软骨多糖对小鼠肉瘤细胞S180抑制作用的实验研究

            作者：刘安军，尤玲玲，贾永利，张国蓉

【摘要】  　　［目的］ 研究软骨多糖对S180荷瘤小鼠的生命延长率和抑瘤率的影响。［方法］ 以小鼠肉瘤S180细胞腹腔及皮下造模，设对照组﹑低剂量组﹑高剂量组3组，分别观察软骨多糖对各组小鼠的生存时间、生命延长率和抑瘤率的影响。 ［结果］ 高剂量组小鼠的生存时间为19.0天，生命延长率为25.0%，抑瘤率为73.5%， 而低剂量组小鼠分别为16.5天，8.6%和27%。［结论］ 软骨多糖能有效抑制小鼠肉瘤S180细胞的生长，是一种新型的抑癌物质。

【关键词】  软骨多糖　小鼠肉瘤S180　生命延长率　抑瘤率

　　An Experiment on Inhibition Effect of Cartilage Polysaccharide in S180 Bearing Mice

      Abstract: ［Purpose］ To study the effect of cartilage polysaccharide on the prolongation of life span and antitumor rate in tumor-bearing mice. ［Methods］ S180 mice model was established by via interaperitoneal and subcutaneous injection. Three groups of mice: control, low dose and high dose group were divided. The effect of cartilage polysaccharide on survival time, prolongation of life span and tumor-inhibition rate were studied respectively. ［Results］ The survival time was 19.0 days, prolongation of life span was 25.0% and tumor-inhibition rate was 73.5% in high dose group, and 16.5 days, 8.6% and 27% respectively in low dose group. ［Conclusions］ Cartilage polysaccharide as a novel antitumor agent can effectively inhibit cell growth in mice sarcoma-180-cells.

    Key words: cartilage polysaccharide; mice sarcoma-180; prolongation of life span; tumor-inhibition rate

    近年来，关于多糖抗癌作用的研究有许多报道，但大多数为植物及真菌多糖，其中包括人参多糖、灵芝多糖、芦荟多糖等[1~6]。动物多糖的报道仅限于鲨鱼软骨多糖。本研究以猪软骨为材料，从中提取短链多糖，并以小鼠肉瘤S180荷瘤小鼠为模型来研究软骨多糖的抗肿瘤作用，探讨其抗肿瘤作用的机制，为进一步开发新型的抗肿瘤药物提供。

    1 材料与方法

    1.1 药 物

    猪的软骨经1%Na2CO3，pH10～11处理后，70℃加热30min, 用木瓜蛋白酶水解， DEAE吸附，NaCl洗脱，得到大分子量的软骨多糖。用-OH自由基降解，得到小分子的软骨多糖，用乙醇沉淀，干燥。

    1.2 细胞株

    小鼠肉瘤S180腹水型瘤株，来自天津医科大学。

    1.3 动 物

    昆明种小鼠，清洁级动物，6～8周，雌雄各半，体重20～22g，由人民解放军军事医学院实验动物中心提供，合格证号：SCXK-（军）2002-001。

    1.4 S180腹水瘤实验

    无菌条件下抽取接种7天荷瘤小鼠的腹水，用生理盐水稀释成1×107个细胞/ml，分别腹腔接种24只小白鼠，0.2ml/只细胞悬液。24h后随机平均分成3组，设空白组（生理盐水）、低剂量组(每天120mg/kg软骨多糖)和高剂量组(每天1 200mg/kg软骨多糖)，每组8只小鼠，每天腹腔给药一次，直至小鼠死亡。观察其生存时间，生命延长率（increase in life span，ILS）。

    生命延长率（ILS，%）=（给药组平均生存时间-对照组平均生存时间）／对照组平均生存时间×100%

    1.5 皮下接种S180实体瘤实验

    无菌条件下抽取接种7天荷瘤小鼠的腹水，用生理盐水稀释成1×107个细胞/ml，分别皮下接种24只小白鼠，0.2ml/只，然后随机分成3组，设空白组（生理盐水）、低剂量组(每天120mg/kg，分2次)和高剂量组(每天1200mg/kg，分2次)，每组8只小鼠，待肉瘤大小长至1cm3开始皮下直接给药于肉瘤上，连续给药10天，或于第2天腹腔注射给药，连续给药21天，每天观察肿瘤生长情况，测量肿块直径(cm)，绘制成曲线；停药后24h处死小鼠，取出瘤块，称量体重、瘤重、脾脏和胸腺。抑瘤率（inhibition rate, IR），脾指数和胸腺指数。

    抑瘤率（IR）=（对照组平均瘤重-实验组平均瘤重）／对照组平均瘤重×100%

    脾指数=脾重（mg）/体重（g）× 10

    胸腺指数=胸腺重（mg）/体重（g）×10

    2 结 果

    2.1 S180腹水瘤治疗实验结果

    小鼠被接种Ｓ180腹水瘤后，通过腹腔注射软骨多糖，测量其体重的变化并记录生存时间。从图1可以看出，3组小鼠大约在接种7天后体重均呈现明显增长，即从这天起小鼠出现了明显的腹水。低剂量组的小鼠体重增加幅度与对照组相差不大，而高剂量组的小鼠其体重增加幅度明显低于对照组与低剂量组，表明高剂量的软骨多糖在一定程度上抑制了腹水的形成。从表1可以看出，与对照组相比，高剂量组的小鼠其生命延长率明显高于低剂量组的小鼠，提示高剂量的软骨多糖对S180有良好的生长抑制作用。

    2.2 高剂量的软骨多糖对S180小鼠不同治疗时间的实验结果

    小鼠腹腔被接种Ｓ180细胞悬液24h后，对照组和治疗A组分别腹腔注射生理盐水和高剂量的软骨多糖，每天1次。治疗B组于小鼠腹部出现明显的腹水肿胀时开始腹腔给药（约种瘤后的第5～6天）, 每天2次。由表2可见，两治疗组的生命延长率与对照组相比其差异均有显著性。A组的生命延长率比B组要高两倍，说明于第2天开始给药的治疗优于腹水形成后的治疗。

    2.3 皮下接种S180实体瘤治疗实验结果

    图2为肉瘤长至1cm3之后开始的治疗效果。从图中可以看出高剂量组的小鼠实体瘤半径明显小于低剂量组和对照组。表3也表明高剂量组与对照组的抑瘤率差异是非常显著的。高剂量组的抑瘤率达到73.5%，远远高于低剂量组的27%。由此可知，高剂量的软骨多糖非常有效地抑制S180实体瘤的生长。但治疗组的胸腺指数略微高于对照组，脾指数与对照组相比变化不大，说明肿瘤的形成抑制了机体的免疫力。表4为移植S180后第2天腹腔注射给药的治疗效果。高剂量的软骨多糖不仅高效抑制肿瘤的形成而且大大地提高了胸腺指数，提示软骨多糖提高了机体免疫水平从而抑制了肿瘤的生长。

    3 讨 论

    本实验首次观察到猪软骨多糖能够有效抑制小鼠肉瘤S180细胞的生长。腹腔注射软骨多糖能够有效减轻腹水瘤的生成并提高小鼠的生命延长率。其作用机制可能有两种方式：一是软骨多糖对S180细胞有直接杀伤作用；另一个是软骨多糖可以提高小鼠的免疫功能，激活各种免疫因子从而抑制S180细胞的生长。多数报道认为，多糖的抗肿瘤作用主要通过提高机体的免疫力而实现。为了证实其作用机制，我们进行了两种实验：一种是待S180实体瘤形成后，直接将软骨多糖注射于实体瘤内，观察其生长情况；另一种是将软骨多糖进行腹腔注射。其结果表明，两组实验的抑瘤率结果十分接近，说明软骨多糖可能同时具有这两种抑瘤作用方式。从胸腺指数上也可以看出，腹腔注射高剂量软骨多糖的小鼠其指数被显著提高，且抑瘤率达到77.6%，说明高剂量的软骨多糖能够通过提高其机体免疫力而达到抑制肿瘤生长的效果。肉眼观察实体瘤对照组可见瘤块明显较大，界限不清，质地较软，瘤体切面色红，有时甚至浸润至肌肉中；而直接给药组瘤体较小，界限清晰，质地较硬，瘤体切面色灰白，瘤细胞含量少，纤维组织多，说明软骨多糖也可能通过诱导细胞凋亡直接杀伤肿瘤细胞，从而抑制肿瘤细胞增殖，但其具体作用机制尚待进一步研究。

    综上，软骨多糖是一种新型的抑制S180小鼠肉瘤细胞生长的活性物质，具有良好的前景。我们将进一步通过免疫组化及体外细胞实验等方法来研究其抑瘤作用机制。

【】
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[4] Gao XX,Wang BX,Fei XF,et al. Effects of polysaccharides (FI0-c) from mycelium of Ganoderma tsugae on proinflammatory cytokine production by THP-1 cells and human PBMC (Ⅱ)[J]. Acta Pharmacol Sin, 2000, 21(12):1186-1192.

[5] 刘伟, 黄士良, 赵建成. 植物多糖与免疫[J]. 生物学杂志，2003, 20(4):7-9.

[6] 刘卫军, 顾振纶, 周文轩.植物多糖抗肿瘤活性研究进展[J]. 野生植物资源, 1997, 16(1):1-4.