广西医学 2013年1月第35卷第1期 13 人参皂甙Rg3对肺癌荷瘤小鼠免疫功能影响的研究▲ 王家晓张玉梅 530023;E—mail:gzywjx@sina.com) (广西中医药大学第一附属医院肿瘤血液科,南宁市【摘要】 目的探讨人参皂甙Rg3对肺癌荷瘤小鼠免疫功能的影响。方法将48只C57BL/6肺癌荷瘤小 鼠随机分为4组:人参皂甙RS3高剂量组(15 mg/kg)、人参皂甙Rg3低剂量组(5 mg/kg)、顺铂(DDP)组(DDP O.5 mg/kg)和生理盐水组,检测各组给药后荷瘤小鼠的脾自然杀伤细胞(NK)、淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)、 细胞毒性T细胞(CTL)活性及血清肿瘤坏死因子(TNF)水平。以正常小鼠12只作为对照组。结果Rg3低剂量 组、Rg3高剂量组、DDP组生存素阳性率明显低于生理盐水组(JP<0.05);Rg3低剂量组、Rg3高剂量组瘤体质量小 于生理盐水组(P<0.05),但大于DDP组(P<0.01);生理盐水组NK、IAK和CTL活性及血清TNF水平均较正常 对照组显著下降(P<0.05);DDP组NK、LAK和CTL活性及血清TNF水平较生理盐水组低(P<0.05);R 低剂 量组和Rg3高剂量组NK、LAK和CTL活性及血清TNF水平较生理盐水组、DDP组明显提高(P<0.05),但仍低于 正常小鼠组(P<O.05);Rg3低剂量组NK、LAK和CTL活性及血清 INF水平与Rg3高剂量组比较,差异无统计学 意义(P>0.05)。结论人参皂甙Rg3可明显诱导提高荷瘤小鼠特异性抗肿瘤免疫反应。 【关键词】 肺癌;人参皂甙Rg3;免疫功能;小鼠 【中图分类号】R 734.2 【文献标识码】A 【文章编号】0253.4304(2013)01—0013—03 DOI:10.11675/j.issn.0253—4304.2013.01.04 Study on the Effect of Ginsenoside Rg3 on Inlnlnne Function of Tnnlor-Bearing Mice WANG Jia—xiao,ZHANG Yu—mei (D甲 ofOncology and Hematology,the First Af ̄iatea Hospital,Q加 Univesrity fToraditional Chinese Med/c/ne,Nann/ng 530023,Oana) 【Abstract】Objective To investigate the effect of Ginsenoside Rg3 on the immune function of tumor—be Ilg mice th lung cancer.Methods Forty—eight tumor-bearing mice with C57BL/6 lung cancer were randomly divided into four groups,hih—gdose Ginsenoside Rg3 group(Rg3,15 mg/kg),low-dose Ginsenoside ng3 group(Rg3,5 mg/kg),cisplatin (DDP)group(DDP,0.5 mg/kg)and saline group.The activities of splenic natraul killer(NK)ceHs,lymphokine activated ikller(LAK)cells,cytotoxic T lymphocyte(CTL),and serunl tumor necrosis factor(TNF)level were detected in each group after the administration of tmor-buearing mice was performed.Twelve normal mice as control group.Results The positive otres of Surviin ofv low-dose Sg3 group,high—dose Sg3 group,DDP group were signiifcantly lower than that of saline group (P<0.05);Tumor mass of low—dose Sg3 group,high—dose Sg3 group was less than that of saline group(P<0.05),but greater than that of DDP group(P<O.01);The actiivties of NK,I and CTL,and seFuln rIT level decreased significantly in saline group compared with the normal contolrs(P<0.05);he actTivities of NK,LAK and CTL,and seruin rINF level f oDDP group were lower than those of saline group(P<0.05),which increased signiifcantly in low—dose Rg3 group and high-dose Rg3 group compared with those of saline group,DDP group(尸<0.05),but lower than the normal contorls (P<0.05);There was no signiifcant diference in the activities of NK,LAK and CTL,and ̄elalm TNF level between low—dose P ̄3 group and high—dose Rg3 group(P>0.05).Conclusion Ginsenoside can improve speciifc anti.tulnor immune response in tumor—bearing mice significantly. 【Key words】Lung cancer;Ginsenoside Rg3;Immune function;Mice 肺癌的发生发展是多基因参与的、多阶段的复杂 过程,是细胞中多种基因表达改变累积的结果,在此 1材料与方法 1.1 主要仪器及试剂 超净工作台(AIRTECH SW-CJ一1 FD,苏州净化设备厂生产),倒置相差显微镜 (KX41型,美国奥林巴斯公司生产),CO 细胞培养 箱(日本ASTEC公司生产,TE—JER型),水平离心机 (Anketad-40b,北京医用离心机厂生产),全自动酶标 仪(MR-300型,美国雷杜公司生产)。RPMI1640培 养基(美国GIBCO公司生产),胎牛血清(美国 HyClone公司生产)。人参皂甙Rg3粉剂由吉林亚泰 过程中既有原癌基因的激活,抑癌基因的失活,也有 细胞周期的和凋亡基因的改变以及细胞内调节 环节的紊乱…。人参皂甙Rg3是从人参根的浸出液 中分离得到的一种有效抗肿瘤成分,有研究表明人参 皂甙Rg3具有抑制肿瘤细胞增殖和转移的作用 ]。 本研究通过人参皂甙Sg3对Lewis肺癌模型小鼠免 疫功能影响,以探讨人参皂甙Rg3抗癌机制。 ▲基金项目:广西自然科学基金项目(2010GXNSFA013213);广西青年基金项目(2011GXNSFB018104);广西中医药大学重点课 题(2D2009003) l4 制药有限公司提供,系我国东北红参提取物,纯度为 99.5%,生产批号:2009032245G。顺铂(DDP)冻干 粉针10 mg/支,由山东齐鲁制药有限公司生产,批 号:7050172DC。纯系C57BL/6小鼠,雌雄各半,体重 18~22 g,购于广西中医药大学实验动物部(合格证 号:SCXK一桂2008 ̄006)。高转移Lewis肺癌细胞由 广西中医药大学免疫学实验室惠赠,培养于含10% 新生牛血清的RPMI1640培养液中。采用免疫组织 化学sP法检测生存素蛋白的表达。兔抗小鼠多克隆 抗体生存素试剂盒(批号:2009072332)及sP试剂盒 (批号:2008123008)购自北京博奥森生物技术有限 公司,一抗工作液浓度为1:200,用磷酸盐缓冲液 (phosphatic balance solution,PBS)代替一抗作为阴性 对照。乳酸脱氢酶(LDH)4 h释放法杀伤活性测定 试剂盒(Promega公司,批号:A872772A)。 1.2荷瘤小鼠的建立 于6周龄C57BL/6小鼠右 侧腋窝皮下接种Lewis肺癌细胞0.1 ml(含5×10 个 Lewis肺癌细胞),12 d左右肿瘤直径达0.5 cm大小 时即成荷瘤小鼠。 1.3观察人参皂甙Rg3对荷瘤小鼠的保护作用 将 48只C57BIM6荷瘤小鼠按随机数字表法分为4组, 人参皂甙Rg3高剂量组,人参皂甙Rg3低剂量组, DDP组和生理盐水组,每组12只。接种Lewis肺癌 细胞后第二天开始灌胃,连续灌胃给药10 d,Rg3高 剂量治疗组每天1次灌注0.4 ml Rg3高浓度稀释液 (相当于Rg3 15 mg/kg),Rg3低剂量治疗组每天1次 灌注0.4 ml Rg3低浓度稀释液(相当于Rg 3 5 mg/kg), DDP组每天1次灌注0.4 ml顺铂稀释液(相当于顺 铂0.5 mg/kg),生理盐水组每天1次灌注0.4 ml生 理盐水。连续喂养3周。另外以12只正常小鼠每天 1次灌注0.4 ml生理盐水作为对照组。 1.4 Lewis肺癌C57BL/6小鼠脾淋巴细胞免疫功能测定 测定各组小鼠脾自然杀伤细胞(natural killer cell,NK cel1)、淋巴因子激活的杀伤细胞(1yrnphokine—activated ikler cell,LAK cel1)、细胞毒性T细胞(cytotoxic T.1ymphocyte,CTL)活性,血清血清肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factor,TNF)活性,抑瘤率及瘤体生存 素表达情况。 1.4.1各组Lewis肺癌C57BL/6小鼠脾NK、LAK、 CTL活性检测:连续喂养3周后无菌取出C57BL/6 小鼠脾脏,体外制成脾淋巴细胞悬液,培养液中加入 50 U/ml rhlL-2进行培养。参照文献[3]采用LDH 4 h释放法进行测定(按试剂盒说明书操作)。 1.4.2各组Lewis肺癌C57BL/6小鼠血清TNF活性检 测:上述各组小鼠在连续喂养3周后处死,在处死前先 以拔眼球法分别提取各小鼠的全血2 ml,室温放置4 h, 离心2 000 r/min,25 min后分离出血清。以血清作为待 测样品,置于一20℃冰箱中贮存备用。参照文献[4]采 用LDH 4 h释放法进行测定(按试剂盒说明书操作)。 1.4.3各组Lewis肺癌C57BL/6荷瘤小鼠抑瘤率及 xi Medicaf Journaf,Jan.2013.VoZ.35.No.1 瘤体生存素表达情况:上述各组荷瘤小鼠在连续喂养 3周后分别称重,然后处死小鼠,无菌取出胸腺、脾 脏、瘤体并分别称重,计算抑瘤率、胸腺系数、脾系数。 抑瘤率 量舌 嚣毒 矗章葛著 蕞量 一x 100% 各组Lewis肺癌C57BL/6荷瘤小鼠抑瘤率的计 算参照文献[5]进行。胸腺系数=(胸腺质量/小鼠 质量)×100%。脾系数=(脾质量/小鼠质量)×111)%。 将所取瘤体组织的石蜡切片采用免疫组织化学sP法 进行染色。生存素结果判定标准参照Bames等 提出 的基于3个参数的半定量计数方法判定。染色强度: 无色记0分,淡黄色记1分,棕黄色记2分,棕褐色记3 分;阳性细胞百分比:阴性记0分,阳性细胞≤10%记1 分,11%~50%记2分,51%一75%记3分,>75%记4 分;以染色强度与阳性细胞百分比的乘积作为判断生 存素阳性表达标准:<3分为(一),3~4分为(+), 5~6分为(++),>6分为(+++),(+)~(+++) 均视为生存素阳性表达。 1.5统计学分析采用SPSS 13.0软件进行统计分析, 计量资料以 ±s表示,多组均数的比较采用方差分析; 等级资料比较采用秩和检验;计数资料的比较采用x 检验,两两比较采用Nemenyi法。以P<0.05为差异有 统计学意义。 2 结果 2.1 人参皂甙R 对荷瘤小鼠的保护作用 人参皂 甙Rg3低剂量组和Rg3高剂量组可抑制Lewis肺癌 的生长,抑瘤率分别为20.4%和20.7%,均低于DDP 组的89.4%。4组瘤体质量、胸腺系数、脾系数比较, 差异均有统计学意义(P<0.05)。Rg3低剂量组、 Rg3高剂量组瘤体质量小于生理盐水组(P<0.05), 但大于DDP组(P<0.01)。Rg3低剂量组、Rg3高剂 量组胸腺系数、脾系数分别与生理盐水组比较,差异均 无统计学意义(P>0.05),提示人参皂甙Rg3对Lewis 肺癌有一定的抑制作用,同时可防止胸腺和脾萎缩。 DDP组胸腺系数、脾系数均低于生理盐水组(P<0.50), 提示DDP组胸腺和脾萎缩明显。见表1。 表1人参皂甙Rg3对Lewis肺癌 C57BIM6荷瘤小鼠的抑瘤作用( ± ) 注:(1)与生理盐水组比较: P<0.05,AP<0.01,▲P>0.05, OP>0.05;(2) 与 比较,▲与▲比较,●与●比较,P>0.05。 2.2各组生存素的表达情况各组生存素的表达情况 比较,差异有统计学意义(x =7.863,P=0.045)。各组 生存素的阳性率比较,差异有统计学意义(x =16.370, P=O.001)。DDP组、e ̄3低剂量组、ag3高剂量组生存 广西医学 2013年1月第35卷箍 素阳性率均低于生理盐水组(P<0.05),但DDP组、 Rg3低剂量组和R 高剂量组荷瘤小鼠瘤体生存素 阳性率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。 表2各组荷瘤小鼠瘤体生存素的表达情况(n) 塑 = ± ±± ±±± 空! ! 生理盐水组 12 1 3 4 4 11(91.7) DDP组 12 6 4 1 1 6(50.0) Rg3低剂量组12 5 3 3 1 7(58.3) 壹型量塑 ( : 2 2.3各组小鼠NK、LAK、CTL和TNF活性比较各组 NK、 、CTL和TNF活性比较,差异有统计学意义 (P<O.05)。生理盐水组NK、LAK、CTL活性和血清 TNF水平均较正常小鼠低(P<0.05),DDP组NK、LAK、 CTL活性和血清TNF水平均较生理盐水组荷瘤小鼠明 显降低(P<O.50)。Rg3低剂量组和Rg3高剂量组NK、 LAK、CTL涪陛和血清TNF水平均较生理盐水组、DDP 组高(P<0.05),但仍低于正常小鼠的水平(P<0.05), 提示ag3可明显改善荷瘤小鼠的免疫功能状态。Ug3 低剂量组NK、LAK、CTL、活JI生和血清TNF水平与RS3高 剂量组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。 表3各组小鼠NK、L 、CTL和TNF活性变化( ±s) 组别 Ⅱ NK(%)LAK(%) CTL(%)TNF(U/m1) 生理盐水组 12 13.50±0.97 14.30±1.9o 13.90±1.70 18.38±1.42 DDP组 12 9.79±2.30 8.73±1.35 11.97士1.43 15.66±1.42 rig3低剂量组l2 19.35±1.55 21.80±1.35 29.40±1.20 30.17±1.33 Rg3高剂量组l2 19.07 4-1.32 20.20 -41.40 28.50 -41.00 29.38±1.15 正常小鼠 l2 27.07±1.32 29.60±0.65 32.50 4-1.23 36.34±1.47 F值 53.841 48.536 47.287 43.637 笪 : : : : 3讨论 调节肿瘤癌基因与抑癌基因的表达是许多抗癌 中药的作用机理之一。人参是我国传统的名贵药材, 早在十九世纪六十年代人们就已经认识到人参对某 些恶性肿瘤具有一定的抑制作用,随后大量的研究证 明,人参抗肿瘤作用的活性成分是人参皂甙 Rg3 J。有学者研究发现人参皂甙Rg3具有抗肿 瘤新生血管形成的作用,能使肿瘤血管明显减少,并 且具有抗肿瘤浸润、转移的作用 。。。 生存素在胚胎时期广泛分布于不同组织,在人类 分化成熟的组织中一般不表达或低表达。生存素表 达则凋亡过程受阻导致细胞异常增殖,细胞凋亡受 抑、细胞死亡不足是肺癌发病的重要途径。细胞凋亡 受抑导致病变组织内肿瘤细胞存活时问延长,破坏细 胞群体内存活与死亡的平衡,存活细胞数大于死亡细 胞数,则肿瘤细胞数量净增多l】 。本文结果显示, Rg3低剂量组、Rg3高剂量组生存素阳性表达率明显 降低,肿瘤稍缩小,肿瘤大小与其他各组相比差异均 有统计学意义(P<0.05),这表明人参皂甙Rg3过继 免疫后不仅有助于小鼠机体免疫功能的恢复,同时激 活机体免疫系统对肿瘤产生特异性的抗瘤作用。 NK、LAK和CTL细胞和TNF都具有一定非特异性 杀伤肿瘤细胞的作用,是人体抗肿瘤的重要防线,对抑 15 制肿瘤的生长、发展、转移都具有重要意义 。本文结 果显示,生理盐水组NK、LAK和CTL活性及血清TNF 水平均较正常对照组显著下降(P<0.05),提示小鼠在 肿瘤发展过程中存在免疫抑制。DDF组NK、 和 CTL活性及血清TNF水平较生理盐水组低(P<0.05), 表明化疗药物可抑制小鼠免疫功能;Rg3低剂量组和 R 高剂量组NK、LAK和CTL活性及血清TNF水平 较生理盐水组、DDP组明显提高(P<0.05),但仍低 于正常小鼠组(P<0.05),这说明人参皂甙Rg3可以 有效增强免疫功能受损小鼠的细胞免疫功能。R 低剂量组的免疫功能与Rg3高剂量组比较,差异无 统计学意义(P>0.05),其原因可能与人参皂甙Rg3 对免疫功能的恢复到达一定程度后即使再增加人参 皂甙Rg3剂量亦不能再进一步提高免疫功能有关, 这需要进一步研究验证。 综上所述,人参皂甙Rg3可以增强荷瘤小鼠的 免疫功能,研究开发人参皂甙Rg3免疫增强剂具有 实际意义和广阔的应用前景。 参考文献 [1]Dhillon SS,Dhillon JK,Yendamuri S.Mediastinal staging of non—smal1.cell lung cancer JJ 1.Expe ̄Rev Respir Med, 201l,5(6):835—850. 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