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五指毛桃水提液对辐射致小鼠肺细胞DNA损伤的保护作用研究



全 文 :中国药房 2011年第22卷第3期 China Pharmacy 2011 Vol. 22 No. 3
放射治疗是肺癌、食管癌和乳腺癌等胸部肿瘤的主要治
疗手段。在治疗过程中,正常肺组织不可避免地受到射线照
射而造成损伤,从而引起危害较大的并发症,严重影响患者的
生存质量。辐射作用于机体后,可直接作用于DNA等生物大
分子,使分子变性和细胞结构破坏,并可产生大量的自由基,
进而引起一系列损伤[1]。目前,对放射性肺损伤的临床治疗主
要是使用肾上腺皮质激素联合抗生素,但疗效不理想,而且激
素治疗易引起肿瘤复发和转移[2]。细胞保护剂氨磷汀可一定
限度地保护正常组织,但存在较大毒副作用,且价格昂贵 [3]。
因此,寻找高效、低毒的放射性肺损伤防治药物,已成为当今
研究的热点。
中药毒性低,来源广泛,在防治放射性损伤的研究中显示
出巨大的优势和潜力。五指毛桃是华南地区广泛使用的一种
中药,具有健脾益气、化湿舒筋、益肺止咳之功效[4]。近年来的
研究表明,五指毛桃能够抑制细胞内自由基反应,具有抗脂质
过氧化作用[5]。本研究以 60Coγ射线照射小鼠建立放射性肺损
伤模型,应用单细胞凝胶电泳技术,探讨五指毛桃对辐射引起
的小鼠肺细胞DNA损伤的防治作用,为五指毛桃这一天然抗
辐射药物在临床上改善辐射损伤的应用提供科学依据。
1 仪器与材料
1.1 仪器
FYC-50H60Coγ治疗机(上海医用核子仪器厂);DYY-Ⅲ型
电泳槽、DYY-11B型三恒电泳仪(北京市六一仪器厂);BX51·
R-32FB3F01正置荧光相差生物显微镜(日本Olympus公司);
150万相素接口数字功能输出相机(CCD,日本Nikon公司);
L420台式低速自动平衡离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公
司)。
1.2 试药
五指毛桃购自玉林市中药材公司,经笔者鉴定为真品;正
常熔点琼脂糖(NMA)、低熔点琼脂糖(LMA)均购自美国
Sigma公司;TritonX-100、十二烷基肌氨酸钠、溴化乙锭(EB)
均购自美国Premega公司;二甲亚砜(DMSO)、乙二胺四乙酸
二钠(Na2EDTA)、三羟甲基氨基甲烷(Tris-base)和氢氧化钠
Δ广西教育厅科研项目(200809MS124;200911MS195)
*副教授。研究方向:药理学、生理学。电话:0775-2622315。
E-mail:sywxp@163.com
五指毛桃水提液对辐射致小鼠肺细胞DNA损伤的保护作用研究Δ
王晓平 1*,黄 翔 2,段丽菊 3,陆奇丰 1,岑业文 1(1.玉林师范学院化学与生物系,玉林市 537000;2.玉林师范学
院体育系,玉林市 537000;3.郑州大学公共卫生学院,郑州市 450001)
中图分类号 R285;R142.3 文献标识码 A 文章编号 1001-0408(2011)03-0201-03
摘 要 目的:研究五指毛桃水提液对 60Coγ射线致小鼠肺细胞DNA损伤的保护作用。方法:60Coγ射线单次全肺照射复制小鼠肺
损伤模型,实验设计分辐射前给药、辐射后给药2个模块,各模块分阴性对照组、辐射模型组和五指毛桃水提液高、中、低剂量(20、
10、5 g·kg-1)组,灌胃给药,连续7 d,通过单细胞凝胶电泳技术检测肺细胞DNA损伤情况。结果:各模块的辐射模型组小鼠肺细胞
DNA的尾部DNA百分率(Tail DNA%)和尾矩(Tail Moment)高于阴性对照组(P<0.01);各给药组的Tail DNA%和Tail Moment
均显著低于辐射模型组(P<0.01),且随着给药剂量的增加,Tail DNA%和Tail Moment逐渐降低。结论:五指毛桃水提液对辐射
造成的小鼠肺细胞DNA损伤有一定的保护作用。
关键词 五指毛桃;DNA损伤;单细胞凝胶电泳;防治作用;辐射
Preventive Effect of Aqueous Extract from Ficus simplicissima on Radiation-induced DNA Injury of Lung
Cells in Mice
WANG Xiao-ping,LU Qi-feng,CEN Ye-wen(Dept. of Chemical and Biology,Yulin Normal College,Yulin
537000,China)
HUANG Xiang(Dept. of Physical Education,Yulin Normal College,Yulin 537000,China)
DUAN Li-ju(College of Public Heath,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To investigate the preventive effect of aqueous extract from Ficus simplicissima on 60Coγ ray-induced
DNA injury of lung cells in mice. METHODS:The lung injury model was established by 60Coγ ray whole lung irradiation. And the
experiments included two parts,i.e. medication before radiation and after radiation. Each part had negative control group,radiation
model group and high-dose,medium-dose and low-dose groups of aqueous extract from F. simplicissima(20 g·kg-1,10 g·kg-1,5 g·
kg-1)via i.g. gtt. DNA damage was detected by single cell gel electrophoresis after 7 days of medication. RESULTS:The results
showed that tail DNA% and tail moment of lung cell DNA in radiation model group were higher than those of negative control
group(P<0.01). Tail DNA% and tail moment of the experimental groups were significantly lower than those in radiation model
group(P<0.01). As the dose increased,the tail DNA% and tail moment reduced. CONCLUSION:Aqueous extract from F. simpli-
cissima have certain preventive effect on radiation-induced DNA injury of lung cells in mice.
KEY WORDS Ficus simplicissima;DNA injury;Single cell gel electrophoresis;Preventive effect;Radiation
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China Pharmacy 2011 Vol. 22 No. 3 中国药房 2011年第22卷第3期
(NaOH)均为国产分析纯。
1.3 动物
SPF级昆明种小鼠 80只,6周龄,♂,体重(20±2)g,购自
广西医科大学医学实验动物中心(动物生产许可证号:SCXK
桂2009-0002)。
2 方法与结果
2.1 五指毛桃水提液的制备
五指毛桃水提液的制备参照文献[6]方法略加改进:取五指
毛桃干燥药材,用 10倍体积的蒸馏水浸泡 1 h,加热煮沸 3 h,
趁热滤取药液;再加8倍量体积蒸馏水,煮沸30 min,合并2次
滤液,浓缩至相当于生药 2 g·mL-1。4℃贮藏,用时稀释至所
需浓度。
2.2 复制模型及分组
80只小鼠适应性饲养7 d后,随机分为2个模块,即辐射前
给药和辐照后给药。辐射前给药模块的给药方式为先 ig五指
毛桃水提液,每天 1次,连续 7 d,最后一次给药 1 h后照射;辐
射后给药模块的给药方式为先照射,后 ig五指毛桃水提液,每
天1次,连续7 d。每模块各5组,即阴性对照(Control)组、辐射
模型(IR)组、辐射+低剂量给药(IR+LD)组、辐射+中剂量给药
(IR+MD)组、辐射+高剂量给药(IR+HD)组,每组 8只。五指
毛桃水提液低、中、高剂量按相当于生药5、10、20 g·kg-1给予,
control组、IR型组给予等量生理盐水。除 control组外,其余组
小鼠进行 60Coγ射线单次全肺照射,照射率为 182.28 cGy·
min-1,照射野为 18 cm×18 cm,照射距离为 75 cm,照射剂量为
6 Gy。
2.3 单细胞凝胶电泳试验
2.3.1 单细胞悬液的制备:实验结束次日处死小鼠,取肺组
织,用37℃磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗2次,用眼科剪剪碎,以一
定量 PBS稀释后,过滤,收集细胞悬液,1 000 r·min-1离心 5
min,弃上清液,重悬,调整细胞密度为105~106个·mL-1。并以
台盼蓝排斥法检测细胞活力,计算细胞存活率>90%。
2.3.2 铺胶:在完全磨毛的载玻片(75 mm×25 mm)上铺第1层
180 μL质量分数为1%的NMA,待其固化后铺第2层100 μL质
量分数为0.8%的LMA和细胞悬液的混合液(体积比为5 ∶ 3),
待第2层固化后铺第3层质量分数为0.5%的100 μLLMA。固
化条件均为4℃、10 min。
2.3.3 细胞裂解:将玻片置于碱性裂解液(2.5 mol·L-1 NaCl,
100 mmol·L-1 Na2EDTA,10 mmol·L-1 Tris-base,1%十二烷基
肌氨酸钠,临用前加终浓度为 1% TritonX-100、10%DMSO,
pH10.0)中,4℃下裂解2 h。
2.3.4 细胞DNA解旋和电泳:将玻片置于水平电泳槽中,加入
新配制的电泳缓冲液(1 mmol·L-1 Na2EDTA,300 mmol·
L-1NaOH,pH13.0)浸泡 20 min,以便双链DNA解螺旋。室温
下调节缓冲液液面高低,于19 V、190 mA下电泳20 min。随后
将玻片浸入 0.4 mol·L-1 Tris-base缓冲液(pH7.5)中,中和 30
min。
2.3.5 染色与观察:5 μg·mL-1溴化乙锭染色,双蒸水漂洗,24
h内在荧光显微镜下观察。
2.3.6 拍照与分析:每只小鼠随机选择50个细胞进行分析,每
组共计数400个。细胞图像由CCD拍摄,用CASP彗星图像分
析软件自动分析。分析指标为国际公认的尾部DNA百分率
(Tail DNA%)和尾矩(Tail Moment)。其中,Tail DNA%为单
一的彗尾强度指标,Tail Moment为复合指标,定义为彗尾
DNA百分率和彗尾长度的乘积。
2.4 统计学方法
试验结果以x±s表示,采用Origin7.0统计分析软件进行
数据分析。
3 结果
小鼠接受 6Gy 60Co γ射线照射后,IR组肺细胞的 Tail
DNA%和 Tail Moment与 Control组比较均显著升高(P<
0.01),提示复制模型成功。IR +LD、IR +MD、IR +HD组的
Tail DNA%和 Tail Moment均显著低于 IR组(P<0.01),且随
着给药剂量的增加,Tail DNA%和Tail Moment逐步降低。辐
射前给药 IR+HD组的Tail Moment与Control组比较无显著差
异(P>0.05)。五指毛桃水提液对小鼠肺细胞DNA的影响见
表1。
表1 五指毛桃水提液对小鼠肺细胞DNA的影响(x±s)
Tab 1 Effect of aqueous extract from F. simplicissima on
DNA of lung cells in mice(x±s)
组别
Control组
IR组
IR+LD组
IR+MD组
IR+HD组
辐射前给药
Tail DNA%
2.90±0.50
35.42±1.45*
9.70±1.26#
6.40±0.72#
5.23±0.57#
Tail Moment
0.54±0.22
17.16±1.18*
2.24±0.58#
1.35±0.28#
0.98±0.16#
辐射后给药
Tail DNA%
2.74±0.48
23.60±1.23*
14.79±1.11#
9.58±0.96#
5.77±1.01#
Tail Moment
0.46±0.21
6.83±0.59*
3.77±0.50#
2.15±0.44#
1.79±0.55#
与control组比较:*P<0.01;与 IR组比较:#P<0.01
vs.control group:*P<0.01;vs.IR group:#P<0.01
4 讨论
放射治疗是恶性肿瘤的主要治疗手段之一,但在胸部肿
瘤的放射治疗中,部分肺组织不可避免地受到一定剂量的射
线照射而损伤。其中,肺组织DNA是辐射的主要靶分子。很
多实验证实,肺损伤的重要原因之一是氧自由基的生成。氧
自由基能损伤内皮细胞膜,增加肺毛细血管的通透性,引起肺
水肿和肺气体交换受损[7]。本研究结果表明,小鼠经6Gy60Coγ
射线照射后,肺细胞的Tail DNA%及Tail Moment升高,表明
60Coγ射线可引起小鼠肺细胞DNA链的断裂。DNA链断裂是
辐射所致生物效应中最重要的原初损伤[8],被认为是启动和促
进肿瘤发生发展的重要因素。当肺细胞DNA链断裂后,基因
不能正常表达,造成细胞错误生长,机体内各项活动受到干
扰。
中医理论认为,辐射引起的肺损伤属于热毒伤津、气阴两
虚、肺失宣肃证,治疗以益气养阴、润肺止咳、清热解毒、健脾
和胃为主要治则 [9]。临床与实验研究表明,一些具有清热解
毒、养阴益气、活血化瘀功效的中药具有不同程度的预防和治
疗放射性肺损伤的作用[10,11]。五指毛桃具有益气补虚、行气解
郁、健脾化湿、止咳化痰的功效[12],在临床上广泛使用。本研究
结果表明,在辐射前和辐射后给予五指毛桃水提液均可使小
鼠肺细胞的Tail DNA%及Tail Moment值降低,提示五指毛桃
对 60Coγ射线造成的小鼠肺细胞DNA损伤有一定的保护作
用。五指毛桃含有丰富的生物碱、补骨脂素和多糖等活性成
分,这些物质具抗氧化作用,能提高机体的免疫力,对辐射损
伤有一定的防治作用。
五指毛桃对辐射肺损伤有一定的疗效,但其抗辐射损伤
机制有待于进一步研究。
参考文献
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中国药房 2011年第22卷第3期 China Pharmacy 2011 Vol. 22 No. 3
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(收稿日期:2010-04-22 修回日期:2010-07-13)
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*主任药师。研究方向:医院药学。电话:027-67812902。E-
mail:znyyyxb@126.com
参麦注射液增强羟基喜树碱对肿瘤血管生成的抑制作用研究
刘 萍 1*,沈培强 2,吴东方 1(1.武汉大学中南医院药学部,武汉市 430071;2.正大青春宝药业有限公司,杭州
市 310023)
中图分类号 R285;R979.1 文献标识码 A 文章编号 1001-0408(2011)03-0203-03
摘 要 目的 研究参麦注射液联合羟基喜树碱对肿瘤血管生成的影响。方法:将人结肠癌细胞株(CW-2)细胞分为4组,即空
白、参麦、羟基喜树碱、联合用药组。分组后的CW-2细胞培养12 h,制得条件培养液,条件培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC),MTT
法检测细胞生存率,并用细胞培养小室检测其细胞迁移活性。结果:与空白组比较,其他3个用药组的HUVEC生存率和迁移活性
均显著降低(P<0.05);联合用药组与参麦组、羟基喜树碱组比较,HUVEC生存率和迁移活性则进一步降低。结论:参麦注射液联
合羟基喜树碱可增强对肿瘤血管生成的抑制作用。
关键词 参麦注射液;羟基喜树碱;肿瘤;人脐静脉内皮细胞;血管生成;抑制作用
Inhibition Effect of HCPT on Tumor Angiogenisis Enhanced by Shenmai Injection
LIU Ping,WU Dong-fang(Dept. of Pharmacy,Zhongnan Hospital of Wuhan University,Wuhan 430071,Chi-
na)
SHEN Pei-qiang(Zhengda Qingchunbao Pharmaceutical Co.,Ltd.,Hangzhou 310023,China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To explore the effect of Shenmai injection combined with HCPT on tumor angiogenesis. METHODS:
CW-2 cells were divided into 4 groups:blank group,Shenmai injection group,HCPT group,Shenmai injection combined with
HCPT group. CW-2 cells were cultured for 12 h to obtain conditional culture medium. HUVEC were conditionally cultured,then
survival rate was measured by MTT assays,migratory activity was detected by Transwell room. RESULTS:Compared with blank
group,the survival rate and migratory activity of HUVEC in 3 experimental groups all decreased significantly(P<0.05). The sur-
vival rate and migratory activity of HUVEC in Shenmai injection combined with HCPT group reduced significantly,compared with
Shenmai injection group and HCPT group. CONCLUSION:Shenmai injection combined with HCPT could increase inhibition effect
of HCPT on tumor angiogenesis.
KEY WORDS Shenmai injection;HCPT;Tumor;HUVEC;Angiogenesis;Inhibition effect
参麦注射液是根据“生脉散”的配方研制出的一种静脉注
射液,主要原料为红参和麦冬,有效成分为人参皂苷、麦冬皂
苷、麦冬黄酮和微量的人参多糖。羟基喜树碱是珙桐类植物喜
树的提取物——喜树碱的衍生物。目前认为,抗肿瘤治疗的一
个重要途径是抑制肿瘤血管的生成,从而延缓肿瘤的生长[1]。
已有研究证明,参麦注射液联合羟基喜树碱有抑制血管内皮
细胞增殖和活性的作用[2],但是对肿瘤血管生成的影响国内、
外尚无报道。
1 仪器与材料
1.1 仪器
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