基本信息
- 项目名称：
- 刺松藻多糖对小鼠Hca-F肝癌的抑制作用及机制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 目的 研究刺松藻多糖（CFPS）对小鼠Hca-F肝癌的生长抑制作用及机制。方法 建立Hca-F实体型荷瘤小鼠模型，腹腔注射不同浓度CFPS 12d。称重法检测其对肿瘤生长的影响；采用MTT法分析CFPS对脾巨噬细胞吞噬活性等免疫指标的影响。结果 刺松藻多糖对小鼠实体瘤生长具有抑制作用，CFPS可增强脾巨噬细胞吞噬活性。结论 CFPS对Hca-F肝癌小鼠肿瘤生长有抑制作用。
- 详细介绍：
- 目的 研究刺松藻多糖（CFPS）对小鼠Hca-F肝癌的生长抑制作用及机制。 方法 1.小鼠体内抗肿瘤实验 取接种5d生长良好的小鼠肝癌Hca-F腹水细胞，冰浴条件下以生理盐水稀释1×107个/mL，细胞悬液接种于昆明小鼠右腋皮下0.2mL/只，30min 内完成。24h后随机分5组，每组6只。分设50mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg三个剂量组，每日腹腔注射给药一次（0.2ml/只），连续12d，对照组给予同体积生理盐水，阳性对照组注射5氟尿嘧啶（FU，20 mg/kg），期间自由摄食和饮水。给药后，每日观察小鼠食欲、排便、尿液、活动等情况。停药后次日，颈椎脱臼法处死，称体重、肿瘤重量、胸腺和脾脏（无菌，继续实验用）重量；计算抑瘤率、脾指数和胸腺指数。 2.小鼠脾巨噬细胞吞噬活性检测 常规制备不同实验组小鼠脾巨噬细胞，用含10%小牛血清RPMI1640培养基培养细胞，加入96孔板（1×106个 /孔），每组设3个平行孔，置于37℃、 5% CO2，饱和湿度培养箱中培养72h。每孔吸除100µl培养液后，加入中性红溶液100µl，继续培养30min。1500rpm离心15min，弃上清，PBS洗3次，每孔加入200µl细胞裂解液（乙醇：乙酸=1：1），室温过夜，酶标仪测A值，波长589/630nm。 3.小鼠血清IL-2、TNF-α水平测定 各实验组小鼠摘眼球放血，收集0.5~1.0 ml于EP管，静置后离心（3 000 rpm，10min），收集血清，-20℃保存，间接ELISA法检测IL-2和TNF-α相对含量，以吸光度A值表示。 结果 1.一般状况 给药后，未见小鼠精神、饮食、活动、粪便和尿液有异常，眼、口、鼻等未见分泌物。各实验组体重变化与对照组比较差异无显著性。 2.刺松藻多糖对小鼠肿瘤生长的抑制作用 接种肿瘤后连续12天给予小鼠CFPS 50、100、200 mg/kg，抑瘤率分别为4.4%，18.58%和31.93%，其中200 mg/kg组与对照组比较，差异有显著性显著( P＜0.05 ) 3.刺松藻多糖对小鼠免疫器官的影响 CFPS各剂量组荷瘤小鼠的脾脏、胸腺指数均与对照组比较有增加，其中100 mg/kg组，差异有显著性（P＜0.05）；5FU组小鼠脾指数和胸腺指数均低于对照组和实验组，差异有显著性（P＜0.05），表明5FU对荷瘤小鼠免疫器官质量有一定影响，CFPS对小鼠免疫器官有一定的保护作用。 4.刺松藻多糖对小鼠脾巨噬细胞吞噬中性红能力的影响 脾巨噬细胞吞噬中性红实验表明，给予CFPS 50、100、200 mg/kg，脾巨噬细胞吞噬能力均有增加，与对照组相比差异有显著性（P＜0.05，或P＜0.01），呈剂量依赖关系 5.刺松藻多糖对小鼠血清中IL-2和TNF-α水平的影响 ELISA法检测CFPS对荷瘤小鼠血清中IL-2和TNF-α的相对含量，结果显示，CFPS 100、200 mg/kg组，血清中IL-2水平有增加，其中100 mg/kg作用明显，差异有统计学意义（P＜0.05）。TNF-α各实验组均无明显变化 讨 论 近年来研究发现，源于海洋生物体内的多糖化合物具有多重生物活性，如，清除氧自由基[6]、抗肿瘤[7,8]、抗凝血[9]、免疫增强、促进创伤修复[10]。刺松藻在我国沿海有广泛分布，但目前并未被充分利用。殷帅文等对青岛海域自然生长的刺松藻脂溶性化学成分进行分析，分离鉴定了10种化合物，主要有正十六烷酸、十八碳二烯酸、植醇、豆甾醇等，并对甲醇/氯仿提取物抗菌活性进行了初步的研究[11,12 ]。本实验所用刺松藻采自大连黄海海域，采用热水浸提、乙醇沉淀法获得刺松藻多糖。实验结果表明刺松藻多糖对Hca-F肝癌荷瘤小鼠的肿瘤生长有抑制作用，100 mg/kg和200 mg/kg，抑瘤率分别为18.58 %和31.93 %，呈剂量依赖关系，并且实验中未见CFPS对小鼠体重、饮食、活动等状况明显改变，表明在实验剂量内有抑制肿瘤生长，并对动物无明显不良反应。 脾脏是机体重要的免疫器官，巨噬细胞是重要的免疫细胞，活化的巨噬细胞是杀伤肿瘤重要效应细胞之一。多糖类可以通过细胞表面的多糖受体活化巨噬细胞，活化的巨噬细胞可以释放细胞因子，共同发挥细胞和分子免疫作用[13]。IL-2是由抗原激活的T细胞（主要是CD+亚群）分泌的细胞因子，可促进细胞毒T细胞增殖分化，激活巨噬细胞和NK细胞，在机体内IL-2与IL-12是细胞免疫应答所必需的两种细胞因子[14]，近年来研究发现IL-2、IL-12与TNF-α具有协同抗肿瘤效应，通过多种途径发挥免疫调节作用[15]。本实验观察了刺松藻多糖腹腔注射后，对荷瘤小鼠脾脏和胸腺有保护作用；50、100、200 mg/kg均能显著增加荷瘤小鼠脾巨噬细胞吞噬中性红活性；并对体外培养实验组脾淋巴细胞分泌IL-2有促进作用，其中100 mg/kg组达到峰值，表明刺松藻多糖具有一定的免疫增强功效，其对荷瘤小鼠肿瘤的抑制作用，可能通过提高巨噬细胞或其他免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤作用，以及包括IL-2在内的多种细胞因子合成增加有关。 刺松藻多糖为海洋天然化合物，具有无毒、高效的特点，是良好的免疫调节剂，是值得深入研究和开发的新型药物资源。在肿瘤生物治疗中与化疗药物协同使用，能否增加肿瘤细胞对化疗药物敏感性，并降低化疗副作用，改善机体的免疫状况，有待进一步研究。
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撰写目的和基本思路
- 目的 研究刺松藻多糖（CFPS）对小鼠Hca-F肝癌的生长抑制作用及机制。 基本思路：本实验通过建立Hca-F实体型荷瘤小鼠模型，并对其腹腔注射不同浓度的CFPS 持续12d。称重法检测CFPS对肿瘤生长、脾脏和胸腺的影响；采用MTT法、ELISA法分析CFPS对荷瘤小鼠脾巨噬细胞吞噬活性、细胞因子分泌水平等免疫指标的影响。从而探究CFPS对Hca-F肝癌小鼠肿瘤生长有抑制作用及其作用机制。
科学性、先进性及独特之处
- 目前治疗肿瘤的治疗方式不仅损伤了机体的整体功能,进一步降低了机体的免疫力。多糖在对癌症的辅助治疗中，具有毒副作用小，安全性高，抑制肿瘤效果好等特点。特别是海洋植物因其处在海洋独特的生态环境使海洋生物体内蕴藏着结构新颖、生物活性极强的代谢产物，目前已经成为肿瘤药物研发的热点之一。 本实验从海洋植物绿藻类刺松藻中提取多糖，并研究其对肿瘤抑制作用，对新型抗肿瘤药物的研发有重要意义。
应用价值和现实意义
- 刺松藻多生长在中、低潮带的岩石上，为多年生绿藻，夏季特别茂盛。过去我国南方沿海渔民常用海松藻炖水煎服，以驱蛔虫、清肠胃等。刺松藻在我国南海海域分布广泛，易摘取，材料来源广泛，价格低廉，不但是一种高膳食纤维天然理想保健食品原料，刺松藻多糖易提取，在肿瘤抑制方面效果显著，具有很好的开发价值和应用前景。本实验在通过提取绿藻多糖抑制肿瘤，为研发新型抗肿瘤药物拓宽了思路并提供了依据。
学术论文摘要
- 摘 要：目的 研究刺松藻多糖（CFPS）对小鼠Hca-F肝癌的生长抑制作用及机制。方法 建立Hca-F实体型荷瘤小鼠模型，腹腔注射不同浓度的CFPS 持续12d。称重法检测CFPS对肿瘤生长、脾脏和胸腺的影响；采用MTT法、ELISA法分析CFPS对荷瘤小鼠脾巨噬细胞吞噬活性、细胞因子分泌水平等免疫指标的影响。结果 刺松藻多糖对小鼠实体瘤生长具有抑制作用，CFPS 200mg•kg-1•d-1组与对照组相比有显著性差异(P＜0.05)；实验组小鼠脾指数和胸腺指数高于对照组。CFPS可增强脾巨噬细胞吞噬活性，100 mg•kg-1•d-1以上时可促进IL-2的产生。 结论 CFPS对Hca-F肝癌小鼠肿瘤生长有抑制作用，可能与提高荷瘤小鼠细胞和分子免疫活性有关。 关键词：刺松藻；多糖；抗肿瘤；免疫细胞
获奖情况
- 1.作品在国家核心期刊《中国海洋药物》杂志2010年10月第29第5期发表 2.在大连医科大学第四届大学生课外科技作品大赛中荣获二等奖
鉴定结果
- 本课题是由科研小组提出的科学问题，全部内容都是由实验小组成员自己完成的，实验数据真实可靠，属独创性工作。本课题对刺松藻多糖抗肿瘤活性作用进行研究，国内未见相关报道，有望开发成新型的抗肿瘤药物。
参考文献
- [1] 邵海艳,吉宏武,章超桦,等.刺松藻化学成分测定及其营养评价[J].食品研究与开发,2007,28(10):160—162. [2] Marina Ciancia,Irene Quintana , Mar´ıa Isabel Vizcarg¨u´enaga,et al. Polysaccharides from the green seaweeds Codium fragile and C. vermilara with controversial effects on hemostasis[J].Int J Biol Macromol, 2007,41(5): 641—649. [3] Yasantha Athukorala, Ki-Wan Lee, Se-Kwon Kim,et al. Anticoagulant activity of marine green and brown algae collected from Jeju Island in Korea[J]. Bioresource Technol,2007, 98 (9):1711—1716. [4]邹向阳,王雪,王华新,等.裙带菜多糖诱导人肝癌HepG-2细胞凋亡的研究[J].营养学报,2007,29(5): 470—472. [5]施松善，翁颖琦,等.长叶蜈蚣藻多糖抗凝血活性的研究[J].中国海洋药物杂志,2008,27(4):21—23. [6]张会娟,毛文君,房芳,等.绿藻多糖结构与生物活性研究进展[J].海洋科学,2009,33(4):90—93. [7]殷帅文,何旭梅,郎锋祥.刺松藻抑菌活性成分初步研究[J].井冈山学院学报(自然科学),2007,28(8):45—46. [8]Shan B.E,Yoshida Y,Kuroda E. Immunomodulating activity of seaweed extract on human lymphocytes in vitro [J]. Int J Immunophar ,1999,21:59—70. [9]殷帅文,李晓明,王松,等.刺松藻和粗枝软骨藻脂溶性化学成分GC-MS分析[J].中国海洋药物杂志,2007,26(4):37—40.
同类课题研究水平概述
- 目前，心、脑血管血栓性疾病已成为常见病及高致死性疾病，严重威胁着人类健康和生活质量。因而探索预防和治疗血栓性疾病的药物尤为重要，而抗凝剂的应用是抗血栓治疗的最有效办法。目前国内外临床使用的主要抗凝血药物是普通肝素、低分子肝素、华法林等，这些药物具有使患者血小板减少、导致出血倾向等副作用，并且起效较慢。这意味着寻找抗凝血作用适度、起效快、副作用小的纯天然药物是抗凝药物研究的热点和趋势之一。 随着人们对多糖抗凝血、抗血栓、降血脂及其他生理活性研究的不断深入，多糖的研究已成为医学、生物学、化学界共同关注的热点。长时间以来国内研究的抗凝血多糖，多来源于动物、真菌等。但是，由于陆生动植物的过度开发，很多药用动植物资源变得十分匮乏，近年来人们的目光开始转向资源种类及总量更为丰富、具有更广阔前景的海洋生物中。海藻多糖就是研究热点之一。海藻多糖多数属硫酸多糖，硫酸多糖因其具有强阴离子性，一般都能表现出不同程度的抗凝血活性。 根据国内外相关研究，部分海藻硫酸多糖的作用机理已经基本清楚，其机制与肝素类似。它能提高抗凝血酶Ⅲ（AT Ⅲ）的活性，抑制凝血过程中必需的丝氨酸蛋白酶、凝血酶和活化因子（FXa）的活性。Church的研究表明，岩藻聚糖浓度为10μg/mL时可激活肝素辅助因子Ⅱ（H C Ⅱ），使H C Ⅱ介导的抗凝血酶活性提高超过3500 倍，而对的AT Ⅲ介导凝血酶的活化因子无太大影响，表明岩藻聚糖主要通过增强HCⅡ发挥了抗凝血的作用；Takashi认为，昆布硫酸多糖能显著抑制内源性途径和外源性途径凝血酶的产生，它主要是抑制凝血酶的产生过程，而不是抑制凝血酶的活性。此外，还有研究表明，低相对分子质量岩藻糖可加强AT Ⅲ和HC Ⅱ对凝血酶的抑制作用；从绿藻Codium cylindricum 中提取的硫酸半乳糖体虽没有增强AT Ⅲ和HC Ⅱ的活性，但可以直接抑制凝血酶活性以及血纤维蛋白的聚合。 近年来研究发现，源于海洋生物体内的硫酸化半乳聚糖具有多重生物活性，如，清除氧自由基、抗肿瘤、免疫增强、降压、抗凝血、抗感染、抗氧化、抗病毒、抑制多种细菌生长，促进创伤修复等多种生物学活性。由于海藻硫酸多糖广泛的潜在药用价值，因而受到了越来越多科研人员的关注。
