閆德祺,劉永琦,2,3*,李應(yīng)東,李 豆,藺興遙,伍志偉,顏春魯
(1.甘肅中醫(yī)學(xué)院系統(tǒng)生物學(xué)與中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究所,甘肅蘭州 730020;2.甘肅省中藥藥理與毒理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中西醫(yī)結(jié)合基礎(chǔ)室,甘肅蘭州 730020;3.敦煌醫(yī)學(xué)與轉(zhuǎn)化省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州 730020)
惡性腫瘤嚴(yán)重危害人們的生命健康,患者死亡率高。惡性腫瘤在中醫(yī)學(xué)中多屬積的范疇,按發(fā)病進(jìn)展分為氣滯血阻、瘀血內(nèi)結(jié)、正虛瘀結(jié)3個(gè)證型,分別予以理氣通絡(luò)、活血消積;祛瘀軟堅(jiān)、調(diào)理脾胃;補(bǔ)益氣血、活血化瘀。當(dāng)歸貝母苦參丸首見(jiàn)于《金匱要略·婦人妊娠病脈證并治第二十》,該方由當(dāng)歸、貝母、苦參三味藥物組成,具有養(yǎng)血和血、清熱燥濕、化痰散結(jié)、利竅開(kāi)閉之功效。現(xiàn)代醫(yī)家將當(dāng)歸貝母苦參丸運(yùn)用于肺癌、膀胱癌、前列腺癌、宮頸癌等疾病的治療中,取得了較好的臨床療效[1,2]。本課題研究了當(dāng)歸貝母苦參丸對(duì)KM小鼠皮下移植瘤的抑瘤作用及對(duì)順鉑化療的增效減毒作用,檢測(cè)了荷瘤小鼠血清中的低氧誘導(dǎo)因子(Hypoxia inducible factor 1α,HIF-1α)水平和乳酸脫氫酶 (lactate dehydrogenase,LDH)的活力。
1.1 動(dòng)物 SPF級(jí)昆明小鼠100只,雌雄各半,體質(zhì)量20~22 g,由甘肅中醫(yī)學(xué)院SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供;動(dòng)物合格證號(hào) SCXK(甘)2011-0001;SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施使用證號(hào) SYXK(甘)2011-0001。
1.2 細(xì)胞株 H22肝癌瘤株由甘肅中醫(yī)學(xué)院中西醫(yī)結(jié)合研究所傳代培養(yǎng)。
1.3 藥物與試劑 CO2培養(yǎng)箱 (法國(guó)NAPCO公司),RPMI1640(美國(guó) Invitro公司);順鉑注射液,10 mg/支,齊魯制約有限公司 (批號(hào)201002CF);HIF-1α試劑盒,上海源葉生物科技有限公司 (批號(hào)20121001A);LDH試劑盒,南京建成生物工程研究所 (批號(hào)20121011)。當(dāng)歸貝母苦參丸為自制湯劑 (每1 mL藥液相當(dāng)于0.45 g生藥,當(dāng)歸、貝母、苦參各0.15 g/mL)。
1.4 儀器 SW-CJ-IF超凈臺(tái) (中國(guó)蘇州凈化設(shè)備廠);電子天平 (LD100001,龍騰電子有限公司);Abacus Junior vet 5動(dòng)物血清分析儀 (蘭橋醫(yī)療);酶標(biāo)儀 (680型,美國(guó)BD-RAD公司);UV1101紫外-可見(jiàn)分光光度儀 (上海天美科學(xué)有限公司)。
2.1 當(dāng)歸貝母苦參丸湯劑的制備 將當(dāng)歸、貝母、苦參飲片各15 g放在陶土藥鍋中,加500 mL去離子水浸泡30 min,煎藥1 h,將藥液倒入燒杯中,再加500 mL去離子水浸泡30 min,煎藥1 h,將兩次煎出液混合后在水浴鍋中水浴加熱濃縮到100 mL,高壓滅菌。藥物質(zhì)量濃度按生藥量計(jì)算為0.45 g/mL。
2.2 動(dòng)物模型制備 KM小鼠適應(yīng)環(huán)境4 d后,按隨機(jī)數(shù)字表法分出雌雄各8只,設(shè)為正常對(duì)照組,其他小鼠造模。取傳代9 d的腹水型 H22小鼠腹水離心棄上清,用生理鹽水調(diào)至細(xì)胞密度為2×106個(gè)/mL。將H22肝癌細(xì)胞懸液 0.2 mL接種于昆明小鼠右前腋皮下,細(xì)胞計(jì)數(shù)約為4×105個(gè),以出現(xiàn)皮丘為皮下接種部位正確。觀察小鼠接種部位的腫瘤生長(zhǎng)情況5~7 d,接種部位可觸及結(jié)節(jié)為接種成功[3]。
2.3 模型動(dòng)物分組及處理 第8天剔除接種不成功的小鼠[3],隨機(jī)挑選接種成功的小鼠,雌雄各32只隨機(jī)分為模型對(duì)照組、順鉑組、當(dāng)歸貝母苦參丸組和當(dāng)歸貝母苦參丸加順鉑組,每組雌雄各8只。分組后稱(chēng)定質(zhì)量,模型對(duì)照組灌胃和腹腔注射生理鹽水0.4 mL/20 g,0.2 mL/20 g;順鉑組灌胃生理鹽水0.4 mL/20 g,以2.0 mg/(kg·d)腹腔注射順鉑0.2 mL/20 g;當(dāng)歸貝母苦參丸組以9 g/(kg·d)灌胃0.4 mL/20 g當(dāng)歸貝母苦參丸藥液,腹腔注射生理鹽水0.4 mL/20 g;當(dāng)歸貝母苦參丸加順鉑組以9 g/(kg·d)灌胃當(dāng)歸貝母苦參丸藥液,腹腔注射2.0 mg/(kg·d)順鉑0.2 mL;連續(xù)給藥14 d。
2.4 指標(biāo)檢測(cè)
2.4.1 小鼠一般狀態(tài)觀察及計(jì)算 觀察小鼠生存狀態(tài),記錄小鼠的神態(tài)、發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)、活動(dòng)、飲食、二便等,反映小鼠的一般情況。記錄開(kāi)始給藥第1天和處死時(shí)的體質(zhì)量,計(jì)算治療前后的體質(zhì)量變化。體質(zhì)量變化=處死時(shí)的體質(zhì)量-分組給藥時(shí)的體質(zhì)量。有效體質(zhì)量變化=處死時(shí)的體質(zhì)量-腫瘤質(zhì)量-分組給藥時(shí)的體質(zhì)量。
2.4.2 計(jì)算抑瘤率、q值、腫瘤指數(shù)、器官指數(shù)剝離瘤體組織,摘取肝、脾、腎、胸腺后分別稱(chēng)質(zhì)量。計(jì)算抑瘤率、腫瘤、肝臟、腎臟、脾臟、胸腺等的指數(shù)。抑瘤率 (%)=(模型對(duì)照組平均瘤質(zhì)量 -實(shí)驗(yàn)組平均瘤質(zhì)量)/模型對(duì)照組平均瘤質(zhì)量。q=EAB/[EA+(l-EA)EB]。式中EA為A藥(當(dāng)歸貝母苦參丸)抑瘤率,EB為B藥 (順鉑)抑瘤率,EAB為聯(lián)合用藥組兩藥合用的抑瘤率,q=0.85~1.15為兩藥作用相加,q>1.25為兩藥作用增強(qiáng) (或協(xié)同),q<0.85為兩藥拮抗[4]。器官指數(shù)=器官質(zhì)量 (mg)/體質(zhì)量 (g)。
2.4.3 血常規(guī)檢測(cè) 在1.5 mL離心管中加入生理鹽水80 μL,滴加20 μL新鮮血液,以動(dòng)物血清分析儀檢測(cè)血常規(guī)。
2.4.4 HIF-1α和LDH檢測(cè) 按照ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)檢測(cè)血清HIF-1α,按照血生化說(shuō)明書(shū)檢測(cè)血清LDH。
2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 樣本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以 (平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示,應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析。
3.1 荷瘤小鼠的一般狀況 接種成功后,瘤塊體積逐漸增大,外觀呈球形。初期能活動(dòng),后來(lái)大多逐漸變硬。分組前荷瘤小鼠身形較勻稱(chēng) (瘤體隆起處除外),動(dòng)作敏捷,反應(yīng)靈活,皮毛光滑,進(jìn)食進(jìn)水較正常;分組7 d,隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng),順鉑組小鼠最先出現(xiàn)精神萎靡,飲食活動(dòng)減少,聚集一團(tuán),皮毛成揪失去光澤,下腹部不潔凈,尿液變黃等現(xiàn)象。模型組負(fù)荷瘤體最大,活動(dòng)減少。給藥結(jié)束時(shí)各組小鼠一般狀況從正常到差排序:正常組、當(dāng)歸貝母苦參丸組、當(dāng)歸貝母苦參丸加順鉑組、模型組、順鉑組。
3.2 各組小鼠療前后體質(zhì)量和有效體質(zhì)量的變化見(jiàn)表1。
表1 各組小鼠體質(zhì)量及有效體質(zhì)量變化比較 ()Tab.1 Changes in body weight and tumor-free body weight of each group()
表1 各組小鼠體質(zhì)量及有效體質(zhì)量變化比較 ()Tab.1 Changes in body weight and tumor-free body weight of each group()
注:與空白對(duì)照組比較,●P <0.05;與模型組比較,*P<0.05;與順鉑組比較,ΔP<0.05;與當(dāng)歸貝母苦參丸組比較,▲P <0.05
有效體質(zhì)量變化空白對(duì)照組組別 樣本數(shù) 首次給藥體質(zhì)量/g 處死時(shí)體質(zhì)量/g 體質(zhì)量變化/g 16 31.8±1.2 40.0±2.8 8.1±2.4 8.1±2.4模型對(duì)照組 16 29.4±0.9 37.5±1.2 8.1±1.2 2.5±1.7●順鉑組 16 29.8±1.3 22.5±1.2● -6.3±2.2●* -8.5±2.3●*當(dāng)歸貝母苦參丸組 16 29.6±1.1 35.6±3.0Δ 6.1±2.4Δ 2.7±1.9Δ當(dāng)歸貝母苦參丸加順鉑組 16 29.4±1.3 26.9±1.8●*▲ -2.5±1.3●*Δ▲ -4.3±1.4●*Δ▲
3.4 荷瘤小鼠器官指數(shù)比較 見(jiàn)表3。
3.5 荷瘤小鼠白細(xì)胞計(jì)數(shù)比較 見(jiàn)表4。
3.6 荷瘤小鼠血清HIF-1α水平和LDH活力 見(jiàn)表5。
表2 各組瘤體質(zhì)量 ()及抑瘤率的比較Tab.2 Tumor weight()and tumor inhibition rate of each group
表2 各組瘤體質(zhì)量 ()及抑瘤率的比較Tab.2 Tumor weight()and tumor inhibition rate of each group
注:與模型組比較,*P<0.05;與順鉑組比較,ΔP<0.05;與當(dāng)歸貝母苦參丸組比較,▲P <0.05
組別 樣本數(shù) 瘤體質(zhì)量/g 腫瘤指數(shù)/(mg·g-1) 抑瘤率/%16 5.5±1.3 148.6±35.9順鉑組 16 2.2±0.6* 93.0±24.4* 60.0當(dāng)歸貝母苦參丸組 16 3.4±1.0*Δ 95.1±19.4* 38.2當(dāng)歸貝母苦參丸加順鉑組 16 1.8±0.6*Δ 66.9±11.8*Δ,▲模型對(duì)照組67.2
表3 肝癌H22荷瘤小鼠肝臟指數(shù)、腎臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù) ()Tab.3 Indexes of liver,kidney,spleen,thymus of each group()
表3 肝癌H22荷瘤小鼠肝臟指數(shù)、腎臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù) ()Tab.3 Indexes of liver,kidney,spleen,thymus of each group()
注:與空白對(duì)照組比較,●P<0.01;與模型對(duì)照組比較,*P<0.01;與順鉑組比較,ΔP<0.05;與當(dāng)歸貝母苦參丸組比較,▲P<0.05
組別 樣本數(shù) 肝臟指數(shù)/(mg·g-1) 脾臟指數(shù)/(mg·g-1) 腎臟指數(shù)/(mg·g-1) 胸腺指數(shù)/(mg·g-1)16 39.8±8.0 3.5±0.5 5.0±1.2 3.0±0.9模型對(duì)照組 16 69.2±7.2● 10.3±3.4● 4.8±1.0 2.8±0.6順鉑組 16 53.9±8.9 2.3±0.7* 5.2±0.8 0.8±0.2●當(dāng)歸貝母苦參丸組 16 67.9±9.8● 11.5±4.4●Δ 5.3±0.8 2.5±0.6Δ當(dāng)歸貝母苦參丸加順鉑組 16 66.1±6.8● 3.5±0.5*▲ 5.3±0.8 1.3±0.4●*Δ▲空白對(duì)照組
表4 肝癌H22荷瘤小鼠白細(xì)胞計(jì)數(shù) (n=10,)Tab.4 Blood white cell count of each group(n=10,)
表4 肝癌H22荷瘤小鼠白細(xì)胞計(jì)數(shù) (n=10,)Tab.4 Blood white cell count of each group(n=10,)
注:與空白對(duì)照組比較,●P<0.01;與模型對(duì)照組比較,*P<0.01;與順鉑組比較,ΔP<0.05;與當(dāng)歸貝母苦參丸組比較,▲P<0.05
組別 白細(xì)胞/(109·L-1) 淋巴細(xì)胞/(109·L-1) 單核細(xì)胞/(109·L-1) 中性粒細(xì)胞/(109·L-1)3.74±1.52 2.32±0.93 0.13±0.13 1.30±0.27模型對(duì)照組 24.68±1.37● 15.57±1.40● 1.46±0.65● 7.67±1.6●順鉑組 6.16±1.65●* 4,97±1.60●* 0.06±0.04●* 1.11±0.80*當(dāng)歸貝母苦參丸組 11.74±3.9●*Δ 5.20±0.87●* 0.49±0.58●*Δ 6.05±3.30●Δ當(dāng)歸貝母苦參丸加順鉑組 7.06±1.11●*▲ 4.20±1.09●* 0.32±0.17●*Δ 2.54±1.64●*Δ▲空白對(duì)照組
表5 各組小鼠血清HIF-1α水平、LDH活力比較 ()Tab.5 HIF-1α serum level and LDH activity of each group()
表5 各組小鼠血清HIF-1α水平、LDH活力比較 ()Tab.5 HIF-1α serum level and LDH activity of each group()
注:與空白對(duì)照組比較,●P<0.05;與模型組比較,*P<0.05;與順鉑組比較,ΔP<0.05
組別 樣本數(shù) HIF-1α/(pg·mL-1) LDH/(μ·L-1)10 4.061±0.640 3999.35±295.55模型對(duì)照組 10 7.298±0.838● 3631.56±262.03順鉑組 10 3.443±1.159* 7456.70±506.58●*當(dāng)歸貝母苦參丸組 10 4.842±0.470* 3837.41±1069.62Δ當(dāng)歸貝母苦參丸+順鉑組 10 3.769±0.877* 3791.45±1048.28空白對(duì)照組Δ
本研究中小鼠移植瘤于注射瘤細(xì)胞懸液5~7日形成,符合中醫(yī)濕濁癌毒瘀久化熱,導(dǎo)致痰濁凝結(jié),脾失健運(yùn),不能升清化生精微,氣血生化乏源,氣血陰陽(yáng)失調(diào),氣虛無(wú)力推動(dòng)血液運(yùn)行,氣滯痰凝、瘀血內(nèi)停,癌毒客居發(fā)展而生積聚的理論。治當(dāng)活血化瘀,化痰散結(jié),清熱燥濕,攻癌殺毒,符合《內(nèi)經(jīng)》“堅(jiān)者消之,留者攻之,結(jié)者散之,客者除之”及“熱者寒之”的原則。當(dāng)歸貝母苦參丸始載于《金匱要略》,由當(dāng)歸、貝母、苦參等比例組成,具有養(yǎng)血和血、化痰散結(jié)、清熱燥濕的功效。順鉑攻殺癌毒力強(qiáng),為君藥。順鉑性熱易耗傷陰津氣血,煉液生痰,臣以當(dāng)歸養(yǎng)血活血維持氣血通暢,佐以貝母清熱化痰保護(hù)肺臟布散津液、苦參清熱燥濕維持脾臟生化氣血,能收到較好抗癌療效。
精血同源,皆由水谷精氣化生或培育補(bǔ)充,二者可相互滋生和轉(zhuǎn)化。當(dāng)歸具有補(bǔ)血的功效,血旺使心肌等組織得到濡養(yǎng),減少順鉑所致心肌組織損傷[5]。血能生精,使腎有所藏,腎氣則旺。腎氣健旺,則腎主骨生髓的功能得以恢復(fù),為減輕順鉑化療引起的西醫(yī)上的腎毒性[6-7]、耳毒性[8-9]、性腺抑制[10]、骨髓抑制[11]、神經(jīng)毒性[12-13]提供了中醫(yī)學(xué)依據(jù)??鄥⒖嗪湟愿蕼刂破湫晕?,使燥濕之功力專(zhuān),有益于脾胃后天之本功能的發(fā)揮,減輕順鉑引起的惡心、厭食、嘔吐等消化系統(tǒng)癥狀,增加順鉑化療荷瘤小鼠的體質(zhì)量,改善荷瘤小鼠的生存狀態(tài)?,F(xiàn)代研究表明當(dāng)歸及其萃取物當(dāng)歸多醣能夠提高機(jī)體細(xì)胞和體液免疫[14]??鄥A和苦參酮能夠抑制腫瘤細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化和凋亡,抑制腫瘤轉(zhuǎn)移,調(diào)節(jié)免疫功能[15]。當(dāng)歸貝母苦參丸能夠拮抗順鉑化療引起的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)降低,有升高脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)的作用,對(duì)荷瘤小鼠重要免疫器官具有一定的保護(hù)作用,可能與調(diào)節(jié)免疫的活性成分有關(guān)。
惡性腫瘤的治療療效與腫瘤細(xì)胞耐受缺氧的能力及化療損傷有關(guān)。HIF-1α是細(xì)胞對(duì)低氧的適應(yīng)性反應(yīng),能夠促進(jìn)腫瘤組織代謝產(chǎn)物的清除及血管生成,其表達(dá)激活有助于腫瘤血管的生成和腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移,預(yù)后差[16]。HIF-1α是腫瘤治療的靶點(diǎn)之一,各給藥組HIF-1α的水平下調(diào),使腫瘤細(xì)胞耐受低氧的腫瘤微環(huán)境能力下降,影響腫瘤細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)物的清除,有利于抑制腫瘤的生長(zhǎng)[17]。Elberry等[18]的研究結(jié)果表明,對(duì)大鼠應(yīng)用順鉑72 h后可以檢測(cè)到明顯的腎臟組織病理?yè)p傷,血清LDH水平顯著升高,與本實(shí)驗(yàn)順鉑組血清LDH水平升高一致,而當(dāng)歸貝母苦參丸加順鉑組未檢測(cè)出LDH水平升高,或許與其減輕了順鉑損傷組織的程度有關(guān)。
研究具有抑瘤作用及對(duì)化療藥物具有增效減毒作用的中藥及其復(fù)方逐漸成為中醫(yī)藥研究的熱點(diǎn)。
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