王林,關楠楠,李婷婷,王麗麗,李春豐,2*,羅志文,2*
(1.佳木斯大學生命科學學院,黑龍江佳木斯154007;2.佳木斯大學應用昆蟲研究所,黑龍江佳木斯154007)
東北黑蜂是我國具有獨特生物特性的地方純系優(yōu)良蜂種,與某些西方蜂種存在很強的配合力,其雜交種類可在我國北部地區(qū)進行大規(guī)模飼養(yǎng),是良好的蜂種資源,主要產區(qū)地處黑龍江省雙鴨山市饒河縣東北黑蜂國家級自然保護區(qū)內[1]。體型較大周身近黑色,繁殖力較強,有極強的抗病和抗逆性[2]。其產物如蜂蜜、蜂王漿給人類帶來巨大的經(jīng)濟價值,其毒腺也是一個重要的藥物寶庫。
蜂毒是由工蜂尾部螫刺腺體中排出的毒汁,蟄刺時經(jīng)由螯針排出。成分復雜,藥用價值極高[3-4]。蜂毒作為一種具有生物活性的天然的生物毒素,內含多種生理活性物質,例如蜂毒肽、蜂毒明肽、托肽品、肥大細胞脫粒肽(MCD 肽)、鎮(zhèn)靜肽、安度拉平、心臟肽、透明質酸酶、磷脂酶A2、組織胺等。主要具有抗炎、降壓、鎮(zhèn)痛、抗菌、抗輻射、抗腫瘤和抗病毒等作用。筆者通過實驗對粗蜂毒進行提純并利用蜂毒提取物作用于H22小鼠,研究抗腫瘤效果。
實驗動物。昆明小鼠,體重20±2 g。正常進食、喂水,每日光照。適應新環(huán)境后經(jīng)由仔細觀察挑選,將健康的小鼠取出進行分組。腫瘤細胞株。H22細胞,由佳木斯大學實驗動物中心提供。實驗儀器:可見分光光度計;離心機;電子天平;微量注射器;手術剪刀;鑷子;游標卡尺。實驗藥品:黑蜂蜂毒(購自饒河縣黑蜂蜜蜂園);丙酮;肝素;臺盼藍染液;環(huán)磷酰胺(CTX)。
黑蜂蜂毒的提取:取蜂毒1 g加蒸餾水20 mL后振蕩,使其充分消融。將100 mL丙酮裝入事先準備好的小廣口瓶中,放入冰箱冷凍室(-18 ℃)內約1 h進行預冷。預冷完畢后取出,向試管內注入20 mL,再將已溶解的蜂毒溶液注入試管內并用玻棒不斷攪拌,混合液體顯灰白色。隨后將混合液分裝兩個離心管內,再用WS低速離心機以3000 r/min 的速度離心15 min。離心完畢取出離心管,將上層液體倒掉,離心管底部留有一些淺棕色的沉淀物質[5]。再向離心管內內加入丙酮20 mL,用玻棒將沉淀物搗碎,仍以3000 r/min 繼續(xù)離心15 min,再次倒掉上清液。將管底沉淀物取出,用吹風機快速吹干后再用玻棒將沉淀搗碎,裝入小棕色瓶中備用。
荷瘤小鼠的制備:將接種H22細胞株的小鼠脫頸處死,放入75%乙醇中處理3 min,在無菌條件下剪開小鼠腹部皮膚,用鑷子夾起腹膜用手術剪刀開一小口,無菌吸管抽取含H22細胞的腹水轉移至燒杯中。用無菌生理鹽水加肝素溶液將腹水稀釋后,用低速離心機800 r/min離心5 min,去除上清液得到瘤細胞,再加入生理鹽水調整腫瘤細胞濃度,在顯微鏡下通過滴用0.4%臺盼藍染色計數(shù)(>95%),通過 PBS 將細胞數(shù)調至約為 1.0×10 /mL[6]。(每mL稀釋液中含1.0×10 個細胞) 混勻細胞后,在昆明小鼠右前肢腋下靠外側皮下注射0.2 mL H22細胞懸液,創(chuàng)建H22移植瘤小鼠模型。小鼠造模24 h后進行隨機分組,分組完畢即可注射蜂毒。鼠籠內定期清理墊料,盡量保證干凈的生活環(huán)境,大約1周后腫瘤體積可達到 100 mm ,重量1 g左右時可用于抑瘤實驗。
蜂毒抗腫瘤實驗:待荷瘤小鼠腫瘤體積到達約100 mm 時,篩選瘤徑大小相似的小鼠20只,隨機均分為5組:生理鹽水陰性對照組、CTX陽性對照組、蜂毒肽高劑量、中劑量和低劑量實驗組[7]。各組均為腹腔注射,各組注射量相等,每天注射1次,持續(xù)10天。每天在固定時刻點稱量一次小鼠體重,并用游標卡尺量取腫瘤體積,腫瘤體積計算公式:V(體積)= L(長)× W (寬)/2。經(jīng)過10天的給藥、觀察和測量后,處死5組小鼠,剝離出瘤塊組織稱重,用于評價蜂毒對腫瘤的抑制效果,計算抑瘤率。
抑瘤率=(陰性對照組腫瘤的均重-蜂毒組腫瘤的均重)/陰性對照組腫瘤的均重×100%[8]。
表1 粗蜂毒與提純后蜂毒比較結果
實驗結果顯示,粗蜂毒經(jīng)處置后,pH從4.7升高到5.6,顏色變淺,得率約為81%。
表2 黑蜂蜂毒對H22小鼠腫瘤生長的影響
注:與陰性對照組比較:p<0.05
表2結果表明,蜂毒低中高3個濃度組瘤重都顯著小于陰性對照組;高劑量組抑瘤率大于低、中劑量組,從表中還可看出蜂膠的抑瘤性與劑量成正比,高劑量組效果最佳,并且有顯著性差異(p<0.05 ),表明東北黑蜂蜂毒能抑制腫瘤的生長。
粗蜂毒電泳色帶分界不明顯,樣品中應該含有糖類物質。而經(jīng)過丙酮和凝膠層析處置后,能出現(xiàn)2條清楚的電泳色帶,則說明丙酮能將稠濁的蜂蜜成份清除干凈,凝膠層析可進一步純化蜂毒成分。顏色變淺,pH從4.7 上升到5. 5則說明清除了大部分雜質和一些有機酸成分。另外得率可達81%, 說明提純過程中損失較小,達到了預期目的。
蜂毒抗腫瘤的機制主要有直接殺傷腫瘤細胞、誘導腫瘤細胞凋亡以及調節(jié)細胞周期。通過用東北黑蜂毒素對H22小鼠腫瘤進行實驗,發(fā)現(xiàn)東北黑蜂蜂毒能抑制腫瘤的生長,H22小鼠的生命延長,證明了蜂毒具有直接殺傷小鼠腫瘤細胞的作用,直接殺傷腫瘤細胞同時對腫瘤也有一定的治療作用。