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槲皮素联合白藜芦醇对小鼠Lewis肺癌细胞生长的抑制作用

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:/doi10.3971.issn.10008578.2012.08.013-j

肿瘤防治研究2012年第39卷第8期

槲皮素联合白藜芦醇对小鼠Lewis肺癌细胞生长的抑制作用

张 隽,曹培国,潘宇亮

InhibitorEffectsofinCombinedwithResveratrolonGrowthofLewisLunuercetin           ygQ inMiceCancer  

,,ZhanJunCaoPeiuoPanYulian  ggg 

DeartmentoOncoloheThird Xiana Hosital,CentralSouth Universithansha   pf gy,Tgypy,Cg410013,ChinaAuthor:Cao Peiuo,E-mail:caoeiuocsco.orcnCorresondin@gpgg.pg 

:uercetinlusAbstractObectiveoexloretheinhibitoreffectsandmechanismofresveratrolonthe T           qppyj /rowthoflewisluncancerinmice.MethodsortC57BL6micewithtranslantedLewisluncancer      F     ggypg   

:,,wererandomldividedinto4rouswith10miceineachroucontrolrouuercetinrouresvera            -ygpgpgpqgp trolrouandcombinedrou.Differenttreatmentswereservedfromda4andallmiceweresacrificed             gpgpy  ,onda24aftertranslantation.Tumorvolumeweihtandinhibitorratewerecomaredamonthe4          ypgypg   (,rous.TheexressionlevelsofvascularendothelialrowthfactorVEGF)matrixmetalloroteinare2        -gppgp

()(,MMP2andaotosisindexAI)weredetectedbimmunohistochemistrwesternblotandTUNEL,-       ppyy rowthrous.Tumorresectivel.Resultsumorwassinificantlinhibitedindrutreatedvolume T     -  ggppygyg ()andweihtindrutreatedwaslowerthanthatofthecontrolP<0.05or0.01.Theantirousrou   -            -gggpgpuercetinlusuercetintumorefficacofresveratrolwassinificantlhihercomaredwithorresvera           -qpqygygp  ()trolaloneP<0.05.ExressionlevelsofVEGFandMMP2weredecreasedindrutreatedrouscom-      -    -  gppg()aredrourouswiththecontrolP<0.05or0.01.AIincreasedindrutreatedcomaredwiththe        -    pgpgpgp

()P<0.05or0.01.TherewassinificantdifferenceintheVEGFandMMP2exressionasroucontrol           -  gpgpwellrourouasAIbetweencombinedanddrutreatedaloneP<0.01).Conclusion Quercetinin      -   gpgp(g withresveratrolhadastroninhibitoreffectontheofluncancerwhichmihtbecombinationrowth             gyggg   relatedtothedownreulationofVEGFandMMP2andaswellastheinductionofcellaotosis.   -    -         gpp:;;;;rowthKewordsLuncancerQuercetinResveratrolVascularendothelialfactorMatrixmetalloro    -ggpy  teinare2-摘 要:目的 观察槲皮素联合白藜芦醇对小鼠Lewis肺癌细胞生长的作用及机制。方法 建立/随机分为对照组、槲皮素组、白藜芦醇组和联合用药组,每组1C57BL6小鼠Lewis肺癌移植瘤模型,0只,连续用药2于接种后第2比较各组肿瘤体积、肿瘤质量和抑瘤率,并用免疫0天,4天处死全部小鼠,、、基质金属蛋白酶-表组织化学、WesternblotTUNEL分别检测血管内皮生长因子(VEGF)2(MMP2) -。结果 各用药组肿瘤的生长明显受到抑制,达及凋亡指数(肿瘤体积和肿瘤质量明显低于对照组AI)(,。各用药组较对照组联合用药组较单独用药组抑瘤作用显著增强(P<0.05或0.01)P<0.05)

),。与单独用药组比较,联合用VEGF、MMP2表达降低(P<0.05或0.01AI升高(P<0.05或0.01)-)。结论 槲皮素联合白藜芦醇差异均有统计学意义(药组VEGF、MMP2表达下调,AI升高,P<0.01-对小鼠L其机制可能与下调V促进细胞ewis肺癌细胞生长具有明显的抑制作用,EGF和MMP2表达、-凋亡有关。

关键词:肺癌;槲皮素;白藜芦醇;血管内皮生长因子;基质金属蛋白酶-2

()中图分类号:R734.2  文献标识码:A  文章编号:10008578201208093604---收稿日期:修回日期:20111029;20120118----:,作者单位410013长沙中南大学湘雅三医院肿瘤科

:通信作者:曹培国,E-mailcaoeiuosco.or.cn@cpgg,作者简介:张隽(女,硕士,主治医师,主要从事1977-)

肺癌的防治研究工作

0 引言

肺癌是当今世界上发病率和死亡率最高的恶性造成其死亡率高的原因有多种,其中重要因素肿瘤,

之一是现有的治疗手段对中晚期患者的疗效仍较1]

。近年来,差[从中药及天然植物中提取不良反应低的抗肿瘤有效成分,已成为肿瘤治疗的新途径。

肿瘤防治研究2012年第39卷第8期

众多研究显示槲皮素和白藜芦醇在体内外均具有良

好的抗肺癌作用[2-3],但两者联用的效果如何,尚未

见报道。本实验采用Lewis肺癌细胞建立C57BL

/6小鼠移植瘤模型,

观察槲皮素联合白藜芦醇对Lewis肺癌细胞生长的作用,并探讨其可能的机制。1 材料与方法

1.1 实验动物、

细胞株、药品及试剂雄性C57BL/6小鼠40只,5周龄,体质量(20±2)g

,购自上海斯莱克实验动物有限公司。Lewis肺癌细胞株由中科院上海细胞研究所提供,使用

DMEM(含10 ml/L灭活胎牛血清、100 u/ml青霉素、100μg

/ml链霉素)培养液,置于37℃、50 ml/LCO2培养箱中培养。槲皮素和白藜芦醇购自美国Sig

ma公司。兔抗鼠VEGF单抗购自福州迈新生物技术开发有限公司。TUNEL凋亡检测试剂盒、兔抗鼠MMP-2单抗及SP免疫组织化学试剂盒购于武汉博士德生物工程有限公司。

1.2 模型制备与分组给药

收集对数生长期的细胞,胰酶消化后,1 000 r/min离心10 

min,PBS洗涤,无血清的DMEM制成细胞悬液,细胞浓度达到1×107 

cells/ml,用1 

ml的注射器于C57BL/6小鼠右腋部皮下接种0.2 

ml细胞悬液。40只C57BL/6小鼠接种后随机分为4组:对照组、槲皮素组、白藜芦醇组和联合用药组,每

组10只。对照组:丙二醇0.2 ml+0.9%氯化钠溶液0.1 ml,腹腔注射,1次/天;槲皮素组:槲皮素50mg

/kg溶于丙二醇0.2 ml+0.9%氯化钠溶液0.1ml,腹腔注射,1次/天;白藜芦醇组:丙二醇0.2 

ml+白藜芦醇10 mg/kg溶于0.1 ml 0.9%氯化钠溶液,腹腔注射,1次/天;联合用药组:槲皮素50 mg/kg溶于丙二醇0.2 ml+白藜芦醇10 mg/kg溶于

0.1 ml 

0.9%氯化钠溶液,腹腔注射,1次/天。各组均于接种后第4天给药,连续给药20天,给药期间,每隔2天用游标卡尺测量小鼠皮下瘤结节大小,计

算肿瘤体积V(mm3)=0.52ab2

(a为瘤体最长径,b

为最短径)。于接种后第24天将所有小鼠颈椎脱臼

处死,剥离皮下瘤,称瘤重,计算抑瘤率,抑瘤率=[(对照组平均瘤重-治疗组平均瘤重)/对照组平均瘤重]×100%。随后立即将瘤块分成两块,一块以常规10%中性甲醛固定,制成石蜡切片后行HE染色、免疫组织化学及TUNEL检测,另一块迅速放置液氮冻存,待提取蛋白,检测肿瘤组织中MMP-2蛋白的表达。

1.3 病理学与免疫组织化学检测

肿瘤组织行常规HE染色,光镜下观察各组肿瘤组织病理学变化特征。采用免疫组织化学SP法检测血管内皮生长因子(VEGF)的表达。VEGF的

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判定标准:高倍镜下计数100个细胞,

肿瘤细胞胞质及胞膜中呈棕黄色阳性细胞<10%为阴性,≥10%为阳性,采用全自动图像分析系统测定肿瘤组织中VEGF的平均光密度值。1.4 Western blot检测移植瘤组织MMP-2蛋白表达

取不同处理组的肿瘤组织液氮碾磨,

三去污裂解液裂解。BCA assay reagent测定蛋白浓度,50μ

g蛋白与加样缓冲液混合,在10%不连续十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳胶中电泳分离,电转移至PVDF膜,孵育一抗、二抗,用ECL发光法显色,曝光、显影、定影。胶片采用薄层扫描仪测定印迹区带的吸光度值。

1.5 细胞凋亡

用TUNEL原位凋亡法检测。细胞核内出现棕黄色颗粒为阳性细胞。凋亡细胞半定量分析:在400高倍视野下,

每张切片计数5个高倍视野,分别计算每个视野细胞核数及凋亡阳性细胞核数,取均

值,计算凋亡指数(apoptosis index,AI):AI(%)=凋亡阳性的细胞核数/总计数的细胞核数×100%。1.6 统计学方法

所有数据采用x±s表示,采用组间t检验,多样本均数间多重比较的方差分析及q检验,数据分析采用SPSS13.0统计软件完成,P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结果2.1 各组药物对小鼠肿瘤生长的影响

接种后,成瘤率为100%,各组皮下移植瘤的体积逐渐增大,肿瘤呈局部结节状生长,接种后的第1~4天,

肿瘤生长基本相同,第12~24天,对照组肿瘤生长明显快于其他组,联合用药组生长最慢。实验结束后,

各用药组肿瘤体积和肿瘤质量均显著低于对照组(P<0.05或0.01

),联合用药组肿瘤体积和肿瘤质量较单独用药组降低,抑瘤率则升高,差异均有统计学意义(P<0.05

),见表1。表1 药物对移植瘤生长的影响

Table 1 Effect of quercetin and(or)resveratrol on the growthof transplanted tumorGroups nTumor volumeTumor weightInhibitory rate(cm3)(g)(%)Control 10 6.53±1.12 5.74±0.98 0Quercetin 10 4.11±0.83ac 

3.62±0.51ac 

36.93c

Resveratrol 10 3.85±0.79ac 3.45±0.64ac 39.89cCombined 10 2.57±0.43b 2.38±0.39b 58.54Note:a:P<0.05,b:P<0.01 vs.control group;c

:P<0.05 vs.com-bined group·938·

2.2 肿瘤组织病理学改变

对照组小鼠肿瘤细胞轮廓清晰,细胞核大而深染,核浆比大,异型性明显,核相较多见;槲皮素白藜芦醇组和联合用药组小鼠肿瘤细胞排列较组、整齐,基质和间质减少,少许细胞出现核固缩,似凋亡细胞。

2.3 各组肿瘤组织VEGF的表达 

免疫组织化学染色显示,VEGF蛋白阳性物质

位于胞质及胞膜,见图1。槲皮素呈棕黄色颗粒状,

组、白藜芦醇组、联合用药组VEGF表达水平均显

,著低于对照组(与槲皮素组、白P<0.05或0.01)藜芦醇组比较,联合用药组VEGF表达明显下降,),差异有统计学意义(见表2。P<0.012.4 各组肿瘤组织MMP2表达-各用药组MMPWesternblot结果显示,2蛋 -,白表达水平均较对照组下降(联P<0.05或0.01),合用药组其表达亦低于单独用药组(但P<0.01)

槲皮素组与白藜芦醇组比较差异无统计学意义(P),见图2、表2。05>0.

)表2 各组肿瘤组织VEGF、MMP2表达及AI比较(x±s-Table2 ComarisonoftheexressionlevelsofVEGFand        pp

()MMP2aswellasAIintumortissuesinthe4grousx±s-        pGrous n pControl Quercetin VEGF MMP2- 肿瘤防治研究2012年第39卷第8期

2.5 各组肿瘤细胞凋亡

凋亡细胞明显固缩,核致密,TUNEL染色显示,

深染为棕黄色多叶状或新月状颗粒,常聚集在核周。各用药组A未凋亡的细胞核呈蓝绿色,见图3边,I),较对照组升高(联合用药组AP<0.05或0.01I显),。著高于槲皮素组和白藜芦醇组(见表2P<0.01

;;;A:controlrouB:uercetinrouC:resveratrolrou   gpqgpgp

D:combinedrou gp图2 Westernblot检测各组肿瘤组织MMP2的表达 -Fiure2 ExressionofMMP2measuredbWesternblotin   -   gpy thetumortissuesinthe4grous     p

3 讨论

槲皮素是一种天然的黄酮类化合物,体外实验证

前列腺癌、肝癌、肺癌、结肠癌等有抑实其对白血病、

]4

。白藜芦醇属非黄酮类多酚化合物,制作用[在肿瘤

的启动、促进及发展三个过程中都具有抗肿瘤作用,]5

。本实验研究表明,而且可以抑制肿瘤血管形成[联

AI(%)1057±0.11 0. 0.84±0.216.37±3.54 1合用药组移植瘤的生长速度与其他各组比较明显减

最后的肿瘤重量和体积明显减少,抑瘤率显著高慢,

于其他组,且在实验过程中,各组均未发现明显不良反应,提示槲皮素和白藜芦醇具有抑瘤效果好而不良反应小的优点,两者联合应用有协同作用。

肿瘤发生与发展离不开新生血管的形成,新生血管为肿瘤细胞增殖、生长提供营养代谢。研究发现

acacac  

1041±0.070.61±0.1727.65±4.21 0.acbcac  

Resveratrol00.53±0.1429.17±4.6834±0.05 1 0.b Combined019±0.03 1 0.bb 0.34±0.0946.79±5.92abc

:::NoteP<0.05,P<0.01vs.controlP<0.01vs.com-rou   gp;:binedrou gp;;;A:controlrouB:uercetinrouC:resveratrolrouD:combinedrou    gpqgpgpgp

)图1 各组肿瘤组织VEGF表达(SP×400()Fiure1 ExressionofVEGFinthetumortissuesinthe4grousSP×400          gpp

;;;A:controlrouB:uercetinrouC:resveratrolrouD:combinedrou    gpqgpgpgp)图3 各组肿瘤细胞凋亡(TUNEL×400()Fiure3 Aotosisofthetumorcellsinthe4grousTUNEL×400        gppp

肿瘤防治研究2012年第39卷第8期

肿瘤发生发展的每一步都与血管的形成密切相关,血管的生成贯穿了肿瘤发生与发展过程的始终,因此抑制肿瘤组织血管的生成可发挥良好的抗肿瘤作用[6]

。VEGF作为一种最重要的血管生长因子在血管生成中起中心作用,能特异性地刺激血管内皮细胞和肿瘤细胞的增殖和迁移。因此,VEGF被认为是预测肿瘤转移、

复发和预后的一项重要指标,并被用于检测肿瘤血管对抗血管生成药物敏感度的常用

指标[7]

。本实验结果显示,对照组VEGF高表达,且在癌肿浸润的边缘表达更为明显,表明Lewis肺

癌细胞在生长过程中高表达VEGF,形成了丰富的新生血管,从而促进了肿瘤的生长和转移,当单独或联合使用槲皮素和白藜芦醇进行干预治疗后,VEGF表达降低,

其中以联合用药组降低最为明显,表明槲皮素联合白藜芦醇在体内能明显地下调

VEGF的表达,抑制肿瘤血管生成,从而达到抑制肿瘤生长与增殖的目的。

MMP-2不仅可以降解基底膜和基质、突破基质屏障、促进肿瘤侵袭和转移,而且还可通过毛细血管内生成及新生血管生成等方式促进肿瘤生长和扩

散。李红梅等[8]

研究提示肿瘤侵袭转移的能力与其产生或诱导产生金属蛋白酶的能力呈正相关。有研究表明,MMP-2在肺癌组织中的表达明显增加,其表达与肿瘤的生长、进展、转移及预后密切相关[

9]

。本研究结果显示,各用药组均能下调MMP-2蛋白的表达,其中以联合用药组最显著,证实槲皮素与白藜芦醇都有可能通过抑制MMP-2活性而发挥抗肿瘤作用,且两药联用效果明显优于单一用药。肿瘤的发生、发展不仅是由于肿瘤细胞过度增殖,还与肿瘤细胞凋亡的速度过慢有关,细胞凋亡对

肿瘤的发生、发展起到负作用[10]

。因此,诱导

细胞凋亡是研究治疗肿瘤的重要途径。本研究显

示,各用药组都能显著提高肿瘤细胞的AI,尤其以联合用药组增加最明显,说明槲皮素和白藜芦醇都能促进肿瘤细胞凋亡,而联合应用则使促凋亡作用进一步增强,并且说明具有不同抗癌机制的药物联合应用有增强抗癌活性的效果。

综上所述,本实验研究表明槲皮素联合白藜芦醇对小鼠Lewis肺癌细胞生长具有明显的抑制作用,且两药联用作用优于单独用药,其机制可能与下调VEGF和MMP-2表达、促进细胞凋亡有关,但是具体机制还有待于进一步研究。

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