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Anti-tumor effect of iridoid glucosides from Boschniakia rossica in H22-bearing mice

草苁蓉环烯醚萜苷对H22小鼠肝癌移植瘤的抑瘤作用



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 2 期 2012 年 2 月

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草苁蓉环烯醚萜苷对 H22小鼠肝癌移植瘤的抑瘤作用
金爱花 1,朴 龙 2,尹学哲 2,全吉淑 3*
1. 延边大学附属医院 检验科,吉林 延吉 133000
2. 延边大学附属医院 内科学教研室,吉林 延吉 133000
3. 延边大学基础医学院 生物化学与分子生物学教研室,吉林 延吉 133000
摘 要:目的 探讨草苁蓉环烯醚萜苷对小鼠 H22移植瘤的生长抑制作用。方法 建立小鼠皮下 H22移植瘤模型,将实验动
物分为模型组、草苁蓉环烯醚萜苷高、中、低剂量(400、200、100 mg/kg)组和 5-Fu(25 mg/kg)组,草苁蓉环烯醚萜苷
组连续 ig 给药 10 d;5-Fu 组隔日 ip 给药,给药 5 次,计算抑瘤率、胸腺指数和脾脏指数,并以 ELISA 法检测血清肿瘤坏死
因子-α(TNF-α)和白细胞介素-2(IL-2),比色法检测血清总抗氧化活力(T-AOC)和丙二醛(MDA)水平。结果 与模型
组比较,草苁蓉环烯醚萜苷能显著减轻移植瘤瘤质量,高、中、低剂量组抑瘤率分别为 38.05%、34.98%、26.95%。同时,
明显升高荷瘤小鼠的脾脏指数,升高血清 IL-2 水平和降低 TNF-α水平,升高血清 T-AOC 和降低 MDA 水平。结论 草苁蓉
环烯醚萜苷对 H22移植瘤具有明显的抑制作用,其作用机制可能与调节 IL-2 和 TNF-α 等细胞因子的表达以及增强荷瘤小鼠
抗氧化能力有关。
关键词:草苁蓉;环烯醚萜苷;H22;抗肿瘤;抗氧化
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)02 - 0332 - 04
Anti-tumor effect of iridoid glucosides from Boschniakia rossica in H22-bearing mice
JIN Ai-hua1, PIAO Long2, YIN Xue-zhe2, QUAN Ji-shu3
1. Department of Clinical Laboratory, Affiliated Hospital of Yanbian University, Yanji 133000, China
2. Department of Internal Medicine, Affiliated Hospital of Yanbian University, Yanji 133000, China
3. Department of Biochemistry and Molecular Biology, College of Basic Medicine, Yanbian University, Yanji 133000, China
Abstract: Objective To investigate the anti-tumor effect of iridoid glucosides from Boschniakia rossica (IGBR) in H22-bearing mice.
Methods The H22 transplanted mouse models were established and randomly divided into five groups: model, high-, medium- and
low-dose IGBR, and 5-Fu groups. Mice were ig treated with 400, 200, and 100 mg/kg IGBR once daily for 10 d, and with ip 5-Fu 25
mg/kg every other day for five times, then the inhibition ratios of tumor growth and indexes of spleen and thymus were caluclated. The
serum tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interlekin-2 (IL-2) were determined with ELISA method. The total anti-oxidant capacity
(T-AOC) and malondialdehyde (MDA) level were detected by colorimetric method. Results The administration with 400, 200, and
100 mg/kg·d IGBR inhibited the growth of transplanted tumor with the inhibitory ratios of 38.05%, 34.98%, and 26.95%, respectively.
In addition, IGBR treatment elevated the spleen index and serum IL-2 level, reduced the serum TNF-α level, increased the serum
T-AOC, and decreased serum MDA level of H22-bearing mice. Conclusion IGBR could exhibit an inhibitory effect on the growth of
transplanted H22 tumor, probably via the regulation of IL-2 and TNF-α expression as well as improvement of anti-oxidant capability of
H22-bearing mice.
Key words: Boschniakia rossica (Cham. et Schlecht.) Fedtsch.; iridoid glucosides; H22; anti-tumor; anti-oxidant

草苁蓉 Boschniakia rossica (Cham. et Schlecht.)
Fedtsch. 为列当科草本植物,具有补肾壮阳、润肠
止血等功效,主治肾虚阳痿、腰膝冷痛、肠燥便秘、
功能性子宫出血等。主要分布于我国东北长白山
区,在民间被誉为“不老草”。近年研究结果表明,
草苁蓉具有清除自由基和抗脂质过氧化作用[1],能
提高肝枯否细胞的免疫活性[2],抑制大鼠肝脏化学
致癌过程[3]。本研究通过建立 H22肝癌移植瘤模型,

收稿日期:2011-08-05
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30360113);吉林省科技发展计划资助项目(200705426)
作者简介:金爱花(1984—),女,吉林龙井人,硕士研究生,医师,研究方向为分子肿瘤学。E-mail: aihua1028@sina.com
*通讯作者 全吉淑 E-mail: quanjs@ybu.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 2 期 2012 年 2 月

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观察草苁蓉环烯醚萜苷对 H22 肝癌小鼠的抑瘤作用
及免疫增强作用,为其临床应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
雄性昆明种小鼠,体质量为 18~22 g,普通级,
合格证号:SCXK(吉)2007-0004,由延边大学医
学院动物科提供;小鼠 H22 肝癌细胞株由延边大学
基础医学院预防医学教研部韩春姬教授惠赠。5-氟
尿嘧啶(5-Fu)购自上海旭东海普药业有限公司,
批号为 20090512;小鼠白细胞介素-2(IL-2)、肿瘤
坏死因子-α(TNF-α)ELISA 试剂盒购自北京世都
行生物科技开发中心;蛋白质测试盒、丙二醛
(MDA)测试盒和总抗氧化活力(T-AOC)测试盒
购自南京建成生物技术研究所。草苁蓉 Boschniakia
rossica (Cham. et Schlecht.) Fedtsch.采自吉林省长白
山,由延边大学药学院刘勇镇教授鉴定。
1.2 方法
1.2.1 草苁蓉环烯醚萜苷的制备 将 10 kg 草苁蓉
全草切碎后用 90%乙醇提取,将提取液减压浓缩,
获草苁蓉醇提取物 1.86 kg。将醇提取物加水溶解,
在等体积二氯甲烷中进行萃取分离。取其水层提取
物,过 MCI-gel CHP20P 凝胶柱(Mitsubishi Chemical
Co.),用 10%~100%甲醇梯度洗脱,收集 50%甲醇
洗脱部分,经高效液相色谱分离得到草苁蓉环烯醚
萜苷,其主要成分为草苁蓉纳拉苷(boschnaloside,
49.1%)和 7-脱氧表马钱子酸(30.3%)。
1.2.2 H22皮下移植瘤模型制备 常规方法复苏H22
小鼠肝癌细胞,取 0.2 mL 细胞悬液注射到雄性昆
明小鼠腹腔内,连续传两代。无菌操作取第 2 代腹
水,用无菌生理盐水稀释,调整细胞密度为 1×107
个/mL,取 0.2 mL 瘤细胞悬液接种到雄性昆明小鼠
的右腋窝皮下[4]。
1.2.3 动物分组及处理 接种后第 2 天,小鼠随机
分成模型组,草苁蓉环烯醚萜苷高、中、低剂量(400、
200、100 mg/kg)组和 5-Fu 组,每组 10 只。草苁
蓉环烯醚萜苷各给药组 ig 给药,每日 1 次,共 10
次;5-Fu 组按 25 mg/kg 剂量隔日 ip 给药 1 次,共 5
次;模型组则以生理盐水替代药物 ig 给以小鼠药。
各组动物给药第 10 天停药,禁食不禁水 16 h 后处
死。另取 10 只正常小鼠设为对照组,每天 ig 生理
盐水,共 10 d。
1.2.4 小鼠 H22 肝癌皮下移植瘤的抑瘤率、免疫器
官指数以及血清相关指标的测定 分别称取小鼠体
质量、瘤质量,计算抑瘤率。并称取胸腺、脾脏质
量,计算胸腺指数和脾脏指数。眼眶取血,分离血
清,ELISA 法检测血清 TNF-α和 IL-2,比色法检测
血清 T-AOC 和 MDA 水平。
抑瘤率=(模型组瘤质量-药物组瘤质量)/模型组瘤质量
胸腺(脾脏)指数=胸腺(脾脏)质量/体质量
1.2.5 统计学分析 数据以 ±x s 表示,组间均数比
较采用单因素方差分析,以 SPSS 11.5 统计软件进
行统计学处理。
2 结果
2.1 对荷瘤小鼠肿瘤生长的影响
草苁蓉环烯醚萜苷低、中、高剂量组小鼠肝癌
H22 移植瘤的生长明显受到抑制,与模型组比较,
草苁蓉环烯醚萜苷低、中、高剂量组和 5-Fu 组荷瘤
小鼠瘤质量显著减轻(P<0.05);而草苁蓉环烯醚
萜苷低、中、高剂量组之间无显著差异(P>0.05)。
与 5-Fu 组比较,草苁蓉环烯醚萜苷各剂量组小鼠瘤
质量均显著增加(P<0.05),草苁蓉环烯醚萜苷各
剂量组抑瘤率明显低于 5-Fu 组。结果见表 1。
表 1 草苁蓉环烯醚萜苷对肝癌 H22移植瘤小鼠肿瘤生长的
影响 ( ± = 10x s , n )
Table 1 Effect of IGBR on tumor growth of H22-bearing
mice ( ± = 10x s , n )
组 别 剂量 / (mg·kg−1) 瘤质量 / g 抑瘤率 / %
模型 - 1.83±0.32 -
5-Fu 25 0.52±0.25* 71.25
100 1.24±0.39*# 32.09
200 1.22±0.37*# 33.48
草苁蓉环烯醚萜苷
400 1.19±0.26*# 35.08
与模型组比较:*P<0.05;与 5-Fu 组比较:#P<0.05
*P<0.05 vs medel group; #P<0.05 vs 5-Fu group
2.2 对荷瘤小鼠体质量及免疫器官指数的影响
实验末期草苁蓉环烯醚萜苷高剂量组小鼠脾脏
指数与模型组比较差异显著(P<0.05),与草苁蓉
环烯醚萜苷低、中剂量组比较差异显著(P<0.05)。
但草苁蓉环烯醚萜苷各剂量组小鼠体质量和胸腺指
数与模型组比较无明显变化(P>0.05)。5-Fu 组小
鼠体质量、胸腺指数和脾脏指数均低于模型组(P<
0.05),也低于草苁蓉环烯醚萜苷各组(P<0.05)。
结果见表 2。
2.3 对荷瘤小鼠血清 TNF-α和 IL-2 水平的影响
与对照组比较,模型组小鼠 TNF-α水平显著升
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高(P<0.05),IL-2 水平显著降低(P<0.05)。与
模型组比较,草苁蓉环烯醚萜苷低、高剂量组和
5-Fu 组 TNF-α水平显著降低(P<0.05),而草苁蓉
环烯醚萜苷各剂量组和 5-Fu 组 IL-2 水平显著升高
(P<0.05)。结果见表 3。
2.4 对荷瘤小鼠血清抗氧化指标的影响
与对照组比较,模型组小鼠 MDA 水平显著升
高(P<0.05),但 T-AOC 无显著性差异。与模型组
比较,草苁蓉环烯醚萜苷各剂量组小鼠血清 MDA
水平显著降低(P<0.05),血清 T-AOC 水平显著升
高(P<0.05);草苁蓉环烯醚萜苷各剂量组小鼠血
清 T-AOC 也明显高于 5-Fu 组(P<0.05);草苁蓉
环烯醚萜苷高剂量组 T-AOC 与其低、中剂量组比较
差异显著(P<0.05)。结果见表 3。
表 2 草苁蓉环烯醚萜苷对肝癌 H22移植瘤小鼠体质量及免疫器官指数的影响 ( ± = 10x s , n )
Table 2 Effect of IGBR on body weight as well as spleen and thymus indexes of H22-bearing mice ( ± = 10x s , n )
体质量 / g 组 别 剂量 /
(mg·kg−1) 实验前 实验后
胸腺指数 /
(mg·g−1)
脾脏指数 /
(mg·g−1)
模型 - 16.88±1.34 30.20±3.55 2.52±0.84 5.10±1.10
5-Fu 25 17.44±1.27 25.32±3.54* 0.84±0.34* 3.00±0.76*
100 16.79±1.49 31.43±2.24# 2.82±0.57# 6.03±0.95#
200 16.34±1.48 32.00±4.02# 2.52±0.64# 5.28±1.00#
草苁蓉环烯醚萜苷
400 16.86±1.54 32.57±2.67# 2.57±0.47# 7.14±1.81*#△
与模型组比较:*P<0.05;与 5-Fu 组比较:#P<0.05;与草苁蓉环烯醚萜苷 100、200 mg/kg 组比较:△P<0.05
*P<0.05 vs model group; #P<0.05 vs 5-Fu group; △P<0.05 vs 100 and 200 mg/kg IGBR groups
表 3 草苁蓉环烯醚萜苷对肝癌 H22移植瘤小鼠血清 TNF-α、IL-2 水平和抗氧化指标的影响 ( ± = 10x s , n )
Table 3 Effect of IGBR on levels of TNF-α and IL-2, and anti-oxidant indexes of serum in H22-bearing mice ( ± = 10x s , n )
组 别 剂量 / (mg·kg−1) TNF-α / (ng·L−1) IL-2 / (ng·L−1) T-AOC / (U·mL−1) MDA / (nmol·mg−1)
对照 - 64.70±1.41 242.71±19.20 12.10±1.22 6.23±0.40
模型 - 83.97±5.15▲ 181.49±21.85▲ 11.10±0.64 13.10±0.98▲
5-Fu 25 72.35±2.75▲* 217.32±10.02▲* 9.37±1.60 8.11±2.42*
100 76.91±5.6▲* 217.32±46.76* 15.90±1.36▲*# 8.8 ±0.21▲*
200 81.17±6.23▲# 223.81±14.19▲* 15.30±2.83*# 10.00±2.01▲*
草苁蓉环烯醚萜苷
400 76.76±4.6▲* 222.63±20.87▲* 21.80±2.56▲*#△ 8.93±1.74*
与对照组比较:▲P<0.05;与模型组比较:*P<0.05;与 5-Fu 组比较:#P<0.05;与草苁蓉环烯醚萜苷 100、200 mg/kg 组比较:△P<0.05
▲P<0.05 vs control group; *P<0.05 vs model group; #P<0.05 vs 5-Fu group; △P<0.05 vs 100 and 200 mg/kg IGBR groups
3 讨论
环烯醚萜类化合物是一类具有广泛药理活性的
天然产物[5]。本实验通过 H22 小鼠肝癌移植瘤模型,
证明了草苁蓉环烯醚萜苷的抗肿瘤作用。结果表明,
草苁蓉环烯醚萜苷对小鼠 H22 肝癌移植瘤生长有一
定抑制作用,其抑瘤率约为 35%,虽然其抑瘤作用
不如 5-Fu 强,但能减少因化疗所致荷瘤小鼠体质量
减轻和免疫力低下等不良反应,能够提高荷瘤小鼠
的脾脏指数,增加体质量。
肿瘤发生和发展过程中,体内免疫机制受到严
重损害。而 IL-2 是重要的淋巴因子之一,在调节免
疫反应中起重要作用[6]。IL-2 水平在某种程度上反
映细胞免疫能力,因此,IL-2 降低是肿瘤患者细胞
免疫功能受损的一重要标志。本研究结果表明,肝
癌 H22 移植瘤小鼠血清 IL-2 较正常小鼠显著降低,
而草苁蓉环烯醚萜苷给药后荷瘤小鼠血清 IL-2 水
平明显升高。结合脾脏指数和胸腺指数等相关指标
可知,草苁蓉环烯醚萜苷可能在肿瘤免疫中起着一
定的调节作用。
肿瘤细胞还以自分泌和旁分泌方式表达多种细
胞因子,这些细胞因子可以调节肿瘤细胞的生长。
如多种恶性肿瘤患者血清中TNF-α等细胞因子表达
明显升高,其表达上调与恶性肿瘤的治疗及预后密
切相关[7]。本研究中,肝癌 H22 移植瘤小鼠血清
TNF-α较正常小鼠升高,而草苁蓉环烯醚萜苷给药
后荷瘤小鼠血清 TNF-α却降低,趋向于正常水平。
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这说明草苁蓉环烯醚萜苷抗肿瘤作用时,可通过诱
导细胞凋亡等多种方式导致肿瘤细胞数目的减少,
从而引起分泌到循环系统中TNF-α等细胞因子水平
相应降低。因此,TNF-α变化可能反映了草苁蓉环
烯醚萜苷抗肿瘤作用的药用效果,至于 TNF-α变化
本身是否参与了其抗肿瘤的病生过程,尚需进一步
探讨。目前也有研究表明中药的抗肿瘤活性和增强
机体免疫作用与其能诱生 TNF-α有关[8],这与本实
验所测结果相矛盾。考虑到 TNF-α对肿瘤生长的双
重作用,草苁蓉环烯醚萜苷对肿瘤免疫的影响仍需
进一步探讨。
研究表明,自由基产生和消除失衡与肿瘤发生
发展有密切关系。MDA 是脂质过氧化物的主要分
解产物,其水平常常反映组织脂质过氧化程度。
本实验结果表明,草苁蓉环烯醚萜苷能降低 H22
荷瘤小鼠血清 MDA 水平,提高血清总抗氧化能
力,提示草苁蓉抗肿瘤作用可能还与其抗氧化作
用有关。
总之,草苁蓉环烯醚萜苷对小鼠 H22 移植瘤有
一定的抗肿瘤作用,可调节 IL-2 和 TNF-α 等细胞
因子的表达,提高机体抗氧化能力。此研究对草苁
蓉的开发利用具有一定的指导意义。
参考文献
[1] Tsuda T, Sugaya A, Liu Y Z, et al. Radical scavenger-
effect of Boschniaria rossica [J]. J Ethnopharmacol,
1994, 41: 85-90.
[2] 朴玉仁, 姜玉顺, 李英信, 等. 草苁蓉对损伤肝枯否细
胞免疫活性的影响 [J]. 中草药, 1994, 25(4): 200-201.
[3] 汪 霞, 周 微, 李 天, 等. 草苁蓉环烯醚萜对肝癌
前病变大鼠血清标志酶及抗氧化酶活性的影响 [J]. 食
品科技, 2010, 35(7): 242-245.
[4] 李坤星, 朱学萍, 张海林, 等. 桑黄云芝胶囊对小鼠肉
瘤 S180 及肝癌 H22 移植性肿瘤生长的抑制作用 [J]. 中
国实验方剂学杂志, 2009, 15(7): 83-84.
[5] 郭建华, 田成旺, 刘 晓, 等. 中药环烯醚萜类化合物
研究进展 [J]. 药物评价研究, 2011, 34(4): 293-297.
[6] 杨贵贞. 边缘免疫学 [M]. 北京: 科学出版社, 2002.
[7] 熊术道, 尹丽慧, 李景荣, 等. 苦瓜蛋白抗肿瘤作用及
其分子机制 [J]. 中草药, 2008, 39(3): 408-411.
[8] 肖顺汉 , 刘明华 , 钟 琳 , 等 . 克癌新对荷瘤小鼠
IL-2、IL-6、IL-12、TNF-α 水平的影响 [J]. 中药药理
与临床, 2008, 24(2): 82-86.