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科研中心

螺旋藻多糖治療晚期腫瘤的機理研究

時間:2016-04-19 來源:原創


Mechanism Study of Advanced Stage Tumor Treated with Polysaccharide of Spirulina Platensis

吳麗麗Wu Lili

南京中醫藥大學,江蘇 南京  210029

摘要:螺旋藻多糖具有顯著的腫瘤防治作用,主要是提高機體的免疫功能、抑制或殺傷腫瘤細胞、對輻射及化療藥的減毒增效三方面的作用。

AbstractPolysaccharide of spirulirm platensis have marked function to treatment and prevention of tumour by strengthening immune functionsuppressing or killing tumor cell and attenuating radiation and chemotherapy

關鍵詞:螺旋藻多糖;晚期腫瘤;藥效研究

Key wordsPolysaccharide of spirulina platensisAdvanced stage tumorDrug efficacy study

螺旋藻(Spirulina platensis Geitler)是一種浮游性絲狀藍藻,含有多種生物活性物質,被公認為“人類未來的優秀糧食資源”。其中螺旋藻多糖(Polysaccharide of Spirulina platensis,簡稱PSP)由于具有抗腫瘤、抗輻射和免疫調節作用而成為晚期腫瘤防治研究的熱點。

1 螺旋藻多糖的提取純化和結構成分

國內外研究的PSP大都利用其溶于酸、堿、鹽水溶液或純水中而不溶于醇、醚、酮等有機溶劑的理化特性,采用不同濃度的有機溶劑或柱色譜得到不同級分的多糖,以最后紙色

譜呈現一條帶或柱色譜呈現單峰作為純度的鑒定標準[1]。藻類多糖分離純化的方法不同則得到的組分可能不一樣。例如分別用冷水、熱水和酸抽提螺旋藻多糖,結果組成多糖的成分發生了變化。曾和平等用乙醇沉淀,Sevage法除蛋白,DEAE-纖維素和SephadexG-75純化,顯示PSP主鏈是葡萄糖以1316α-糖苷鍵連接,成分為葡萄糖(95.1)、木糖(1.7)、鼠李糖(1.8)和一種未知多糖(1.3) 。王仲孚等采用丙酮分部沉淀,三氯乙酸(TCA)去蛋白,再經SephadexG-75CM-SephadexC-50柱層析,得到一種多糖化合物SPPC-1,主要由鼠李糖組成,還含有少量的木糖、甘露糖和葡萄糖[3]。張文雄等研究發現螺旋藻酸性雜多糖的2種成分:PSP1(D-半乳糖、D-甘露糖、D-葡萄糖及葡萄醛酸)PSP2(D-露糖、葡萄糖醛酸) [4]

2 螺旋藻多糖對腫瘤細胞的作用機制

21 提高機體免疫功能。間接抑制腫瘤細胞生長

曲顯俊等以MTT法檢測顯示螺旋藻多糖(PSP)可提高荷瘤小鼠脾淋巴細胞轉化率,促進NK細胞殺傷靶細胞;對脾淋巴細胞TNF- α有誘生作用,并有較好的劑量 - 效應關系。提示PSP主要是通過增強和恢復機體的免疫網絡功能來達到殺滅腫瘤細胞的目的[5]。左紹遠等報道小鼠ip螺旋藻多糖(100mg/kg)能使小鼠脾臟及胸腺明顯增重,同時還能顯著拮抗環磷酰胺(cyclophosphamidcCTX)所致的小鼠脾臟、胸腺萎縮及小鼠脾抗體形成細胞功能的抑制作用,但對正常小鼠胸腺重量和脾抗體形成細胞功能無明顯影響[6]。并通過孔雀綠比色法觀察發現PSP對小鼠K細胞及腹腔巨噬細胞的抗體依賴性細胞毒作用(ADCC)活性有顯著的促進作用,提示PSP對機體抗感染及抗腫瘤免疫應答有一定的正向調節作用[7]。高向東等研究表明ipPSP 100gkg150mgkg能促進小鼠單核M?系統的吞噬功能;促進SRBC致敏小鼠血清溶血素形成;并能顯著促進ConA誘導的小鼠脾淋巴細胞的增殖,對非特異性免疫、體液免疫和淋巴細胞的轉化均有一定的促進作用[8]。王友順等研究證明螺旋藻多糖(PSP)對不同培養階段的CD3MCAb激活的殺傷細胞(CD3McAb activated killer cellsCD3AKcelIs)都具有刺激細胞增殖作用,并可維持較高的CD3AK細胞殺傷腫瘤細胞(K562細胞)的活性[9]

22 直接拮抗腫瘤細胞的生長

于紅等應用MTT法研究PSP對通用癌細胞株Hclm細胞生長的影響,結果PSP10 mg.L-1 時即有較明顯的抑瘤作用,并有劑量效應關系;光鏡下觀察顯示PSP作用2448 h后,HeLa細胞出現明顯的形態學改變,提示PSPHela細胞具有明顯的直接殺傷或抑制作用。流式細胞術證實螺旋藻多糖對腫瘤細胞存在周期特異性,能使細胞DNA損傷,發生G1期阻滯[10]。閻博民等通過研究螺旋藻多糖對體外培養的人肝癌細胞株(HepG 2)胰島素樣生長因子(IGFs)2mRNA表達的影響,結果不同濃度的PSP均町明顯抑制肝癌細胞中IGF 2mRNA的表達。提示PSP抑制肝癌細胞增殖可能與抑制IGF 2mRNA的表達有關[11]。劉力生等觀察

PSPS180與腹水型肝癌細胞的DNARNA和蛋白質合成的抑制效應,發現對DNA的抑制始終比對RNA 與蛋白質的高,提示PSP對癌細胞的抑制作用主要是通過對DNA

成的抑制而起作用的,并認為PSP的抑癌機制屬于代謝性抑制[12]。朱勁華等用SRB(SulforhadamineB,磺基羅丹B)檢測法測定細胞對多糖的敏感性,實驗表明極大螺旋藻多糖能選擇性地識別并殺傷離體培養的人回盲腸癌HCT-8、神經膠質瘤U251、宮頸癌HeLa、肝癌SMMC7721、肺癌A549細胞株,而對正常胚肝LO 2細胞的生長影響較弱[13]

3 螺旋藻多糖對放化療的減毒增效作用

王艷麗等以小鼠為模型,隨機分為生理鹽水、螺旋藻多糖灌胃組,灌胃5d后進行Gy60Coγ照射,照射后仍繼續灌胃4d。結果PSP組能提高受γ射線照射致死的小鼠30 d

的存活率,有效增加造血干細胞的相對數量,顯著增加小鼠骨髓有核細胞數和CFU-GM集落數,增加CFU-MKCFU- MIXBFU-E的集落數。表明螺旋藻多糖能促進小鼠多能干細胞(CFU-S)和造血干細胞的增殖和分化;促進受到輻射損傷的小鼠造血系統的恢復,增強小鼠的抗輻射能力[14]。梁明至等運用造血細胞培養技術發現PSP對正常小鼠外周血HbWBCPLT無明顯影響,但對輻射損傷小鼠WBC的恢復有促進作用,尤其能顯著提高骨髓BMC,粒系CFU-GM和紅系CFU-EBFU E的數量[15]。王德俊等發現PSPCTX所致骨髓細胞微核增加有明顯的拈抗作用(P<0.05),顯著降低小鼠骨髓細胞染色體畸變率。表明

PSP對環磷酰胺引起的化學損傷及骨髓抑制有明顯的治療作用和拮抗作用[16]。王友順等發現螺旋藻多糖(PSP)對環磷酰胺(CTX)引起的BALBC小鼠造血功能的損傷有保護作用,PSP組與非PSP組相比,外周血白細胞具有非常顯著性差異(P<0.001)PSP還能明顯減緩CTX所致的體重下降,降低動物死亡率。提示PSP對預防或減輕化療制劑的危害具有明顯作用[17]

4 討論

螺旋藻多糖防治晚期腫瘤的研究主要圍繞對機體的免疫功能,對腫瘤細胞的生長以及對腫瘤放化療后的減毒增效等幾方面進行。實驗內容已從動物整體及功能性研究轉為對離體細胞及機理性的研究,研究水平也逐步深入到細胞分子水平及對腫瘤細胞微觀形態學、組織結構學的研究。這些研究逐步揭示了螺旋藻多糖防治晚期腫瘤的機理:多階段、多途徑的提高機體的非特異性免疫、體液免疫和細胞免疫能力;抑制或直接殺傷腫瘤細胞以及對輻射和細胞毒類藥物的減毒增效作用。但上述多種機制中以何種機制為主、各種機制間是否具有某種聯系以及是否有其他機制,值得進一步探討;且PSP的實驗性研究報道差異較大,還需進步的證實。現有的臨床研究大都為個案報道,缺乏科學的試驗設計方法,樣本量小,統計方法不準確,尚須大規模隨機、盲法、對照臨床試驗來證實PSP防治晚期腫瘤的確切療效。隨著研究方法和水平的不斷提高,螺旋藻多糖治療晚期腫瘤的機理將越來越清晰。總之,螺旋藻多糖作為一種新型的抗腫瘤藥物,不僅具有無毒、高效的特點,而且防治腫瘤作用的機制獨特,值得進一步研究和開發。

參考文獻:

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