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三叶青乙酸乙酯提取物对裸鼠人肝癌细胞HepG-2皮下移植瘤生长抑制作用的研究



全 文 :三叶青乙酸乙酯提取物对裸鼠人肝癌细胞
HepG - 2 皮下移植瘤生长抑制作用的研究*
王明仪1 陈伟芳1 陈 宇2 魏克民2△
(1 浙江中医药大学·杭州 310053 2 浙江中医药研究院·杭州 310007)
摘 要 目的:观察三叶青乙酸乙酯提取物对裸鼠人肝癌细胞 HepG - 2 皮下移植瘤的抑制作用,并探讨
其相关作用机制。方法:采用腋下接种 HepG - 2 细胞制备小鼠荷瘤模型,观察三叶青乙酸乙酯提取物
低、中、高剂量对裸鼠肿瘤体积、瘤重、抑瘤率、脾指数的影响,生化分析仪检测生化指标 ALT、AST、BUN、
CRE,ELISA法检测血清中细胞因子 TNF - α 、IFN - γ的含量。结果:三叶青低、中、高剂量组的抑瘤率分
别是 38. 66%、23. 53%、31. 09%;与模型组相比,三叶青各剂量组 TNF - α、IFN - γ水平升高,其中高剂量
组 IFN - γ明显高于模型组,具有统计学差异。结论:三叶青乙酸乙酯提取物具有抑制 HepG - 2 皮下移
植瘤的作用,作用机制可能与提高 IFN - γ和 TNF - α水平相关。
关键词 三叶青 乙酸乙酯 人肝癌细胞 HepG - 2 裸鼠
Study on Inhibition Effece of Ethylacocate Extract of Tetrastigma Hemsleyanum Diels et. Gilg on
Transplantation Tumor by Human Hepatocarcinoma Cell HepG - 2 in Athymic Mouse
WANG Ming - yi1,CHEN Wei - fang1,CHEN Yu2,et al
(1Zhejiang Traditional Chinese Medical University,Hangzhou 310053
2Zhejiang Academy of Traditional Chinese Medicine,Hangzhou 310007)
ABSTRACT Objective:To explore the antitumor effect and the mechanism of ethylacetate extract of tetrastig-
matis hemsleyani in athymic mouse transplantation tumor by human hepatocarcinoma cell HepG - 2. Methods:
HepG - 2 cell cultured in vitro was transplanted into subaxillas of mice to establish animal models with transplan-
ted tumor. The tumor weight,volume,rates of tumor inhibition,spleen index were recorded,Diochemical analyzer
analyzed ALT,AST,BUN,CRE,ELISA analyzed the levels of serum TNF - α and IFN - γ. Results:Low,mod-
erate and high dose treatment groups showed the rates of tumor inhibition were 38. 66% ,23. 53% and 31. 09%
. After treating with tetrastigmatis hemsleyani,all dose groups can up - regulated the levels of TNF - α and IFN -
γ,and high dose treatment groups was significant difference to compared with model group. Conclusion:Ethyla-
cetate extract of tetrastigmatis hemsleyani can inhibited athymic mouse transplantation tumor by human hepatocar-
cinoma cell HepG - 2,its mechanism may be associated with the levels of TNF - α and IFN - γ.
Key words:tetrastigma hemsleyanum diels et. gilg ethylacetate Human hepato carcinoma cell HepG - 2 at-
lymit mouse
* 浙江省中药新药研究发重点实验室 No. 2008F3036
△通讯作者
中药三叶青为葡萄科崖爬藤属植物三叶崖爬藤(Tet-
rastigma hemsleyanum Dielset) ,分布于长江以南广大地区山
谷林中或沟边坡地,块根或全草入药,可清热解毒、祛风化
痰、活血止痛,用于高热惊厥、肺炎、哮喘、咽痛、瘰疬、肝炎、
风湿、月经不调等症[1]。近年来因其具有抗肿瘤的生物活性
而被广泛研究[2],其乙酸乙酯提取物具有抗肿瘤及免疫调
节功能[3 - 4]。原发性肝癌是临床常见恶性肿瘤之一,手术切
除虽被公认为肝癌根治的首选方法,但至今手术切除率仍不
足 30%[5]。中医中药作为恶性肿瘤综合治疗措施中的一个
重要组成部分,在预防肝癌发生、减少复发转移、提高生存质
量、延长生存期等方面有着独特的优势。本实验研究了三叶
青乙酸乙酯提取物对 HepG - 2 皮下移植瘤的抑制作用,并
探讨其相关作用机制。
1 材料和方法
1. 1 药物与试剂 三叶青乙酸乙酯提取物制备:将 600g三
叶青用 3L乙酸乙酯提取 3 次,萃取液回收乙酸乙酯后,置于
冰箱中保存备用;5 - 氯尿嘧啶:湖北康源化工有限公司。
TNF - α、IFN - γ ELISA试剂盒:南京建成。
1. 2 细胞株及实验动物 人肝癌 HepG - 2 细胞株:购自浙
江中医药大学实验动物中心。BALB /C(nu /nu)裸鼠 25 只,4
~ 5 周龄,SPF级,体重(18 ± 2)g,购自浙江中医药大学实验
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动物中心,实验动物质量合格证号:SCXK(沪)2012 - 0002。
1. 3 动物造模 取接种人肝癌细胞 HepG - 2 后 10 ~ 14 天
荷瘤小鼠 3 只,脱颈椎处死,酒精消毒,在无菌条件下剥取瘤
组织,在无菌平皿中剪碎,置组织研磨器中,加生理盐水研磨
过滤,制成瘤细胞悬液,用 0. 4%台盼蓝计数,细胞活力大于
95% ,调整细胞浓度为 1 × 107·mL -1,取 0. 2mL 细胞悬液
接种于小鼠右前肢腋窝皮下建立模型。
1. 4 分组及给药 小鼠接种后随机分为 5 组,每组 5 只。
模型组(生理盐水)、三叶青低剂量组(5g /kg,生药)、三叶青
中剂量组(15g /kg,生药)、三叶青高剂量(25g /kg,生药) ,
0. 2mL灌胃,每天 1 次,共 21 天;对照组:25mg /kg 5 -氟尿
嘧啶 0. 2mL腹腔注射,1 周 2 次,共 6 次。
1. 5 观察指标检测 定期观察小鼠精神、饮食及排便等情
况。自接种后隔日测量裸鼠体重。每周用游标卡尺测量裸
鼠肿瘤的长(a)短(b)径,并按以下公式计算相对体积:V =
0. 5ab2。末次给药后 24 小时,摘眼球取血 0. 4 ~ 0. 6mL,测肝
功能、肾功能生化指标[谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶
(AST)、尿素氮(BUN)、肌酐(CRE) ]。血液离心取上清液,
ELISA法检测血清中细胞因子 TNF - α 、IFN - γ的含量。脱
颈椎处死动物,剥离肿瘤和脾脏,电子天平称重,计算各组抑
瘤率及脾脏指数:抑瘤率 =(模型组平均瘤重 -治疗组平均
瘤重)/模型组平均瘤重 × 100%,脾脏指数 = 脾脏重量
(mg)/体重(g)× 10。各组瘤组织经 10%甲醛固定后石蜡
包埋切片,HE染色,光镜下观察细胞和组织结构的变化。
1. 6 统计学分析 采用 SPSS 16. 0 软件分析,分析结果以
均数 ±标准差(x ± s)表示,组间差异的比较采用单因素方差
分析(LSD法) ,以 P < 0. 05 判定有统计学意义。
2 结果
2. 1 三叶青乙酸乙酯提取物对 HepG - 2 细胞裸鼠皮下移
植瘤生长的影响 见表 1
表 1 各组小鼠体重、瘤体积、瘤重、抑瘤率、脾指数的比较(x ± s,n = 5)
组别 体重(g) 瘤体积(mm3) 瘤重(g) 抑瘤率(%) 脾指数
模型组 21. 7 ± 1. 4 1511. 91 ± 265. 02 1. 19 ± 0. 23 98. 37 ± 12. 86
5 - FU 18. 3 ± 1. 9* 488. 85 ± 112. 49**0. 44 ± 0. 12** 63. 03 63. 49 ± 10. 55**
低剂量 20. 5 ± 0. 6 898. 19 ± 296. 05**0. 73 ± 0. 19** 38. 66 85. 11 ± 14. 16*
中剂量 20. 0 ± 1. 7 1175. 94 ± 240. 85* 0. 91 ± 0. 12* 23. 53 76. 85 ± 15. 75*
高剂量 20. 4 ± 1. 1 1031. 40 ± 199. 69* 0. 82 ± 0. 10* 31. 09 67. 31 ± 6. 20*
与模型组比较* P < 0. 05,**P < 0. 01
2. 2 三叶青乙酸乙酯提取物对小鼠肝、肾功能及细胞因子
的影响 见表 2。
表 2 各组小鼠 ALT、AST、BUN、CREA、TNF - α、
IFN - γ的变化(x ± s,n = 5)
组别
ALT
(IU /L)
AST
(IU /L)
BUN
(mmol /L)
CREA
(μmol /L)
TNF - α
(pg /mL)
IFN - γ
(pg /mL)
模型组 43. 22 ±3. 82 117. 09 ±10. 51 5. 61 ±1. 44 35. 40 ±1. 52 474. 98 ±14. 04 588. 23 ±21. 90
5 -FU 46. 56 ±26. 89 144. 06 ±26. 42 8. 54 ±2. 42** 36. 00 ±2. 92 463. 45 ±38. 96 583. 82 ±65. 60
低剂量 43. 56 ±7. 95 117. 30 ±21. 13 6. 27 ±0. 97 36. 60 ±2. 41 532. 39 ±37. 98 630. 82 ±24. 91
中剂量 44. 19 ±7. 42 125. 40 ±6. 50 8. 10 ±1. 64** 37. 40 ±2. 07 481. 28 ±184. 1 666. 01 ±238. 8
高剂量 30. 98 ±8. 07 109. 81 ±27. 99 7. 28 ±0. 79 35. 80 ±2. 68 555. 02 ±37. 20 789. 48 ±64. 2**
与模型组比较* P < 0. 05,**P < 0. 01
2. 3 三叶青乙酸乙酯提取物对瘤组织病理学变化的影响
模型组瘤组织呈巢状或片状生长,肿瘤细胞形态不规
则,排列密集,大小不一,细胞核大染色较深,核仁明显,核分
裂相多见,片状坏死区少。三叶青低剂量、中、高剂量组细胞
呈不同程度地坏死,5 - FU 组呈大面积片状坏死,较三叶青
治疗组严重。见图 1。
图 1 各组瘤组织光镜观察
3 讨论
人肝癌细胞株 HepG2 所构建的裸鼠移植瘤模型
[6],瘤
组织保持原有细胞组织学特点,病理与人体肝癌病理状态接
近,是探讨药物抗肝癌作用的一种理想模型。本实验的裸鼠
在接种后的 4 ~ 6 天全部出现肿瘤,实验结束后全部存活。
三叶青低剂量组抑瘤率最高(38. 66)%,高剂量组次之
(31. 09)%,中剂量组最低(23. 53)%。病理切片 HE染色结
果显示三叶青治疗组瘤组织形态不规则,细胞大小不一,细
胞核染色较深,细胞呈不同程度的坏死,说明三叶青具有一
定的抑制肿瘤作用。
三叶青各治疗组裸鼠体重低于模型组,实验过程中精神
状态好,未出现食欲减退、消瘦、腹泻等症状,而 5 - FU 组裸
鼠均出现不同程度地食欲减退、消瘦、精神萎靡等现象。生
化检查结果显示:三叶青各剂量组对肝功能无毒副作用,三
叶青中剂量组 BUN 偏高,可能对肾功能有所损伤。三叶青
各剂量组脾指数均低于模型组,且随着剂量升高,脾指数有
下降趋势,说明三叶青对免疫功能有所影响。
细胞因子 IFN - γ和 TNF - α在调节免疫和抗肿瘤作用
中发挥重要作用。肿瘤坏死因子是一种多功能细胞因子,可
以直接杀伤或抑制肿瘤细胞,在促进肿瘤发生、发展的过程
中起到重要作用[7]。干扰素具有抗肿瘤血管生成、直接杀伤
肿瘤细胞、免疫调节及阻断原癌基因等功能,干扰素与肿瘤
细胞表面受体结合后,可通过调节干扰素刺激基因的表达,
从而发挥抗肿瘤的效应。本实验结果显示,三叶青低、中、高
剂量组 IFN - γ和 TNF - α 水平均高于模型组,三叶青高剂
量组 IFN - γ升高明显(P < 0. 05) ,说明三 (下转第 163 页)
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(6 - H,s,2OCH3) ;13 C - NMR(CDCl3)δ:176. 53(C = O) ,
165. 24(C - 7) ,162. 12(C - 5) ,159. 71(C - 9) ,159. 27(C -
4) ,146. 25(C - 2) ,135. 40(C - 3) ,129. 61(C - 2,6) ,
122. 36(C - 1) ,114. 09(C - 3,5) ,103. 92(C - 10) ,99. 38
(C - 8) ,98. 07(C - 6) ,55. 82(7 - OCH3) ,55. 84(4 -
OCH3)。以上数据与文献报道一致
[9]。鉴定化合物 4 为 7,
4 -二甲氧基山柰酚。
化合物 5:淡黄色针晶。IR(KBr)v:3369,3312,170l,
l616,15l6,l462,143l,l337,1238,11l8,993,758cm -1。EI -
MSm/z2l2,l97,181,l53,141. 1H - NMR400MHz,CDCl3)δ:
7. 32(2H,s,H -2,6) ,6. 03(1H,s,4 - OH) ,3. 92(6H,s,3,5
- OCH3) ,3. 89(3H,s,- COOCH3) ;13 C - NMR(100MHz,
CDCl3)δ:166. 83(> C = 0) ,l46. 67(C - 3,5) ,139. 3(C - 4) ,
121. 04(C - 1) ,l06. 7l(C - 2,6) ,56. 39(3,5 - OCH3) ,52. 03
(一 OCH). 数据与文献[10]对照一致,确定化合物 5 为丁香
酸甲酯。
化合物 6:黄色液体,有芳香气味。EI - MS(m/z) :164
[M +],2,UVλMeOHmax nm:236,280;IRν(液膜)cm
-1:3400(OH) ,
2900,2850,2760(CH3,CH2,CH) ,1620(C = C) ,1590(苯
环)。以上数据经比较与文献[11]一致,因此鉴定化合物 6 为
丁香酚。
化合物 7:无色针状结晶。mp:81 ~ 83℃。ESI - MSm/
z:151[M - H]-,1H - NMR(500Hz,CDCl3)δ:9. 83(1H,s,
CHO) ,7. 44(1H,dd,J = 8. 5,1. 7Hz,H - 6) ,7. 42(1H,d,J =
1. 7Hz,H - 2) ,7. 04(1H,s,J = 8. 5Hz,H - 5) ,6. 38(1H,
br. s,OH) ,3. 94(3H,s,OCH3)。13 C - NMR(125Hz)δ:190. 9
(CO) ,151. 8(C - 4) ,147. 2(C - 3) ,129. 8(C - 1) ,127. 5(C
- 6) ,114. 4(C - 5) ,108. 9(C - 2)。以上数据与文献[12]报
道的数据基本一致,鉴定化合物 7 为香草醛。
化合物 8:白色针晶。mp170 - 172℃。EI - MSm/z:193
[M - H]-,1H - NMR(DMSO - d6,500MHz)δ:3. 81(3H,s) ,
6. 36(1H,d,J = 15. 8Hz,H - 8) ,6. 78(d,J = 8. 0Hz,H - 5) ,
7. 06(dd,J = 8. 0,2. 0Hz,H - 6) ,7·. 27(d,J = 2. 0Hz,H -
2) ,7. 48(d,J = 15. 8Hz,H - 7) ;13 C - NMR(DMSO - d6,
125MHz)δ:55. 7(- OCH3) ,112. 2(C - 2) ,115. 5(C - 5) ,
115. 6(C - 6) ,122. 7(C - 8) ,125. 7(C - 1) ,144. 3(C - 7) ,
147. 9(C - 4) ,149. 0(C - 3) ,167. 8(C - 9)。以上数据经比
较与文献[13]一致,因此鉴定化合物 8 为阿魏酸。
4 结论
从乙酸乙酯萃取部位分离得到了 8 个化合物,结构鉴定
分别为邻苯二甲酸二(2 - 乙基己)酯(bis(2 - ethylhexyl)
phthalat,1)、香草酸甲酯(methylvanillate,2)、对羟基苯甲酸
甲酯(methylparaben,3)、7,4 -二甲氧基山柰酚(7,4 - di-
methoxykaemferol,4)、丁香酸甲酯(4 - hydroxy - 3,5 - dime-
thoxybenzoic acid methyl ester,5)、丁香酚(eugenic acid,6)、香
草醛(vanillin,7)、阿魏酸(ferulic acid,8)。化合物 1 ~ 7 为
首次从柽柳属植物中分离得到。
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)
(上接第 158 页)
叶青有可能通过提高 IFN - γ和 TNF - α水平来发挥抗肿瘤
及调节机体免疫功能的作用。
综上所述,三叶青乙酸乙酯提取物具有抑制 HepG - 2
皮下移植瘤的作用,但不呈剂量依赖性,作用机制可能与提
高 IFN - γ和 TNF - α水平有关。
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