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山慈菇提取物抑制血管形成的药效学研究

作者:李余先 杜刚 官丽丽 杨晶 张晓美 来源:吉林农业

摘要:本研究采用MTT法考察山慈菇提取物对人脐静脉细胞株(HUVEC)增殖的影响,并以此为依据对山慈菇提取物进行活性跟踪分离,运用鸡胚尿囊膜血管生成模型分析山慈菇提取物对新生血管的影响。山慈菇提取物具有明显的抑制HUVEC增殖活性,同时具有抑制CAM血管新生成的作用,尤以山慈菇乙酸乙酯层(氯仿—甲醇)梯度洗脱的F1B提取物活性最佳。得出提示山慈菇提取物具有明显抑制血管生成作用,有可能成为血管生成抑制剂。

关键词:山慈菇 ;提取物;抗血管生成

基金项目:吉林农业科技学院重点学科培育项目(吉农合字〔2013〕第077号)

中图分类号: R285 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.21.031

山慈菇学名Tuliraedull.s(Miq.)Baker,别名:山蛋、光菇、老鸦瓣等。分布于吉林、辽宁、安徽、浙江等地。鳞茎入药,功用主治散结、化痰、治咽喉肿痛、痈疽、疮肿、溃疡等;古代多用于治疗疮疖肿,疼腮、丹毒、咽喉肿痛等。目前也是治疗多种肿瘤的常用药,如咽喉癌、淋巴瘤、乳腺癌等。其抑制肿瘤生长的药效机制是否与其抑制肿瘤新生血管有关,国内外少见报道。因此本实验对山慈菇提取物抗血管生成的作用进行了初步研究。

1 试验材料与方法

1.1试验材料

山慈菇购自安徽毛集镇;MTT、bFGF、Retinoic acid ( Sigma公司), MCDB-131细胞培养基(Gibco BRL公司),胰酶、小牛血清、L-谷氨酰胺(华美生物工程公司), 其他试剂均为国产分析纯;受精白皮蛋购自吉林农业科技学院养鸡场;人脐静脉细胞株(HUVEC),购自上海细胞所。

1.2试验方法

1.2.1山慈菇鳞茎提取物的制备 真空干燥的山慈菇鳞茎(4公斤)粉碎后,85%乙醇回流提取3次,合并提取液得浸膏(170克),将干浸膏用水(500毫升)悬浮后,依次用正丁醇、乙酸乙酯萃取,回收溶剂得正丁醇部分(3克)、乙酸乙酯部分(45克)、水层部分(120克)。取乙酸乙酯提取物(4克)硅胶柱层析分离,氯仿—甲醇洗脱(CHCl3-MeOH,9∶1,1.5L),硅胶TLC检查合并相同组分,得(F1-F4)。取F1(830毫克),硅胶柱层析,氯仿—甲醇(20∶1,10∶1,5∶1,1∶10)梯度洗脱,硅胶TLC检查合并相同组分得(F1A,F1B,F1C)。

1.2.2药物配置 山慈菇提取物以95%乙醇溶解,配置成0.1mol/L的母液,并用0.22μmol/L的灭菌滤器过滤以灭菌。加药实验时用培养液稀释至所需浓度,并确保乙醇在培养液中的浓度不超过0.1%。

1.2.3细胞培养 将HUVEC以含10%胎牛血清的EGM-2培养基,置于37℃、5% CO2饱和湿度培养箱中培养,第二天观察生长情况,以后每2~3天换液,细胞逐渐长满融合时传代培养,传至第三代开始用于实验。

1.2.4细胞增殖抑制实验 取对数生长期HUVEC细胞加入0.25%的胰蛋白酶37℃消化使其脱壁,用细胞培养基重悬成细胞悬液;调整细胞浓度为2×104-4.0×104/毫升,以每孔密度4000~6000个活细胞接种于96孔板,每孔150ul细胞悬液,继续培养24小时;待细胞贴壁后,药物组加入50ul含不同浓度的山慈菇提取物的培养基(200ug/mL、100 ug/mL 10ug/mL、1 ug/mL;每组浓度设立3个复孔), 并同时设立空白组及对照组,对照孔接种等量活细胞,但是不加入药物,空白孔不接种细胞,空白组和对照组只加入等量培养液,置细胞培养箱中培养48小时后,加入10ul MTT(终浓度0.5克/升)继续培养4小时后,弃培养液,按每孔200ul DMSO分别加入,微型振荡器振荡10分钟促进结晶充分溶解,在酶标仪中选择490纳米波长测定各孔吸光度(OD值)。计算细胞增殖抑制率:抑制率(%)=(对照组0D值-实验组0D值)/(对照组0D值-空白组0D值)×100%。计算药物半数抑制浓度(IC50)。

1.2.5 鸡胚绒毛尿囊膜(chick embryo choriallantoic membrane,CAM)血管形态学检测 参考文献方法等方法,制备鸡胚尿囊膜。

设置山慈菇提取物给药组、生理盐水阴性对照组、Rentinoic acid阳性对照组。甲基纤维素M20配制成0.5%浓度溶液,灭菌,制备直径为7毫米甲基纤维素膜药物载体贴于CAM的部位。其中山慈菇提取物组平行设置5个质量浓度,滴加10ul含不同浓度药物的生理盐水溶液于甲基纤维素膜上(终浓度分别12.5ug/ml、25 ug/ml、50ug/ml、100ug/ml、200ug/ml 的山慈菇醇提物),同时以不含药物的生理盐水为阴性对照组, Rentinoic acid(10ul、100ug/ml)为阳性对照组,每组10个鸡胚,将无菌贴膜封闭窗口,于37℃、5% CO2饱和湿度培养箱中继续孵育,孵育72小时后即可观察到药物载体周围新生血管生长情况。山慈菇提取物对鸡胚尿囊膜新生血管抑制率:药物新生血管抑制率=(生理盐水组新生血管数-药物组新生血管数) / (生理盐水组新生血管数)×100%。

1.2.6统计学处理 实验数据均用( X±s)表示,采用spss 17.0统计软件进行分析。

2结果与分析

2.1 山慈菇提取物对HUVEC增殖的抑制活性测定

采用活性跟踪法对山慈菇进行活性跟踪提取分离,测试提取分离过程中不同萃取段或分离段对HUVEC增殖的抑制作用,每次选取活性相对较高的部分进行下一步分离。实验结果(见表1)表明:3个萃取层中以乙酸乙酯层活性最强,水层活性较弱;乙酸乙酯层经硅胶柱层析,氯仿-甲醇梯度洗脱所得的F1提取物活性突出;F1提取物进一步分离得 F1B,提取物F1B具有较强的抑制 HUVEC增殖活性,抑制效果与其剂量浓度呈一定的依赖关系,在浓度为200 ug/ml其抑制率可达100%,IC50值为7ug/ml。

a 山慈菇不同萃取段及分离段提取物 b 提取物浓度在200 ug/ml时没有检测到活性

2.2 山慈菇提取物抑制CAM新生血管的形成

实验结果表明,生理盐水组的CAM血管整体色泽鲜红,血管粗大,血流量充盈,药膜处新生血管呈放射状和网状分布,血管丰富分支多,整体发育正常;Retinoic acid阳性药物对照组血管整体色淡浅黄,血管细小,血管数目减少,药膜片处血管减少明显,网状分支减少,说明Retinoic acid能明显抑制血管新生成;山慈菇提取物组(200ug/ml)血管整体色淡,形状细小零星分布,药膜下鲜有血管区,抑制血管新生成作用较Retinoic acid阳性药物对照组更为明显。特别是在抑制新生小血管数量方面与对照组相比差异具有显著性,且这种抑制同山慈菇提取物的给药剂量成一定的正相关,结果见图1。

图1山慈菇提取对CAM血管新生成抑制的影响

A生理盐水对照组B Rentinoic acid 阳性药物对照组C 山慈菇提取物F1B(200ug/ml)组D不同剂量的山慈菇提取物与Con(生理盐水对照组)和RA(Rentinoic acid阳性对照组)对CAM血管新生成抑制的影响,##p<0.01,* p<0.05,** p<0.01 ,vs Control

3结论与讨论

山慈菇作为传统中药材,具有清热解毒、化痰散结等功效,临床用于痈肿疔毒、瘰疬痰核等症。阮小丽等发现山慈菇对小鼠的Lewis肺癌、S180实体瘤和肝癌等均有显著抑制作用,且具有显著疗效。经过文献调研,发现山慈菇在抑制血管生成方面的研究还少见报道,因此本实验围绕山慈菇对HUVEC的增殖、CAM血管新生成抑制的影响进行了研究和探讨。

本研究发现,山慈菇提取物对HUVEC细胞的增殖有明显的抑制活性,这种抑制作用与不同萃取段和分离段有相关性,其中以乙酸乙酯萃取层(氯仿—甲醇)梯度洗脱的F1B提取物活性最为明显,IC50为7ug/ml。结果表明山慈菇提取物能够起到新生血管抑制活性。鸡胚尿囊血管实验作为体内血管抑制模型被广泛应用,本研究结果提示,山慈菇提取物对CAM血管新生有明显抑制活性,且与给药剂量呈正相关性。

从实验结果可以看出,山慈菇提取物能够抑制HUVEC细胞的增殖,以及体内血管的新生成,其抗肿瘤作用机制可能与此相关。因此山慈菇在作为肿瘤血管新生抑制剂方面具有较好前景。

参考文献

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作者简介:李余先,博士,吉林农业科技学院中药学院,吉林农业大学教育部生物反应器与药物开发工程研究中心,讲师,研究方向:中药资源与生物技术研究。