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Evaluation on phytoestrogen effects of ten kinds of Chinese medicine including flos carthami

红花等10种中药的植物雌激素活性研究



全 文 :红花等10种中药的植物雌激素活性研究
赵丕文,王大伟,牛建昭,王继峰,王玲巧
(北京中医药大学 基础医学院,北京 100029)
[摘要] 目的:评价红花、川牛膝、丹参、女贞子、枸杞、甘草、肉苁蓉、淫羊藿、补骨脂、菟丝子等10味中药的植
物雌激素活性。方法:选用昆明种雌性乳鼠,随机分为A,B二组:A组又分为12组(溶剂对照组、己烯雌酚组和10
个中药组);B组也分为12组(溶剂对照组、己烯雌酚组和10个中药拮抗组),其中中药拮抗组每天同时灌胃中药
和己烯雌酚;各组给药4d后分离血清。利用雌激素受体(ER)阳性MCF7细胞,以MTT法检测中药含药血清对细
胞增殖的影响。结果:A组中,红花、川牛膝、丹参、枸杞、肉苁蓉、淫羊藿、补骨脂和菟丝子等中药含药血清可显著
促进MCF7细胞增殖;而女贞子组可见细胞增殖受到明显抑制。B组中,红花、川牛膝、丹参、甘草、淫羊藿、补骨脂
和菟丝子组可见己烯雌酚促细胞增殖的作用受到了显著抑制;而肉苁蓉可协同并显著增强己烯雌酚促细胞增殖的
作用。结论:红花、川牛膝、丹参、淫羊藿、补骨脂、菟丝子等6种中药在单独用药时具有拟雌激素作用,在与雌激素
同时用药时具有抗雌激素作用,其双向调节效应依赖于体内雌激素水平的高低。
[关键词] MTT法;中药;植物雌激素;MCF7细胞
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)05043604
[收稿日期] 20060610
[基金项目] 国家自然科学基金(30371775,30510403202);国
家长江学者和创新团队发展计划(IRT0413);教育部博士点基金
(20050026012)
[通讯作者] 牛建昭,Tel:(010)64287538,Email:niujzz@
263.com
  植物雌激素(phytoestrogen)可以与哺乳类动物
及人类的雌激素受体(estrogenreceptor,ER)相结合
并将其激活,在体内具有双向调节作用,即:当体内
雌激素水平较高时发挥抗雌激素活性;而体内雌激
素水平较低时具有拟雌激素作用[1]。
实验研究表明:某些中药在发挥其雌激素样作
用的过程中,对含有雌激素受体的肿瘤细胞增殖也
有显著的影响。因此,本实验利用乳腺癌 MCF7细
胞增殖实验,观察10种妇科常用中药:红花、川牛
膝、丹参、女贞子、枸杞、甘草、肉苁蓉、淫羊藿、补骨
脂、菟丝子等对肿瘤细胞增殖的作用,评价其植物雌
激素活性,为指导临床妇科用药,特别是为更年期妇
女保健与雌激素依赖性肿瘤(如乳腺癌、前列腺癌
等)患者的用药提供参考。
1 材料
1.1 动物 昆明种小鼠240只,雌性,出生后21d
(刚断乳),体重9~12g,购自北京维通利华实验动物
技术有限公司(动物合格证号:SCXK京20022003)。
实验期间饲喂在二级动物室,温度(25±1)℃。
1.2 药物、试剂和细胞株 红花、川牛膝、丹参、女
贞子、枸杞、甘草、肉苁蓉、淫羊藿、补骨脂、菟丝子等
10种中药为免煎剂,江阴天江药业有限公司生产,
批号0505033,购自北京东直门医院中药房,实验时
用双蒸水溶解,生药含量为250mg·mL-1。阳性药
物为己烯雌酚,北京益民药业有限公司生产,批号
0504100,制成30μg·mL-1的悬浊液。DMEM(高
糖)、无酚红 DMEM(高糖)、活性炭葡聚糖苷处理
的胎牛血清(CDTFBS)为 Hyclone公司产品;小牛
血清购自中国医学科学院生物工程研究所;MTT,
DMSO为Sigma公司产品。人乳腺癌MCF7细胞株
为清华大学生命科学学院程龙博士惠赠。
1.3 仪器 酶联免疫检测仪(Tecan);倒置显微镜
(Olympus)。
2 方法
2.1 分组、给药及取材 将动物按体重均衡和随机
的原则分为A,B二大组:A组观察中药的雌激素样
作用,共分为12组(正常对照组、阳性药对照组和
10个中药组),每组10只;B组观察中药对阳性药
物己烯雌酚的拮抗作用,也分为 12组(正常对照
组、阳性药对照组和10个中药拮抗组),每组10只。
A,B组中的阳性药对照组每天按035mg·kg-1给
予己烯雌酚;A组的10个中药组每天按3g·kg-1
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第32卷第5期
2007年3月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 5
March,2007
灌胃中药;B组的10个中药拮抗组每天同时灌胃中
药(剂量同 A组)及己烯雌酚(剂量同阳性药对照
组);正常对照组给予等体积蒸馏水。灌胃分早、晚
两次进行,给药均持续4d。各组动物于最后一次给
药后第 2天眼眶取血,4℃存放过夜;2000r·
min-1离心10min,小心分离血清,56℃30min灭活
补体,022μm微孔滤膜过滤,-20℃贮存备用。
2.2 细胞培养 人乳腺癌细胞系MCF7,培养在含
10%小牛血清的DMEM高糖溶液中,培养条件为37
℃,5%CO2,相对饱和湿度。实验开始前4d将细胞
用PBS洗涤2次后,改为在无酚红 DMEM(含 5%
CDTFBS)中培养,以耗尽细胞内储存的雌激素。
2.3 MTT细胞增殖试验 MCF7细胞经无酚红
DMEM(含5% CDTFBS)培养4d后,选取对数生长
期细胞,用025%胰蛋白酶消化,PBS(pH74)洗2
次,加入无血清DMEM,以2×103个/孔的含量接种
于96孔板。培养24h待细胞贴壁后,换为含10%
药物血清的DMEM培养液继续培养,每种血清设6
个复孔。分别于24,48,72h时,加入 MTT(5mg·
mL-1,15μL/孔),继续孵育4h,吸去培养液,每孔
加入DMSO150μL,震荡5~10min,使结晶物完全
溶解;用酶联免疫检测仪在570nm下测定各孔吸光
度(A),计算平均A值和增殖率(PR)。
PR=实验组A值/正常对照组A值×100%
2.4 数据统计 实验结果均用 珋x±s表示,用 SPSS
100软件进行数据处理,t检验进行统计学分析。
3 结果
3.1 10种中药含药血清对MCF7细胞增殖的影响
 表1显示,给予己烯雌酚可诱发 MCF7细胞增殖
显著加快,并存在明显的时间依赖性。除甘草外,其
余8种中药(红花、川牛膝、丹参、枸杞、肉苁蓉、淫
羊藿、补骨脂和菟丝子)在不同时间点均可见 MCF
7细胞增殖加速,与正常组相比有显著性差异;而女
贞子组未见细胞增殖加速,结果显示其增殖幅度在
24,72h时均低于正常对照组(P<001)。
3.2 10种中药拮抗雌激素作用含药血清对MCF7
表1 10种中药含药血清对MCF7细胞增殖的影响(珋x±s,n=6)
组别
剂量
/g·kg-1
24h 48h 72h
A PR/% A PR/% A PR/%
正常   - 016±003   030±006   049±007  
已烯雌酚 035 027±0012) 17044 046±0042) 15248 069±0042) 14070
红花   3 023±0012) 14654 043±0042) 14224 065±0102) 13374
川牛膝  3 025±0032) 15409 041±0081) 13630 071±0062) 14417
丹参   3 018±003 11509 047±0062) 15380 077±0062) 15685
女贞子  3 022±0042) 13962 031±008 10165 036±0042) 7260
枸杞   3 024±0042) 15031 045±0092) 14884 063±0082) 12843
甘草   3 023±0031) 14214 040±007 13234 057±007 11595
肉苁蓉  3 028±0032) 17296 049±0112) 16007 065±0102) 13374
淫羊藿  3 028±0042) 17799 040±0091) 13267 053±013 10777
补骨脂  3 031±0042) 19497 049±0072) 16040 077±0112) 15644
菟丝子  3 027±0012) 17044 047±0092) 15611 071±0102) 14458
  注:与正常组相比1)P<005,2)P<001
表2 10种中药拮抗雌激素作用含药血清对MCF7细胞增殖的影响(珋x±s,n=6)
组别
剂量
/g·kg-1
24h
A PR/%
48h
A PR/%
72h
A PR/%
正常 - 018±005   030±007   046±007  
已烯雌酚 035 029±007 15833 048±004 15867 068±006 14784
红花+已烯雌酚 3 025±008 13611 036±0062) 12033 040±0082) 8658
川牛膝+已烯雌酚 3 020±0042) 11000 048±006 16033 058±0032) 12641
丹参+已烯雌酚 3 027±005 15167 046±003 15400 054±0062) 11602
女贞子+已烯雌酚 3 023±005 12667 048±010 16100 064±012 13853
枸杞+已烯雌酚 3 027±002 15000 047±003 15533 062±006 13506
甘草+已烯雌酚 3 026±005 14222 028±0082) 9233 032±0082) 6861
肉苁蓉+已烯雌酚 3 028±006 15278 050±006 16767 077±0071) 16623
淫羊藿+已烯雌酚 3 033±007 18167 030±0082) 10067 018±0032) 3983
补骨脂+已烯雌酚 3 035±010 19278 024±0042) 8000 013±0052) 2900
菟丝子+已烯雌酚 3 035±0051) 19611 031±0082) 10367 023±0012) 4935
  注:与阳性药对照组相比1)P<005,2)P<001
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    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
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细胞增殖的影响 表2显示,在动物体内有较高浓
度雌激素时,红花、川牛膝、丹参、甘草、淫羊藿、补骨
脂和菟丝子组含药血清对已烯雌酚促进细胞增殖的
效应具有明显的抑制作用,与阳性药对照组相比具
显著性差异;其中甘草的拮抗作用较为明显,72h
时已显著低于正常对照组;而淫羊藿、补骨脂、菟丝
子3种中药与已烯雌酚共同作用时,其含药血清不
但无促增殖作用,还对肿瘤细胞的生长产生了抑制
作用。同时,从实验结果中也可看到:肉苁蓉的雌激
素效应与其他中药相反,可协同并可显著增强已烯
雌酚促细胞增殖的作用,尤其在72h时作用更为显
著。
3.3 10种中药植物雌激素受体调节剂作用比较 
结果显示:10种妇科常用中药的作用可以分为两
类,一类中药具有典型的雌激素受体调节剂特征:包
括红花、川牛膝、丹参、淫羊藿、补骨脂、菟丝子等6
种中药,它们在单独用药,即内源性雌激素水平较低
时其含药血清可刺激MCF7细胞增殖,具有拟雌激
素样作用;在与雌激素同时用药,即体内雌激素水平
较高时又可表现出抗雌激素效应(表3,4)。另一类
中药不符合雌激素受体调节剂特征:如枸杞主要在
单独用药时表现出拟雌激素效应,甘草主要在与雌
激素同时用药时表现出抗雌激素效应;而肉苁蓉在
有或无雌激素存在时均表现出拟雌激素样作用;女
贞子则在单独用药时具有抗雌激素效应,可在一定
范围内抑制肿瘤细胞MCF7的增殖。
表3 10种中药(单独用药)含药血清的拟雌激素样作用
作用 红花 川牛膝 丹参 女贞子 枸杞 甘草 肉苁蓉 淫羊藿 补骨脂 菟丝子
拟雌激素样 + + + - + - + + + +
  注:+表示具有拟雌激素样作用;-表示无拟雌激素样作用
表4 10种中药(与雌激素联合用药)含药血清的雌激素拮抗作用
作用 红花 川牛膝 丹参 女贞子 枸杞 甘草 肉苁蓉 淫羊藿 补骨脂 菟丝子
雌激素拮抗 + + + - - + - + + +
  注:+表示具有雌激素拮抗作用;-表示无雌激素拮抗作用
4 讨论
由于雌激素替代疗法在治疗妇科疾病,如更年
期综合征的同时,可导致乳腺癌、子宫内膜癌等妇科
肿瘤发生的危险性增加[2,3],所以近几年来已经更
多地被植物雌激素代替[4]。但进一步研究发现:植
物雌激素对乳腺癌的发生机会也将产生影响,而且
在不同条件下其结果不尽一致。例如当异黄酮作用
于ER(+)MCF7细胞,刺激和抑制其增殖均有报
道[5,6]。Verma等证实姜黄素和金雀异黄素单独或
联合应用可对抗环境雌激素诱导MCF7的生长[7]。
本实验室也发现,一定浓度的金雀异黄素和大豆异
黄酮可抑制 E2刺激引起的 MCF7细胞增殖,减少
ER表达[8,9]。本实验结果显示:红花、川牛膝、丹
参、枸杞、肉苁蓉、淫羊藿、补骨脂和菟丝子等中药含
药血清均可表现出雌激素样作用。因中药植物雌激
素与雌二醇结构的相似性,所以它们可以与 ER相
结合而发挥一定的雌激素效应。该作用与这些中药
所含有的木脂素、香豆素、黄酮类成分有关[10]。而
女贞子组未见细胞增殖加速,与有关文献报道女贞
子水提物无明显的雌激素样作用一致[11]。
另一方面,当体内雌激素浓度较高时,中药植物
雌激素因可以与内源性雌激素竞争结合ER,表现出
雌激素拮抗作用,从而对激素相关性疾病具有保护作
用。已有研究表明:异黄酮类植物雌激素可通过竞争
结合ER受体,减弱雌激素诱导的乳腺癌细胞增生和
癌细胞的生成[12]。本研究结果也显示:与己烯雌酚
联合用药时,多种中药含药血清对细胞增殖的促进作
用显著低于阳性药对照组。研究发现,植物雌激素发
挥拮抗作用的机制较为复杂,可能途径有:植物雌激
素可以与雌二醇竞争子宫内I型核雌激素受体位点,
通过调节细胞生长,而发挥抗增殖和抗雌激素作用;
还可通过抑制促进癌细胞生长的酪氨酸激酶和雌激
素合成酶的活性,来减缓细胞的增殖[10,13]。
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    中 国 中 药 杂 志
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EvaluationonphytoestrogenefectsoftenkindsofChinese
medicineincludingfloscarthami
ZHAOPiwen,WANGDawei,NIUJianzhao,WANGJifeng,WANGLingqiao
(BeijingUniversityofTraditionalChineseMedicine,Beijing100029,China)
[Abstract] Objective:ToexplorethephytoestrogenicefectsoftenkindsofChinesemedicineincludingfloscarthami,radix
cyathulae,radixsalviaemiltiorhizae,fructusligustrilucidi,fructuslyci,radixclycyrhizae,herbacistanches,herbaepimedi,fruc
tuspsoraleaeandsemencuscutae.Method:240femaleKunmingmiceweighting9~12gwererandomlydividedintotwomaingroups
AandB.Agroupwasdividedinto12smalgroups:1solventcontrolgroup,1diethylstilbestrolcontrolgroupand10Chinesemedicine
groups.Bgroupwasalsodividedinto12smalgroups:1solventcontrolgroup,1diethylstilbestrolcontrolgroupand10Chinesemedi
cineantagonisticgroups.MiceintenantagonisticgroupswereadministeredbothChinesemedicineanddiethylstilbestroleveryday.Af
teradministered(op)for4days,bloodwascolectedandserumwasseparated.Theefectofthepharmacologicalserumonproliferation
rateofMCF7(ER+)wasanalyzedbyMTTassay.Result:InAgroup,proliferationratesofMCF7celstreatedwithserumfrom
eightChinesemedicinegroupsincludingfloscarthami,radixcyathulae,radixsalviaemiltiorhizae,fructuslyci,herbacistanches,
herbaepimedi,fructuspsoraleaeandsemencuscutaewerecouedmarkedlyincreaserespectively.Whileserumfromfructusligustrilu
cidigroupcouldmarkedlydecreasetheproliferationrateofMCF7cels.InBgroup,theincreasedproliferationrateofMCF7cels
causedbydiethylstilbestrolwassignificantlyreducedinsevenChinesemedicineantagonisticgroupsincludingfloscarthami,radixcya
thulae,radixsalviaemiltiorhizae,radixclycyrhizae,herbaepimedi,fructuspsoraleaeandsemencuscutae.Whiletheincreasedpro
liferationratecouldbemarkedlyenhancedinherbacistanchesgroup.Conclusion:SixkindsofChinesemedicinesuchasfloscartha
mi,radixcyathulae,radixsalviaemiltiorhizae,herbaepimedi,fructuspsoraleaeandsemencuscutaeshowbothestrogenicefects(
whenadministeredindepently)andantiestrogenicefects(whenadministeredtogetherwithdiethylstilbestrol).Suchbidirectional
efectsdependsontheinternalestrogenlevel.
[Keywords] MTTassay;Chinesemedicine;phytoestrogen;MCF7cel
[责任编辑 古云侠
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  《中国中药杂志》发表的论文“基于地理信息系统的苍术道地药材气候
生态特征研究”(作者:郭兰萍,黄璐琦,阎 洪,等),被评为“第四届中国科
协期刊优秀学术论文”。
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