全 文 ：i nKi n gGeo r geIs l a ndo ft h e A nt a ret i cw e re c a r ri e du ot
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B a s e e a s t a n d w e s t a b o u t
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T h e a p p e a r a n c e f r e a u e n e v o f m a l e a n d f e m a l e a n d t h e s t a b i l i t v o f t h e a n i m a l s w e r e o b s e r v e d
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, n u m b e r s o f t h e a n im a l s
, s e x u a l a n d w e a t h e r e o dd i t i
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e l e P h a n t
螺旋藻多糖对移植性癌细胞的抑制作用及其机
理的研究 _
刘力生① 郭宝江① 阮继红① 覃广泉① 吴伯堂②
( 中国科学院海洋研究所实验生物学开放研究实验室 , 青岛 2 6 6 0 7 1)
(① 仲恺农业技术学院生物技术研究室 , 广州 5 1 0 2 23 ) 一
(⑧ 中国科学院南海海洋研究所 ,广州 5 10 3 01 ) ` , . . 、 . :
收稿日期 1 9 90 年 5 月 20 日 厂 . …关键词 螺旋藻多糖 ,腹水型肝癌细胞 ,肉瘤 1 8 0 , ’ H 一脱氧胸腺啥核昔 , , H 一尿嚓咤核昔 , 3 H 一亮氨酸
`
提要 螺旋藻多糖 20 Om g / k g 可显著抑制 小 鼠体 内腹水型杆癌 细胞的增殖 。 它
对 51 80 和腹水型肝癌 细胞 D N A , R N A 和蛋 白质的抑制作用 ,在 3 ~ 24 h 内均
随作用时间延长 而提高, 。 它时癌 细胞 D N A 合成的抑制作 用 , 属 D N A 代谢干
扰型 。 螺旋藻」 多糖虽不能直接杀伤癌 细胞 ,但通过增强机体的兔疫力而抑制癌 细
胞的增植 。
抽 .
螺旋藻 ( s iP , “ il an IP 。 ,。。 行 ) 多糖 , 经我们多年研究 , 发现它是二种无毒的天然产物 。 它的
分子量为 12 59 0 , 其组分含 D 一甘露糖 30 . 9 3 8 , D 一葡萄糖 29 . 7 79 , D 一半乳糖 2 . 7 5 , , 葡萄糖醛酸
.16 52 6多以、 它具有抗辐射和显著减轻小鼠骨髓细胞及蚕豆根尖细胞的辐射损伤 , 大大降低电离
辐射引起的突变频率的作用 2[, 10 , ; 具有增强小鼠骨髓细胞增殖能力的活性 【` 0J 。 此外它还可提高核
酸内切酶的活性和促进 D N A 修复合成的作用 31[ 。 为了哗一步研究螺旋藻多糖的生物活性与作
用机理而设计了本试验。
1
. 实验材料 ’ ` 。 一 ’
1
.
1
. 螺旋藻多糖
按文献 l[ ]的方法提取与纯化 , 用 80 ℃ 的无菌蒸馏水配制成所需浓度 ,置冰箱备用 。
, 实验海洋生物学开放研究实验更研究报告第 杠 号 。 `
海洋科学 , 1 9 9 1 年 , 月 ,第 , 期 ”
沪|
i
L 2
.实验动物 ,
取 19 土 1g 健康昆明种小白鼠 , 兰州生物制品研究所提供 。
.1 3
. 癌细胞
无菌取接种后第 , 天的腹水型肝癌 ( sA ict ic il eP a ot am ) ` 或肉瘤 s( ar co m a 18 0) 或白 血 病
( eL
u ke im
a
.
7 7 12 ) 癌细胞 41[ 用无菌生理盐水洗涤 1、 次 ,计数配成所需浓度 。
L截培养液 ` - , - 一 、 一 ’ 一 「 一 _ ’ 一
1 9 9 或 16 4 0 培养液 ( s i g m a 产品 ) 内含 2 0 .多 小牛血清 、 青霉素 l o o u /m L 和链霉素 10 0 产 g /
m L
。 “ _ 」
L S
. 标记物
’
H
一脱氧胸腺咯吮核营 ( 3H 一T dR , 比强度 9” G B q /m ` m ol ) , 3H 一尿呛咤核昔 ` ( 3H 一 u R , 74 0
G B q /m m
o l )
, ’
H
一亮氨酸 ( , H 一 L e u , 2 . 9 6 T B q /m m o l ) , 均为上海原子核研究所产品 。
L 6
. 消化剂
过氯酸与过氧化氢容量比 1 : 1。
L 7
. 闪烁液
.0 4务 P P o 和 .0 01 多 P o P o P 的二 甲苯溶液与乙二醇甲醚 , “ 4 ( :v v ) 。 ’
H
. 实验方法
11
.
1
. 对体内癌细胞的抑制作用
选健康雌性 19 士 19 的昆明种小鼠 36 只 , 每鼠接种腹水型肝癌细胞 , x l。“ 个 , 随机分成 2
组 , 对照组 : 在接种后第 2 天开始每天腹腔注射无菌生理盐水 4 O . Zm L , 连续 d6 。 治疗组 : 在接种
后第 2 天开始每天注射剂量为 20 0 m g / k g 的螺旋藻多糖 , 亦连续 “ 。 防治组 : 在接种癌细haJ 前
, 天 ,每天腹腔注射 2 0 0m g / k g 的螺旋藻多糖 , 接种后再按治疗组的方法处理 。 停药后隔两天取
出腹水 , 并用生理盐水 Zm L 洗 3 次腹腔 , 腹水与洗涤液合并定量后在显微镜下进行细胞计数 。 比
较对照组与各实验组每只小鼠带癌细胞的平均数 ,得 出抑制率(多) 。 ·
1
;
2
` 对移植性腹水型肝癌小鼠存活率的观察
选健康小白鼠 (雌雄各半 ) 12 0 只 , 随机分成 4 组 , 每组 30 只 ( ? 了 分笼佩养 ) , 正常对照组不
做任何处理 , 在相同条件下饲养。 另 90 只平均每鼠接种腹水型肝癌细胞 , x l护 个 , 阳性对照
组 、 治疗组和防治组的处理与上述癌细胞抑制试验相同。 然后逐 日观察实验小鼠在 30 d 内的存
活率。
.1 .3 对体外癌细胞的抑制作用 一 `卜 · ’
用体外细胞培养 ’ H 一 T d R 参人法 〔洲进行研究 6 · 无菌取在昆明种小鼠接种后第 · 5 天的腹水型
肝癌 ( A H ) 或肉瘤 s( 18 0) 或在 6 15 小鼠接种后第 5 天的白血病 ( L 7 7 1 2 ) 癌细胞 , 经生理盐
水洗 1次 , 用 19 9 培养液制成 2 x 10 , /m L 悬液 , 每瓶分装 s m L ; 在 3 7℃ 温育 1 4h 后随机分组 , 每
组 3 瓶 , 实验组各瓶按 2 , 0 , 2 0 0, 1劝 , 1 0 和 5 0产 g Zm L 的剂量加人螺旋藻多糖 ,对照组则加人相
应的无菌生理盐水 。 同时各瓶加人 5 0户 L 的 3H 一 T d R , 使培养液的放射性 比强度为 3 7 K B q /m L ,
37 ℃ 继续温育 2 h4 , 离心 、 洗涤 、 消化 ,用 1 0m L 闪烁液分 3 次将消化物全部移人测量瓶 。 置 F J :
: 1。。 型全自动液体闪烁计数仪测放射性 , 比较各试验组与对照组的平均 。 pm 值 ,得抑制率 ( %元
1
.
4
. 对癌细胞 D N A , R N A 和蛋白质言成抑制的动力学
方法与 “ .1 .3 ” ’ 法相 同 , 唯标记物分别同时使用 ’ H 一 T D R , 3 H 一 U R 和 3H 一L e u , ’ 培养液的放射
性比度均为 3 7 K B q /m L , 螺旋藻多糖的剂量均为 巧 0邢g Zm L 。 37 ℃ 培育 3 , 6 , 12 .和 24 h 后 , 如上
M A R I N E S C I E N C E S
,
N o
一
5
,
S e P t
· ,
1 9 9 1
法测其放射性 , 分别 比较各时相对照组与 各实验组的平均 cP m 值。 分别得到该多糖对 5 1 8 0 和
A H 癌细胞 D N A , R N A 和蛋白质代谢抑制的动力学曲线 。
1
.
5
. 用 P ia n et lrt ” 的 D N A 合成速率抑制法来判断 D N A 合成的抑制机理
用 R P M I 1 6 4 。培养液分别将 5 18 0 和 A H 细胞配成 2 X 10 ,个 /m L 的细胞悬液 , 每瓶 , m L ,
37 ℃ 预培养 1h0 后随机分组 。 实验组各瓶加人螺旋藻多糖溶液 0 . lm L (终浓度 l , o拼 g /m L ) , 对
照组加人相应的无菌生理盐水 , 继续 3 7七 温育 101 后 , 用无菌生理盐水洗 3 次 , 除去螺旋藻多
糖 , 再加人新鲜 1 6 4 0 培养液 , m L牙分别温育 l , 3 , , 和 7h , 然后加人 o . l o m L ’ H 一 T d R (终比度为
37K B q /m L )
, 均再在 37 ℃ 培养标记 h2 , 离心收集细胞 ,洗涤 、消化 , 如上法测放射性 , 分别 比较
各时相对照组与实验组的平均 c P M 值 ,得相 对于对照组的参人百分率 (务)的动态曲线 。
’
111
` 结果 -
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.
1
. 螺旋藻多摘对体内腹水型肝癌细胞的抑制 .
表 1说 明 , 该多糖对体内移植性癌细胞的增殖有显著的抑制作用 。 同时 , 防治组比治疗组的
抑制率更高 。
表 i 螺旋藻多糖对体内腹水型肝癌细胞的抑制作用
T a b
.
1 I o h ib i * 10 0 o f p
o 一y s a ` 。卜a r i d` o f S p i r o z i n o p l o t e 。 。 1 5 2 0 0 二 g / k g `n p r o l i f er a * 10五 o f a s o i t i e 卜e ,
p a t o m a e e l l s i n , i , o
丫
乙 - 兰军匕一…一 -一里兰共…`一一二二塑竺11竺l兰亡竺兰二-卜二鳖丝一对照 一 ’ I ` , } ` 8 .82 士` · ` 4 {治疗 … ” } ` 汤 5土 .04 3 } ’ .40防治 } ’ 2 ! ’ · 6 2土 0 · , ` } 9` · 4
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3。无:
(%è哥茶早
3 6 12
作用时间 (h) 请除药物后的时间 (h)
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.
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图 l 螺旋藻多糖对肉瘤 18 。 ( 0 ) 和腹水型肝癌 ( . )
细胞 D N A , R N A 和蛋白质代谢的影响
F 19
.
1 I n il i b i t i o n o f P o l y s a e e h a r i d e o f 占P i r “ l i n a
, l a : e 。 , i : 1 5 0 补g /m L o n [ ’ H ] T d R , 〔’ H ] U R a , d
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3
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a s e i t i e h e p a t o m a ( . )
e e l l s i n v i t r o n , 3 , 戈土 s D
梅洋科学 , 1 9 91 年 夕 月 ,第 , 期 `
图 2 螺旋藻多糖对肉瘤 51 8 0 ( 0 ) 和腹水
型肝癌 ( . )细胞 D N A 合成的后作用
F i g
.
2 R a t e o f D N A s y n t h e s i s i n s a r e o m a
1 8 0 ( o )
a n d a s c i`手c h e p a ` o m a ( . ) c e l l“ a t
v a r i o u s t i m e a f t e r t r e a t m e n t w i t h P o l y s a
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1 1
.
2
. 螺旋藻多糖对移植性腹水型肝癌小鼠存活率的影响
表 2表明 , 该多糖虽能提高带瘤小鼠的存活率及其存活天数 , 但不明显 。
表 2 螺旋藻多糖对移植性腹水癌小鼠存活率的影响
T比 。 2 E f f e e t o f p o l y s a e e h a r i d e o f s p i r o l i n o p l a t e o s i s 2 o o . 脚 /k g o o s u r ` , al p e r o e n t a g e o f t r a n s -
P l a n t e d a s e益t i e h e p a t o m a i n m i e e
组别 死鼠平均存活天数 存活鼠数 存活率 (% )
nUn,j
ǎ1nù,` ,山;ù.人正常对照
对照
治疗
防治
2 0
2 1
。
5
2 3
3 0
6
7
9
表 3 螺旋藻多糖对腹水型肝癌 、 肉瘤 180 和白血病 7 7 1 2 癌细胞 D N A 合成的抑制作用
T a b
·
3 I n h i b i t i o o o f p o l y s a o e h a r i d e o f
SP
i r u , i n a p al t
e n s i s ( p s p )
0 0 1。 。 o r p o r a t io 。
o f 〔’ H ] s a r e o . a 1 8 0 a n d l e林 k e m i a 7 7 1 2
e e l l s i n
t h y m i d i n e i n t o D N A o f a s e i t i e h e p a t o m a
-
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e e 戈 + SD
癌细胞 剂量 (拜宫/m L ) , H一 T d R 在 D N A 的脉冲数 抑制 率 ( % ) 州
腹水型肝癌 熨照
2 , 0
7 1
.
1土 3 . 4
12
.
4土 0 . 6
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.
0 + 0
.
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照00对2501 ,肉瘤 1 8 0
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。白血病 7 7 12 对照
2 5 0
2 0 0
1 5 0
1 0 0
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.
6土 2 6 . 3
4 0 1
.
3士 2 1 . 0
4 3 2
.
7土 2 1 . 7
4 6 2
.
6士 2 3 . 3
4 7 7
.
6士 2 4 . 4
4 9 8
.
8+ 2 4
.
8
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ō月ō .
l L 3
. 螺旋藻多糖对 5 180 , A H 和 L 7 71 2 癌细胞 D N A 合成的抑制
从表 3 可见 , 该多糖在大剂量时对 5 1 8 0 和腹水型肝癌细胞 百N A 合成的抑制率较高 , 经计
算其 I D 50 依次为 8 和 ” 户 g /m L , 而对 L 7 71 2 细胞 D N A 合成的抑制则较低。
m
.
4
. 螺旋藻多糖对 5 18 0 和 A H 癌细胞 D NA , R N A `和蛋白质合成抑制的动 力学
图 l 的抑制动态曲线表明 , , 该多糖对 5 18 0 和 A H 癌细胞 3 种生命大分子的抑制均随作用
时间延长而增高 ,其中对 D N A 的抑制始终比 R N A 和蛋白质高。
l L S
. 螺旋藻多糖对 5 18 0 和 A H 癌细胞 D N A 合成速率的影响
由图 2 可见 , 当螺旋藻多糖从培养液中除去之后 , 两种癌细胞 D N A 合成的速率都是逐步恢
复的 。
M A R I N E S C I E N C E S
,
N o
.
5
,
S e p t
、 ,
1 9夕1
IV二讨论
螺旋藻多糖 Z o om g/k g可以显著抑制小鼠体内移植性腹水型肝癌细胞的增殖 , 而且防治组
比治疗组的抑制率更高 (表 1) 。 但对移植性腹水型肝癌小 鼠存活率的提高不显著 (表 2 ) 。 这是
什么原因 ? 通过体外培养 3H 一 T d R 参人法试验 , 表 3 的结果表示 , 螺旋藻多糠 50 一 25 0户 g /m L
对 5 1 8 0 , A H 和 L 7 7 1 2 癌细胞 D N A 合成的抑制作用均随剂量增多而提高 ; 对 ` ’ 5 18 0 的半抑 ,
制量 妞D so) 为 8 产 g /m L , 对 A H 的 ID S。 为 、 ” 拼 g /m L , 而对 L 7 71 2 的抑制作用甚差。 说
明不同癌细胞对该多糖的敏感性不一样。 一般认为 , I D , 。 在 1~ 10 那 g /m L 的药物是对癌细胞 .
有细胞毒作用的 〔`幻 , 从而可知 , 螺旋藻多糖对上述 3 种癌细胞的细胞毒作用是很低的 。 螺旋藻多
糖 15 0那 g /m L 对 5 1 8。 和 A H 癌细胞 D N A , R N A 和蛋白质合成抑制动态 曲线 (图 l) 表明 :
它对 3 种生命大分子的抑制率均随作用时间延长而升高 , 对 D N A 的抑制始终比 R N A 和蛋 白
质高 。 这说明该多糖对癌细胞增殖的抑制主要是通过抑制 D N A 合成起作用的 。 那么它抑 制
D N A 合成的作用机理如何 ? 根据 aP i nt er 1[] 的判断标准 : 当药物从培养液中清除后 , D N A 合
成速率迅速恢复者 , 此化合物只代谢性地抑制了 D N A 的合成 ; 而使 D N A 合成速率继续下降
者 , 则此化合物损伤了 D N A 的复制模板 , 因此 , 从图 2 看 , 螺旋藻多糖的抑制机理 主要属于代谢
性的抑制 。 ’
上述事实说明 , 螺旋藻多糖不能损伤癌细胞 D N A 的复制模板 ,不 能直接杀伤癌细胞。 因此
停药之后 , ` 带癌小鼠逐渐死亡是可 以理解的 。 那么 ; 防治组对体内的癌细胞增殖的抑制率高达
91 多 ,又是如何实现的呢 ? 经免疫学研究表明 : 螺旋藻多糖能够显著提高机体非特异性的细胞免
疫功能和特异性的体液免疫功能 。 所以它是通过增强机体免疫力的介导作用 〔6, ’ , 。, , 而间接地抑制
癌细胞的 。 螺旋藻多糖对机体免疫功能的提高作用及其机理研究将另文报道 。
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海洋科学 , 1 9 9 1 年 9 月 , 第 5· 期
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名 i c a l L a b二
黄河 口及其附近海域沉积物中A s的粒度校正 * ( l)
高兴梅 马锡年 李全生
( 中国科学院海洋研究所 , 青岛 2` 6 p 7 1 )
徐锡军
(中国化工进出口公司山东分公司
收稿日期 1 9 , 。年 9 月 12 日
,青岛 2 6` 0 0 1 ) “
关键词 镇 1 6拼m 粒径外推校正法 , 中值粒径校正法 ,活性 sA , 黄河 口 ,沉积物
提要 叮 本文采用 了两种杜度校正方法 : 毛 16 户 m 粒径外推校正法 , 中值拉径校
正法 。 研究结果表 明 , . 沉积物 A s 含量经拉度校正 以 后 , 能比较有效地反映 出河
口地 区 A s 的分布变化情况 。
沉积物中重金属含量的测定通常是先将沉积物消解处理 ,经这样处理后测定的是沉积物中的
* 本文续 1 6拌m 粒径百分数及中值粒径由本所副研究员杨光复提供 , 吴景阳副研究员也给予一定的帮助 ,在此深表感谢 ;中
国科学院海洋研究所调查研究报告第 19 91 号 。
弓s ` ’ M A R I N E s c I E N c E s , N O · 5 , s叨 t · , 一9 9 1