宋 擎, 柴秋彦,张立伟,*

(1.山西大学分子科学研究所,山西 太原 030006;2.山西省医药与生命科学研究院,山西 太原 030006)

当前治疗恶性肿瘤的手段主要以手术切除和化疗为主,传统的化疗药物如烷化剂、抗代谢类药、铂类化合物等由于其不良反应过强,往往造成患者不耐受并增加了患者的痛苦。近几十年的研究已将重点转移到对天然抗肿瘤药物的开发和利用。中药的抗肿瘤疗效确切,并且低不良反应,部分中药还有调节机体免疫功能、抑制肿瘤转移等作用,在抗肿瘤治疗中的优点尤为突出。目前很多中药已成功应用于临床,其疗效肯定,患者容易耐受。所以,寻求更多此类新型的治疗药物已成为研究的热点。

芦笋(Asparagus officinalisL.)又名石刁柏、龙须菜,为百合科天门冬属宿根性多年生草本植物,其营养价值高,《神农本草经》中将之列为“上品之品”。芦笋除含有多种游离氨基酸、维生素、微量元素硒、铁、锌及蛋白质、碳水化合物等营养成分外,还含有皂苷[1-2]、黄酮类[3-4]物质等具有药用价值的化学成分,因此也具有较高的药用价值。研究表明:芦笋提取物对肿瘤细胞的DNA 和RNA的生物合成有显着的抑制作用[5];体外抑瘤实验证明其对胃癌、白血病、肝癌均有一定抑制作用;体内抑瘤实验发现芦笋提取物对S180小鼠肉瘤、小鼠艾氏腹水癌的生长具有抑制作用[6-7]。另外,Kawano等[8]对芦笋有效成分进行了分离、鉴定,证实芦笋皂苷C和D对小鼠移植性乳腺癌、胰腺癌、子宫颈癌的生长具有抑制作用。上述研究结果说明芦笋含有抗肿瘤活性的化学物质,为进一步阐明芦笋抗肿瘤活性的物质基础,本实验研究芦笋总皂苷对小鼠移植性肿瘤S180、H22的抑制作用。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

清洁级ICR小鼠,体质量(22~25g),雌雄各半,由北京军事医学科学院实验动物中心提供,合格证号:SCXK—(军)2002-001;小鼠移植性肿瘤:肉瘤(S180)、肝癌(H22),均由山西省肿瘤医院肿瘤研究所提供;芦笋粗总皂苷由本室自制。

注射用环磷酰胺(CY,批号:071108) 江苏恒瑞医药股份有限公司;5-氟脲嘧啶(5-Fu,批号:070402) 南通精华制药有限公司;其他试剂均为国产分析纯。

DK-98-Ⅰ型数字恒温水浴锅 天津市泰斯特仪器有限公司;TD18单盘光学天平 湘仪天平仪器厂;OLYMPUS BH-2型光学显微镜 奥林巴斯光学工业株式会社;血球计数仪XB-K-25 上海医用光学仪器厂。

1.2 方法

1.2.1 芦笋总皂苷的制备

称取芦笋茎皮粉末2.0kg,依次用15倍量、10倍量70%乙醇,回流提取两次,每次0.5h。合并两次提取液,过滤,滤液用水饱和正丁醇萃取3~5次,合并正丁醇层,浓缩至浸膏,得到正丁醇部分。称取D101大孔吸附树脂1000g,装柱,按照大孔吸附树脂预处理方法进行预处理。将正丁醇部分上样,水洗至流出液无色,然后依次用20%、40%、60%、80%、95%乙醇梯度洗脱,合并40%、60%、80%洗脱液,浓缩至干,得到芦笋粗总皂苷40.6g。用茴香醛硫酸法[9]测定其总皂苷含量为38.82%,每1g总皂苷约相当于50g药材。

1.2.2 总皂苷溶液配制及用量

将芦笋总皂苷用注射用水配成溶液,高剂量组每鼠给药1.0g/kg bw,中剂量组每鼠给药0.5g/kg bw,低剂量组每鼠给药0.25g/kg bw。环磷酰胺(CY)组每鼠给药30mg/kg bw,作为S180小鼠肿瘤阳性对照;5-Fu尿嘧啶组每鼠给药50mg/kg bw,作为H22小鼠肿瘤阳性对照。

1.2.3 抗肿瘤作用实验

取接种7d处于指数生长期,且动物健康状况较好的种鼠,颈椎脱臼处死后抽取腹水3mL,用无菌生理盐水配成1:4~1:6的肿瘤细胞悬液,肿瘤细胞计数S180为1.6×107个/mL,H22为1.85×107个/mL。在每只小鼠右前肢腋窝皮下接种0.2mL。实验设阴性对照组,阳性对照组,高、中、低剂量组共5组,每组1 0只,雌雄各半。给药前称体质量,于接种后24h开始灌胃给药,每天固定时间段给药1次,阴性对照组给同等体积生理盐水,连续10d。末次给药后24h称体质量,摘取眼球取血后处死,完整剥离肿瘤、脾脏、胸腺等组织。分别称量各组小鼠瘤重及脾脏、胸腺等器官的质量,并计算其体质量增长率、抑瘤率和脾脏、胸腺指数。

1.2.4 数据统计处理

实验数据以平均值±标准差表示;以Excel-2003进行t检验统计处理。

2 结果与分析

2.1 芦笋总皂苷对S180、H22荷瘤小鼠体质量的影响

表1 芦笋总皂苷对S180、H22荷瘤小鼠体质量的影响(n=10)Table1 Effect of total saponins from Asparagus officinalis on body weight of tumor-bearing mice (n=10)

由表1可以看到,与阳性对照药环磷酰胺相比,不同剂量组小鼠体质量均有明显的增长,其中高剂量组和低剂量组小鼠体质量增长幅度均超过了阴性对照组,说明芦笋总皂苷对小鼠的体质量增长无明显影响。

2.2 芦笋总皂苷对小鼠移植性肿瘤S180、H22的抑制作用

依次对不同组别小鼠剥离的肿瘤组织进行称量,并进行组间t检验。

表2 芦笋总皂苷对S180、H22荷瘤小鼠肿瘤的抑制作用(n=10)Table2 Inhibitory effects of total saponin from Asparagus officinalis on the growth of S180 and H22 cells (n=10)

表2结果显示,不同剂量的芦笋总皂苷对肿瘤生长均有不同程度的抑制作用,随给药剂量的增加,对肿瘤的抑制作用也逐渐加强,呈现较好的量效关系。一般认为抑瘤率达到30%以上时,药物有效,而高剂量组S180抑瘤率达到39.53%,H22抑瘤率达到34.81%,说明芦笋总皂苷具有抗肿瘤效果。t检验结果表明,高剂量组和阳性对照组瘤重与阴性对照组存在显着差异,说明芦笋总皂苷对S180和H22肿瘤存在一定的抑制作用。

2.3 芦笋总皂苷对S180、H22荷瘤小鼠主要免疫器官质量的影响

依次对不同组别小鼠剥离的脾脏和胸腺组织进行称量,计算相应指数并进行组间t检验,给药组与阴性对照组相应抑制率的差异见表3。

表3 芦笋总皂苷对S180、H22荷瘤小鼠免疫器官的影响(n=10)Table3 Effect of total saponin from Asparagus officinalis on immune organs of tumor-bearing mice (n=10)

由表3可见,环磷酰胺阳性对照组小鼠给药后,脾脏指数和胸腺指数均明显下降,说明环磷酰胺对小鼠的脾脏和胸腺有较大的抑制作用;阳性对照5-氟脲嘧啶对小鼠的胸腺系数有抑制作用。而给药组小鼠给予芦笋总皂苷后,3个剂量总皂苷对小鼠脾脏系数和胸腺系数都具有改善作用。但从t检验结果来看,3个剂量组的脾脏指数和胸腺指数与阴性对照组相比没有显着差异,说明芦笋总皂苷在发挥抗肿瘤作用的同时,对小鼠的免疫器官无明显抑制作用。

3 讨 论

近年来对芦笋抗癌研究结果表明,芦笋原汁[10]、提取物[11]对体外培养的肿瘤细胞生长具有抑制作用,且其抗肿瘤活性与芦笋中的碱性糖蛋白、粗皂角苷类等物质[7]有关。此外,也有研究表明芦笋及其提取物具有调节免疫功能作用,可能是芦笋抗肿瘤作用的机制之一[12]。本实验研究结果表明,芦笋总皂苷在中、高剂量时能明显抑制小鼠移植性肿瘤H22、S180的生长,对荷瘤小鼠免疫器官的质量则没有明显的影响。说明芦笋总皂苷是芦笋抗肿瘤的主要药效物质组成成分之一,且无一般抗肿瘤药物的不良反应;芦笋总皂苷抑制H22、S180肿瘤生长的机理一方面与总皂苷直接抑制肿瘤细胞的生长有关,另一方面可能与其调节机体免疫功能有关。本实验的结果与以往报道的芦笋皂苷抗肿瘤的有效部位基本一致,为今后从芦笋中进一步分离、提取抗肿瘤有效成分提供了目标,也为今后制剂工艺的合理优化提供了药效学依据。

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