讨论
动物移植性肿瘤模型是目前抗癌药物研究的重
要方法之一。本研究采用选用 BALB/c 小鼠肝癌
H22皮下移植瘤模型。模型组出现肿瘤时间早,瘤体
增长快,且与周围组织粘连,难剥离,瘤组织血管丰
富,实验过程并有3只小鼠死亡。地锦草剂量组和环
磷酰胺组小鼠皮下瘤块出现的时间普遍晚于模型
组,且生长速度也较模型组明显缓慢,部分小鼠瘤体
较原来逐渐缩小,且未见小鼠死亡情况。地锦草各剂
量组和环磷酰胺组小鼠外观、毛色、进食等一般情况
均比模型组小鼠良好,说明地锦草有良好体内抗肿
瘤作用。
新血管的形成(angiogenesis)是肿瘤生长和转移
的一种基本病理生理过程,抑制肿瘤组织内血管生
长成为肿瘤防治重要手段之一[5]。血管内皮生长因
子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是作用
最强的血管生成促进因子,促进体内血管内皮细胞
13· ·
中国现代医学杂志 第23卷
有丝分裂和迁移,引起内皮细胞分裂增殖并诱导血
管生成。VEGF还可以增强毛细血管的通透性,促使
血管内的蛋白质出胞构建血管外基质,支持内皮细
胞和成纤维细胞内向移动[6]。在肿瘤组织可以大量
分泌VEGF,肿瘤组织内的血管内皮细胞表达VEG-
FR明显高于正常内皮细胞[7]。VEGF促进肿瘤血管
生成的作用与多种肿瘤的生长、转移和预后密切相
关。肿瘤血管形成早期VEGF可诱导内皮细胞产生
组织因子和基质金属蛋白酶,使凝血酶原转化成凝
血酶,从而激活明胶酶原A降解原来的基膜,促进
内皮细胞增殖。还能通过诱导产生蛋白水解酶、间质
胶原酶和组织因子来促进血管生成,进而为新生毛
细血管网的建立、肿瘤浸润及转移提供基础[8]。本研
究模型组肿瘤组织中VEGF蛋白表达水平增高,地
锦草高、低剂量组和环磷酰胺组则明显降低VEGF
蛋白表达水平,提示其可能通过抑制肿瘤组织分泌
VEGF,从而减少肿瘤组织的血管生成。
基质金属蛋白酶 (matrix metallproteinases,
MMPs)降解胞外基质中蛋白质以及纤维黏连蛋白、
层黏连蛋白等胞外基质成分,是水解胞外基质的最
主要的酶类[9]。其中MMP-9是MMPs中分子量最大
的酶,降解ECM中的v型胶原和明胶,将胞外基质
水解形成孔道,便于肿瘤细胞向周围组织侵袭或发
生转移[10]。研究表明VEGF通过诱导内皮细胞产生
MMPs或通过调控其抑制物的平衡,激活基质降解
的一系列反应,使肿瘤细胞穿透性增强,引起肿瘤的
浸润、转移[11-12]。本研究结果提示模型组MMPs蛋白
表达升高,地锦草组MMPs蛋白表达明显下降,且
VEGF蛋白表达水平也降低,经Pearsaon相关性统
计结果两者呈正相关,但无直接相关,可能地锦草对
肝癌H22皮下移植瘤的生长和转移受多种因素的
调控。本研究结果表明地锦草的抗肿瘤作用机制可
能减少血管生成和抑制基质酶类活性来抑制肿瘤生
长,达到抗肿瘤作用。为地锦草作为抗肿瘤药物的开
发奠定了基础,但其具体起作用的有效成分和确切
的分子机制尚有待更深入地研究探讨。
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