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Antitumor effect of betaine and its influence on glycometabolism of S_(180) bearing mice

甜菜碱的抗肿瘤作用及对S180荷瘤小鼠机体糖代谢过程的影响



全 文 :·1378· 中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月
甜菜碱的抗肿瘤作用及对S。80荷瘤小鼠机体糖代谢过程的影响
张宇金1,季宇彬p,何立巍2
(1.哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心,黑龙江哈尔滨 150076;2.哈尔滨商业大学
药物研究所博士后科研工作站,黑龙江哈尔滨150076)
摘 要:目的研究甜菜碱的抗肿瘤作用及其对S。so荷瘤小鼠机体糖酵解过程的影响。方法建立S。so荷瘤小鼠模
型,以抑瘤率、血清乳酸脱氢酶(LDH)、醛缩酶(ALD)活力为检测指标,用试剂盒进行测定。结果甜菜碱不同剂
量(4.535、2.267、1.133g/kg)对S,80荷瘤小鼠的抑瘤率分别为39.8%、25.7%、17.7%,甜菜碱高剂量可以非常显
著地降低LDH、ALD活力(P菜碱能抑制实验性S。。。小鼠的肿瘤细胞的生长,并呈现出一定的量效关系,同时能降低血清LDH、ALD活力,抑制
S。。。荷瘤小鼠的糖代谢过程,可能是甜菜碱潜在的抗肿瘤作用的机制之一。
关键词:甜菜碱;抗肿瘤;糖代谢
中图分类号:R286.91 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2006)09—1378一03
Antitumoreffectofbetainea ditsinfluenceo glycometabolismofS180bearingmice
ZHANGYu—jinl,jIYu—binl,HELi—wei2
(1.ResearchCenteronLifeScienceandEnvironmentalScienceofHarbinUniversityofCommerce,Harbin150076,China;
2.PostdoctalProgramme,InstituteofMateriaMedica,HarbinUniversityofCommerce,Harbin150076,China)
Abstract:ObjectiveTostudytheantitumoractivityofbetainea ditseffecton heglycometabolism
ofS180bearingmice.MethodsOnthebasisofS180bearingmice,takingtumorinhibitionrate,theactivity
ofLDHandALDinserumasindexeswhichweredeterminedbytestkits.ResultsThedifferentdosages
fortumorinhibitionratefbetainear39.8%,25.7%,and17.7%,respectively,betaineofhighdosag
canremarkablydecreasetheactivityofLDH,andALD(P<0.01).Betaineofm dianndlowdosagescan
decreasetheactivityofLDHandALD(P<0.05).ConclusionBetainecaninhibitthegrowthoftumor
cellsinS180bearingmice,itseffecthascorrelationwithdosage.Meanwhile,itcandecreasetheactivityof
LDHandALDinserum,whichmeansbetainecaninhibittheglycometabolismpr cessandisprobablyone
ofpotentialmechanismsofitsanti—tumoreffect.
Keywords:betaine;antitumor;glycometabolism
甜菜碱化学名称为Ⅳ,Ⅳ,Ⅳ一三甲铵乙内酯,近
年来,陆续发现甜菜碱有多种药理作用,其可以取代
山梨醇保护体外培养的肾髓质细胞抵抗高渗FI],调
节多种细胞对高渗的反应,大大缓解或消除由于高
渗导致的DNA复制、蛋白质合成及细胞增殖速率
下降[2],并且抑制高渗介质诱导的HSPT0基因的表
达[3]。甜菜碱还可抑制L1210白血病细胞、肉瘤37
及埃利希瘤等肿瘤细胞株的有丝分裂,当和维生素
C的同分异构体D一异抗坏血酸联合作用时,这种抑
制作用更为显著Ⅱ]。
糖酵解是肿瘤细胞能量代谢的主要方式,抑制
肿瘤细胞的糖酵解即抑制了肿瘤细胞的能量代谢,
由于内能的缺乏而促使肿瘤细胞凋亡。乳酸脱氢酶
(LDH)和醛缩酶(ALD)是糖酵解代谢途径中的
关键酶,对机体的糖代谢过程起重要作用。本实验主
要通过观察甜菜碱对S。∞荷瘤小鼠血LDH和ALD
活性的影响,研究甜菜碱对荷瘤机体糖酵解过程
的影响,探究其变化与肿瘤发展的相关性,为研究甜
菜碱体内抗肿瘤作用机制提供依据。
1材料与方法
1.1药物及试剂:甜菜碱,浙江巨成化工有限公司,
质量分数98%;5一氟尿嘧啶(5一Fu),上海旭东海普
收稿日期:2006—03—22
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30400352,30400591);教育部重点科研项目(205045);黑龙江研究生创新科研项目
(YJSCX2006—66HLJ.YJSCX2005—133HLJ)
作者简介:张宇金(1982一),男,黑龙江哈尔滨人,硕士研究生,研究方向为抗肿瘤药物作用机制研究。
Tel:(0451)84800297E—mail:asdpppqqq@163.corn
*通讯作者季宇彬
万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月·1379·
药业有限公司产品,批号000706;ALD、LDH试剂
盒,南京建成生物技术公司。
1.2动物及瘤株:昆明种小鼠,体重(20±2.O)g,
雌雄各半,购自黑龙江中医药大学动物室(动物质量
合格证号:黑动字第00101003号);S。。。瘤株购自黑
龙江省肿瘤医院。
1.3仪器:细胞计数板;RF一540(荧光分光光度计)
日本岛津公司生产;低速离心机(北京离心机厂)。
1.4 瘤株接种:无菌条件下抽取接种生长良好的
S。。。荷瘤小鼠腹水(癌细胞数>95%),冰浴条件下,
用无菌生理盐水1:4稀释,按每只0.2mL(每毫
升4×107个细胞),于小鼠右前肢腋部皮下接种。
1.5实验分组及给药:小鼠随机分为5组,雌雄各
半,每组10只。分别为甜菜碱高、中、低剂量
(4.535、2.267、1.133g/kg)组;阳性对照5-Fu(25
mg/kg)组;生理盐水组。各组于接种24h后开始
ip给药,连续7d。
1.6肿瘤生长抑制率测定:停药后次日,处死全部
动物,剥取瘤块,称质量,计算抑瘤率[(对照组瘤质
量一治疗组瘤质量)/对照组瘤质量×lOO%]。
1.7血清LDH及ALD活力的测定:按试剂盒方
法操作测定LDH和ALD活性。
1.8数据处理:统计学方法采用SPSS10.0统计
软件进行处理,所有资料以;±s表示,两样本均数
比较用t检验。
2结果
2.1甜菜碱对S。。。肉瘤的抑制作用:见表1。对S。。。
荷瘤小鼠用药7d后发现,甜菜碱高剂量组的平均
瘤质量非常显著地低于对照组(P中剂量和低剂量组的平均瘤质量明显低于对照组
(P用与剂量有一定量效关系。
表1甜菜碱对Sno荷瘤小鼠的肿瘤抑制作用(工士S,席一10)
Table1 Inhibitionofbetaineo tumorfS180
bearingmice(;±s,辟一10)
与生理盐水组比较:。P<0.05一P<0.01
。P<0.05+。P<0.01口5NSgroup
2.2血清LDH测定结果:见表2。可以看出,甜菜
碱高剂量非常显著地降低LDH活力(P表2甜菜碱对She荷瘤小鼠血清LDH及ALD活力的
影响(i土s,一一10)
Table2 Effectofbetaineo activitiesofLDHandALD
inserumofS180bearingmice(;±s,拜一10)
组别剂量/(g·kg1)LDH/(U·L一1)ALD/(U·L一1)
与生理盐水组比较:’P+P<0.05’’P中剂量和低剂量可显著降低血清LDH活力(P<
0.05)。阳性药5-Fu可以非常显著降低血清LDH
活力(P2.3血清ALD活力测定结果:见表2。可以看出,
甜菜碱高剂量可以非常显著降低血清ALD活力
(P<0.01);中剂量和低剂量可明显地降低血清
ALD活力(P降低血清ALD活力(P<0.01)。
3讨论·
LDH是糖酵解途径中一种重要的酶[5],在人体
中主要分布于肾、心肌、肝、脾、红细胞和自细胞等组
织或器官中,肝脏的LDH浓度最高,其次是骨骼
肌、心脏、红细胞及肾脏。正常血清中含有LDH,但
多数组织中LDH活性比血清中的高,所以,即使少
量组织坏死也能使血清LDH活性增高。肿瘤细胞
具有一种代谢的独特性,其中糖酵解的顺序与三羧
酸循环缺少关联,导致肿瘤细胞利用葡萄糖较正常
组织细胞高5~10倍,其中多数转变为乳酸盐。当
发生肿瘤或细胞坏死时,LDH均升高。LDH的测定
对临床许多肿瘤性疾病的诊断、疗效判断及预后均
有重要价值。临床上已经通过检测LDH及其同工
酶来诊断心脏疾病。目前也有相当多的报道认为利
用血清LDH及同工酶的检测也有助于恶性肿瘤如
卵巢癌和肺癌及恶性淋巴瘤的诊断和判断治疗方法
的疗效。因此,血清LDH的动态观察,可作为恶性
肿瘤患者疗效及预后判断的一项可靠参考指标。
ALD也是糖酵解代谢途径中的关键酶,催化
1,6~二磷酸果糖(FDP)裂解成一分子磷酸二羟丙
酮(DAP)和一分子3一磷酸甘油醛(GLAP)。国外
有学者报道ALD可作为观察肝癌细胞恶性表型逆
转指标。肝癌时ALD活性升高,可能与肿瘤组织中
存在ALD有关。当PLC细胞破坏,大量释放ALD
致使血清ALD活性升高口’7],当介入治疗达到一定
程度时,肝癌组织被损毁,肿块缩小,血清ALD活
万方数据
·1380· 中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月
性下降。因内也有报道说,肝癌治疗前后血清ALD
活性差异有显著性(P<0.05),因此ALD适用于
评价肝癌组织损毁程度。
在本实验中,与对照组相比,不同剂量的甜菜碱
均可降低S,。。荷瘤小鼠血清中LDH和ALD的活
力,并呈现出了明显的量效关系,说明甜菜碱可能降
低了肿瘤组织的坏死程度,限制了瘤细胞经由丙酮
酸还原为乳酸的能力,限制了瘤细胞经由糖酵解获
得能量的能力,有可能迫使肿瘤细胞转由经三羧酸
循环有氧氧化供能,或因能量供应不足而使瘤细胞
生长受阻、死亡。LDH、ALD活性受抑制,糖酵解作
用减弱,对于控制肿瘤发展,防止恶液质形成,延长
宿主生存期具有重要意义。抑制肿瘤细胞内的无氧
糖酵解作用有可能是甜菜碱抗肿瘤作用的机制
之一。
本实验只是初步研究了甜菜碱对荷瘤机体的作
用,因为给药方式的改变和药物剂量的改变都会对
药效学结果有很大的影响。同时,甜菜碱作为一种营
养物质,其在肿瘤预防方面的作用也有必要进一步
研究,即从肿瘤营养学的角度。甜菜碱作为高效的甲
基供体,可促进细胞的DNA甲基化,改变肿瘤细胞
的甲基化模式,也就是说其更深一步的机制可能要
从表观遗传学的角度进行探讨。同时其对免疫系统
的影响也需进一步研究。
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银杏叶提取物对缺血再灌注大鼠脑线粒体的保护作用
杲海霞,李军霞,王永利+
(河北医科大学药理学教研室,河北石家庄050017)
线粒体是一种结构和功能复杂而敏感的重要细
胞器,是细胞能量产生的主要部位,是细胞的活力及
生存和死亡的调节中心。缺血再灌注细胞凋亡过程
中许多重要事件的发生都与线粒体密切相关,包括
caspases激活因子的释放、细胞内氧化还原状态的
改变、线粒体膜电位的丧失、Bcl一2家族促进和抑制
凋亡蛋白的参与等。其作为凋亡的中心环节已在许
多凋亡系统被证实[1’2]。
银杏GinkgobilobaL.为中国特有的古老植
物,用作药物在我国已有5000年的历史。现代药理
学研究证实,其提取物(extractofGinkgobiloba,
EGB)具有清除自由基、降低血液黏度、延长血液凝
固时间等功效。自20世纪80年代以来,国内外学者
对EGB进行了大量研究工作,并在多种缺血模型
上观察了其对缺血再灌注脑损伤的保护作用及其机
制。但关于EGB在脑线粒体保护方面,尤其对线粒
体钙超载影响方面的研究很少。本实验主要观察银
杏叶提取物注射液对局灶性脑缺血大鼠脑线粒体的
保护作用,以进一步探讨其抗缺血性脑血管疾病的
机制。
1材料
雄性健康SD大鼠96只(体重250~300g),
收稿日期:2006—02—17
作者简介:杲海霞(1972一),女,河北省泊头市人,硕士,讲师,研究方向为心脑血管药理学。
Tel:13103212796E—mail:gaoyuanzhaozhao@sohu.corn.an
*通讯作者王永利Tel:(0311)6266824Fax:(0311)6057291E—mail:wangyl52@heinfo.net
万方数据
甜菜碱的抗肿瘤作用及对S180荷瘤小鼠机体糖代谢过程的影

作者: 张宇金, 季宇彬, 何立巍, ZHANG Yu-jin, JI Yu-bin, HE Li-wei
作者单位: 张宇金,季宇彬,ZHANG Yu-jin,JI Yu-bin(哈尔滨商业大学,生命科学与环境科学研究中心
,黑龙江,哈尔滨,150076), 何立巍,HE Li-wei(哈尔滨商业大学药物研究所,博士后科研工
作站,黑龙江,哈尔滨,150076)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(9)
被引用次数: 8次

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