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寄主为夹竹桃的红花桑寄生提取物(Nispex)的抗肿瘤作用及其成分研究

肖义军

   恶性肿瘤严重困扰人类健康。由于目前临床常用抗肿瘤药物大多存在严重的毒副作用以及肿瘤细胞耐药性的问题,不断寻找新的高效低毒的抗肿瘤药物一直是抗肿瘤研究的重要课题。从植物中寻找天然抗肿瘤活性成分是研究抗肿瘤药物的一条重要途径,目前临床上常用的抗肿瘤药物如紫杉醇、长春新碱、喜树碱、足叶乙苷、三尖杉酯碱均来源于植物。除了从植物中分离单一结构的药物成分外,传统的植物药物近几年来在德国、法国、意大利和瑞士等欧洲国家也得到了科学界的承认和应用。由于肿瘤发生发展的多因性,针对肿瘤发生发展过程中的多种分子靶标、多种信号途径进行肿瘤的联合治疗可能会比单一药物成分的治疗有更好的治疗效果。而植物药的特点正是药效物质多成分、多途径、多靶点的整体作用。将抗肿瘤植物药作为传统化疗药物的增效减毒剂应用于恶性肿瘤的治疗是今后抗肿瘤研究的重要方向之一。 Nispex是我们首次从寄主为夹竹桃的红花桑寄生叶中提取分离的主要含多酚类成分一种抗肿瘤植物提取物。文章分四个部分对其制备方法、成分、体内外抗白血病细胞株HL-60的效果、抑瘤机制、抑瘤作用的广谱性等进行了研究,还研究对比了不同寄主来源红花桑寄生提取物的体外抑瘤效果。 第一部分为Nispex的制备方法和成分分析。Nispex系寄主为夹竹桃的红花桑寄生叶80%乙醇提取物经聚酰胺柱层析纯化所得,按药材重量计得率约为3%。采用颜色鉴定反应、高效液相-质谱联用分析和资料对比分析,Nispex中主要含槲皮素、槲皮苷、广寄生苷等黄酮类成分和与夹竹桃成分类似的强心苷类成分以及生物碱类成分。以芦丁为对照品测得的黄酮含量为72.37%。 第二部分为本文的重点研究部分。测定了Nispex对小鼠的近似LD50,在此基础上以人急性髓系白血病细胞株HL-60为模型,研究了Nispex的体内外抑瘤效果及其与多柔比星联用的体内抑瘤效果,并探讨了其可能的抑瘤作用机制。用MTT法和集落形成实验检测了Nispex对HL-60细胞增殖的抑制活性。Nispex显著地抑制HL-60细胞增殖,表现出明显的量效关系和时效关系。药物作用48 h的IC50值为0.54μg/ml。集落形成实验表明Nispex对肿瘤增殖细胞群作用更为敏感。Nispex对正常人骨髓单个核细胞无抑制作用。体内抑瘤效果研究以HL-60裸鼠移植瘤为模型,连续给药14 d,以相对瘤体积和瘤重的变化来评估药物的抑瘤效果。Nispex 10 mg/kg/d瘤内给药按相对体积计算的抑制率(肿瘤生长抑制率)为59.4%,按瘤重计算的抑制率(抑瘤率)为45.3%(P<0.05);10 mg/kg/d腹腔给药的肿瘤生长抑制率为18.3%,抑瘤率为15.5%(P>0.05);30 mg/kg/d腹腔给药肿瘤生长抑制率为60.6%,抑瘤率为31.2%(P<0.05);Nispex 10 mg/kg/d腹腔给药与多柔比星15 mg/kg(尾静脉一次性给药)联用的肿瘤生长抑制率为94.4%,抑瘤率为92.9%(P<0.01)。进一步研究了Nispex与多柔比星联用的体内协同抑瘤效果,以药物相互作用指数(CDI)来评价药物联合作用疗效,判断标准:CDI>1,CDI=1和CDI<1分别表示两药拮抗,相加和协同,当CDI<0.7(P<0.05)时,表示协同作用非常显著。Nispex 10 mg/kg/d腹腔给药(连续给药9 d)与15 mg/kg多柔比星(尾静脉一次性给药,下同)联用对HL-60移植瘤有较好的抑制作用,抑瘤率89.0%,CDI为0.43(P<0.01),协同作用非常显著;与10 mg/kg的多柔比星联用抑瘤率为56.9%,CDI值为0.80(P<0.05),协同作用显著;与5 mg/kg的多柔比星联用抑瘤率为8.0%,CDI为1.51。病理检查各主要脏器无明显异常。Nispex对小鼠的近似LD50为126.81 mg/kg,主要表现为心脏毒性。 采用AO/EB荧光染色、AnnexinⅤ-FITC/PI双标记流式细胞术检测、DNA倍体分析及细胞周期分析、TdT酶介导的原位缺口标记法和细胞DNA片段化检测证明Nispex对肿瘤细胞的杀伤作用主要表现为诱导细胞凋亡,研究结果还显示Nispex抑制HL-60细胞增殖主要是通过将细胞周期阻滞于G0/G1期。EMSA分析、Western Blot分析和免疫荧光分析显示Nispex是一种天然NF-κB抑制剂。Nispex的抗肿瘤活性可能与其抑制肿瘤细胞核中NF-κB的异常激活及抑制肿瘤细胞分泌VEGF有关。 第三部分研究了Nispex的广谱抗肿瘤作用。Nispex对小鼠肉瘤细胞株S180、小鼠黑色素瘤细胞株B16等4种鼠源肿瘤细胞株和小鼠胚胎成纤维细胞株3T3等均无细胞毒活性。而Nispex对所检测的人小细胞肺癌细胞株NCI-H446、人宫颈癌细胞株Hela、人T淋巴细胞白血病Jurkat、人急性早幼粒白血病细胞株NB4、人慢性粒细胞白血病细胞株K562、人T淋巴细胞白血病细胞株Molt4、人鼻咽癌细胞株CNE和人骨髓瘤细胞株U266等8种人源肿瘤细胞株均有较强的细胞毒作用,抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡,表现出明显的量效关系和时效关系,其作用72 h时的IC50值在0.1~2.5μg/ml之间。对原代培养的慢性粒细胞白血病细胞也有良好的抑制作用,其作用72 h时的IC50值为2.48μg/ml。Nispex对有轻微致瘤性的人胚肾成纤维细胞株293T有抑制细胞增殖的作用,但未发现存在明显的量效关系,即使高达50μg/ml的浓度也不明显诱导其凋亡。细胞集落形成实验表明,与HL-60中的情况一样,Nispex对NB4和Jurkat中的增殖细胞群作用更为敏感。 第四部分以培养的HL-60细胞为模型,比较了寄主分别为夹竹桃、桑树、无患子和桂花的红花桑寄生提取物的体外抑瘤效果。夹竹桃寄生抑制肿瘤细胞增殖的效果最好,桑树寄生抑制肿瘤细胞增殖的效果次之,无患子寄生又次之,桂花寄生在检测的浓度范围内基本无抑制作用。 以上的研究证明,寄主为夹竹桃的红花桑寄生叶提取物Nispex是一种有效的抗肿瘤植物提取物,对人源肿瘤细胞有较好的选择性。与肿瘤化疗药物多柔比星联用有很好的协同效果。其抗肿瘤作用可能与其抑制肿瘤细胞核中异常激活的NF-κB活性和抑制肿瘤细胞分泌VEGF相关。……   
[关键词]:红花桑寄生;夹竹桃;Nispex;强心苷;黄酮类化合物;槲皮素;LC-MS;HL-60;LD50;MTT;裸鼠移植瘤;多柔比星;联合化疗;细胞凋亡;NF-κB;VEGF
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:福建医科大学2007年