苏木水提物抗癌作用机制的研究
作者：任连生 汤莹 张蕻 王雁云
单位：任连生(山西省肿瘤研究所 030013)；汤莹(山西省肿瘤研究所 030013)；张蕻(山西省药品检验所)；王雁云(山西省体育中心)
关键词：苏木水提物；抗癌；作用机制
山西医药杂志000310 【 摘 要 】 目的 探讨苏木水提物的抗癌作用机制。方法 分别采用腹腔注射、肌肉注射和灌胃等给药途径观察苏木水提物对小鼠移植性腹水瘤EAC、白血病P388、L1210和肉瘤S180的抑瘤作用，并进行了相应的体外抑瘤实验。结果 腹腔注射给药时高剂量组对各种腹水型移植瘤(EAC、P388、L1210)均有显著的抑制作用，但对实体瘤S180无效。在相同剂量下肌肉注射及灌胃给药对各种移植瘤均未表现出抑瘤作用。体外抑瘤实验表明药物对各种瘤细胞均有一定的杀伤作用，且呈现出明显的量效相关性。结论 苏木水提物对癌细胞的杀伤作用是通过直接接触癌细胞而产生的，经机体吸收代谢后其抗癌活性消失。
, 百拇医药
Studies of anti-cancer mechanism of aqueous extract of lignum sappan
Ren Liansheng Tang Ying Zhang Hong et al
(Shanxi Cancer Institute,Taiyuan,030013,China)
【 Abstract 】 Objective To explore the anti-cancer mechanism of aqueous extract of lignum sappan (AELS).Methods The control effect of AELS on transplanted tumors (EAC,P388,L1210 and S180) was observed in mice through three administration routes:intraperitoneal injection,intramuscular injection,and gavage;relevant in vitro carcinostatic tests were also made.Result Intraperitoneal AELS in its higher dosage exerted a notable inhibitory action on various transplanted ascitic tumours (EAC,P388,L1210),except on sarcoma S180.Intramuscular injection and gavage in the same dosage did not show any inhibitory action on the transplanted tumors.But the in vitro tests showed AELS has a certain cytocidal action on various tumor cells,and there was a close dose-effect relationship found in the tests.Conclusion AELS exerts its tumoricidal and carcinostatic action only when it is directly in touch with the tumor cells;it will lose its effect when absorbed and catabolized in the body.
, http://www.100md.com
【 Key words 】 Aqueous extract of lignum sappan; Anti-cancer; Mechanism of action
我们曾对苏木的抗癌作用进行过研究[1]，结果显示其水提液对HL-60等多种瘤细胞及小鼠艾氏腹水癌有一定的抑制作用。但在随后的实验中发现当改变给药途径时其抗癌活性明显减弱或完全消失。为了探讨其作用机制，我们选用了多种靶细胞，采取不同的给药途径对苏木水提物的抑瘤作用进行了观察。本文报告实验结果如下。
1 材料与方法
1.1 药材和试剂：购自我省中药材公司，为豆科植物苏木(caesalpinia sappan L)的干燥芯材。实验用水提物按以下方法制备：苏木适当粉碎后加适量双蒸水，浸泡3 h，煮沸提取60 min，收集药液，药渣再加水煮30 min。合并二次药液，置4 ℃过夜，滤清，水浴干燥。称取干燥提取物2 g，加入100 mL双蒸水，加热使完全溶解，分装，15磅蒸气灭菌20 min供实验用。
, http://www.100md.com
1.2 动物和瘤株：昆明小鼠和DBA小鼠，体重18～22 g，雌雄兼用。昆明小鼠购自山西省医学实验动物中心，DBA小鼠购自医科院实验动物研究所，均为合格动物。小鼠白血病P388和L1210购自医科院药物研究所，腹水瘤EAC和肉瘤S180由我所药理室提供。
1.3 体内抑瘤实验：小鼠接种按文献[2]方法。P388和L1210接种于DBA小鼠腹腔，接种细胞量为1.5×106/鼠。EAC接种于昆明小鼠，接种量为5×106/鼠。接种24 h后随机分为腹腔注射给药组(ip)组、肌肉注射给药组(im组)和灌胃给药组(ig组)并开始给药，不给药组为对照组，相应给予等体积的生理盐水。观察小鼠生存情况，共观察45 d，生存期超过45 d者按45 d计算。根据〔(给药组小鼠平均存活天数-对照组小鼠平均存活天数)/对照组小鼠平均存活天数〕×100%求出生命延长率。
实体瘤S180 接种于昆明小鼠右侧腋下，接种量为5×106/鼠，分组及给药方法同上，于末次给药后24 h处死动物，剥取肿瘤称重，根据〔(对照组平均瘤重-给药组平均瘤重)/对照组平均瘤重〕×100%求出抑瘤率。
, 百拇医药
1.4 体外抑瘤实验：采用细胞染色法[3]。将瘤细胞以含20%小牛血清的RPMI1640调到1×105/mL，加入24孔细胞培养板中并加入不同浓度的药物，吹匀，每浓度6孔。置5%CO2、饱和湿度的37 ℃培养箱24 h，取出，加入等量0.2%台盼蓝，每孔计数1 000个细胞，按照〔(对照组活细胞数-给药组活细胞数)/对照组活细胞数〕×100%求出细胞生存抑制率。
2 结 果
2.1 体内抑瘤实验：由表1、表2可见，腹腔注射给药高剂量组对各种腹水型移植瘤均表现出显著的抑制作用。对EAC、P388、L1210小鼠的生命延长率分别为99.4%、184.8%和139.7%，但对实体瘤S180未表现出抑瘤活性。肌肉注射和灌胃给药对各种小鼠移植瘤均未见有明显的抑制作用，各剂量组间也无差异。
表1 苏木水提物不同给药方式对荷瘤小鼠存活时间的影响(
±s) 肿瘤类型
, 百拇医药
动物数
给药量
平均存活时间
mg/kg
d
腹腔组
肌注组
灌胃组
EAC
10
200
8
32.5±10.41)
, http://www.100md.com
15.8±3.5
18.2±5.3
10
100
8
18.5±4.9
15.6±2.1
15.9±5.0
12
16.3±3.5
14.9±3.4
16.6±3.8
, 百拇医药 P388
6
200
8
35.6±9.82)
11.5±2.3
11.7±1.8
6
100
8
20.1±8.3
12.6±1.6
12.3±1.6
, 百拇医药
6
12.5±1.5
12.8±1.5
10.9±1.2
L1210
6
200
8
29.1±10.23)
12.3±2.1
11.5±0.8
6
, 百拇医药
100
8
12.3±1.8
13.2±1.9
10.3±1.2
6
12.1±2.2
12.2±1.6
10.9±1.2
1) 生命延长率99.4%，P<0.001。
2) 生命延长率184.8%，P<0.01。
3) 生命延长率139.7%，P<0.05。
, 百拇医药
表2 苏木水提物不同给药方式
对小鼠S180的抑瘤作用(±s) 组别
动物数
平均体重
给药剂量
平均瘤重
g
抑瘤率
%
始
末
mg/kg
, 百拇医药
d
腹腔组
10
20.2
24.3
200
8
1.3±0.4
26.5
10
21.1
25.5
100
, 百拇医药
8
1.7±0.5
6.6
12
20.4
26.8
1.8±0.7
肌注组
8
20.3
25.0
200
8
, http://www.100md.com
1.4±0.3
10.1
8
20.2
25.6
100
8
1.5±0.6
3.7
10
20.5
27.8
1.6±0.4
, http://www.100md.com
灌胃组
8
20.4
24.8
200
8
1.67±0.4
6.7
8
20.2
25.2
100
8
, http://www.100md.com
1.7±0.4
3.4
10
21.1
27.1
1.8±0.5
2.2 体外抑瘤实验：由表3可见苏木水提物对各瘤细胞均有明显的抑杀作用。随着药物浓度的提高抑瘤作用也明显增强，但各靶细胞对药物的敏感性有一定的差异。表3 苏木水提物体外对EAC S180 P388 L1210
细胞的杀伤作用(±s) 药物浓度mg/L
平均杀伤率%
, 百拇医药
EAC
S180
P388
L1210
0
1
16.4±5.3
10.3±3.2
23.6±6.8
23.5±7.5
10
38.8±10.2
20.3±13.3
, 百拇医药
49.4±19.2
46.5±12.1
100
86.3±8.6
77.5±10.8
93.8±4.4
92.1±4.1
1 000
91.3±3.3
88.6±7.9
98.8±2.2
97.8±6.8
, 百拇医药
3 讨 论
由实验得知苏木水提物在不同的给药途径下其抑瘤作用也完全不同。我们分析认为这一现象是由于不同的给药途径对肿瘤细胞产生的作用机制不同造成的。腹腔注射给药时对EAC、P388和L1210均表现出显著的抑瘤效应，是因为ip给药时药物直接注入腹腔，而腹水型肿瘤的移植部位也是腹腔，药液与肿瘤细胞直接接触从而产生抑瘤效应。这是实验产生效果的关键所在。而在肌肉注射或灌胃给药时，药液不能直接到达肿瘤部位，而需要经过吸收代谢后才能作用到肿瘤细胞，实验所反映的结果是药物经机体吸收代谢后所产生的，而其抑瘤活性也正是在此过程中消失的。同样在对实体瘤S180的抑瘤实验中ip、im和ig三种给药方式均没有形成药物与肿瘤的直接接触，所以也不会产生抑瘤作用。而在相应的体外抑瘤实验中药物对S180细胞的抑杀作用也是直接接触产生的。
苏木是一种常见中药，有行血破瘀、消肿止痛的作用。在肿瘤临床上用于肝癌、子宫颈癌的治疗[4]。有研究发现其水煎液在体外对SAC诱导的人B淋巴细胞增生有明显的抑制作用，对PHA诱导的T淋巴细胞增生和诱生IL-2活性有明显的抑制作用[5]。在体内也可对小鼠B淋巴细胞、T淋巴细胞的增殖和IL-2的活性产生较强的抑制作用，表明苏木对机体产生的影响是多方面的。本文对苏木抗癌作用机制的探讨可为今后的研究和临床应用提供参考。
, http://www.100md.com
作者简介：任连生，男，1953年6月生，副研究员，山西省肿瘤研究所，030013
参考文献
1，任连生，徐建国，马俊英，等.苏木抗癌作用的研究.中国中药杂志，1990，15(5)：306
2，徐叔云，卞如濂，陈修，等.药理实验方法学.北京：人民卫生出版社，1982.1126-1128
3，王蘅文，程立，吴秉铨，等.实验肿瘤学基础.北京：人民卫生出版社，1992.280
4，张民庆，龚惠明，丁冠民，等.抗肿瘤中药的临床应用.北京：人民卫生出版社，1998.271-272
5，杨锋，戴关海，沈翔，等.苏木对体外人淋巴细胞增殖的抑制作用.上海免疫学杂志，1997，17(4)：212-215
(收稿日期：1999-12-08), http://www.100md.com
单位：任连生(山西省肿瘤研究所 030013)；汤莹(山西省肿瘤研究所 030013)；张蕻(山西省药品检验所)；王雁云(山西省体育中心)
关键词：苏木水提物；抗癌；作用机制
山西医药杂志000310 【 摘 要 】 目的 探讨苏木水提物的抗癌作用机制。方法 分别采用腹腔注射、肌肉注射和灌胃等给药途径观察苏木水提物对小鼠移植性腹水瘤EAC、白血病P388、L1210和肉瘤S180的抑瘤作用，并进行了相应的体外抑瘤实验。结果 腹腔注射给药时高剂量组对各种腹水型移植瘤(EAC、P388、L1210)均有显著的抑制作用，但对实体瘤S180无效。在相同剂量下肌肉注射及灌胃给药对各种移植瘤均未表现出抑瘤作用。体外抑瘤实验表明药物对各种瘤细胞均有一定的杀伤作用，且呈现出明显的量效相关性。结论 苏木水提物对癌细胞的杀伤作用是通过直接接触癌细胞而产生的，经机体吸收代谢后其抗癌活性消失。
, 百拇医药
Studies of anti-cancer mechanism of aqueous extract of lignum sappan
Ren Liansheng Tang Ying Zhang Hong et al
(Shanxi Cancer Institute,Taiyuan,030013,China)
【 Abstract 】 Objective To explore the anti-cancer mechanism of aqueous extract of lignum sappan (AELS).Methods The control effect of AELS on transplanted tumors (EAC,P388,L1210 and S180) was observed in mice through three administration routes:intraperitoneal injection,intramuscular injection,and gavage;relevant in vitro carcinostatic tests were also made.Result Intraperitoneal AELS in its higher dosage exerted a notable inhibitory action on various transplanted ascitic tumours (EAC,P388,L1210),except on sarcoma S180.Intramuscular injection and gavage in the same dosage did not show any inhibitory action on the transplanted tumors.But the in vitro tests showed AELS has a certain cytocidal action on various tumor cells,and there was a close dose-effect relationship found in the tests.Conclusion AELS exerts its tumoricidal and carcinostatic action only when it is directly in touch with the tumor cells;it will lose its effect when absorbed and catabolized in the body.
, http://www.100md.com
【 Key words 】 Aqueous extract of lignum sappan; Anti-cancer; Mechanism of action
我们曾对苏木的抗癌作用进行过研究[1]，结果显示其水提液对HL-60等多种瘤细胞及小鼠艾氏腹水癌有一定的抑制作用。但在随后的实验中发现当改变给药途径时其抗癌活性明显减弱或完全消失。为了探讨其作用机制，我们选用了多种靶细胞，采取不同的给药途径对苏木水提物的抑瘤作用进行了观察。本文报告实验结果如下。
1 材料与方法
1.1 药材和试剂：购自我省中药材公司，为豆科植物苏木(caesalpinia sappan L)的干燥芯材。实验用水提物按以下方法制备：苏木适当粉碎后加适量双蒸水，浸泡3 h，煮沸提取60 min，收集药液，药渣再加水煮30 min。合并二次药液，置4 ℃过夜，滤清，水浴干燥。称取干燥提取物2 g，加入100 mL双蒸水，加热使完全溶解，分装，15磅蒸气灭菌20 min供实验用。
, http://www.100md.com
1.2 动物和瘤株：昆明小鼠和DBA小鼠，体重18～22 g，雌雄兼用。昆明小鼠购自山西省医学实验动物中心，DBA小鼠购自医科院实验动物研究所，均为合格动物。小鼠白血病P388和L1210购自医科院药物研究所，腹水瘤EAC和肉瘤S180由我所药理室提供。
1.3 体内抑瘤实验：小鼠接种按文献[2]方法。P388和L1210接种于DBA小鼠腹腔，接种细胞量为1.5×106/鼠。EAC接种于昆明小鼠，接种量为5×106/鼠。接种24 h后随机分为腹腔注射给药组(ip)组、肌肉注射给药组(im组)和灌胃给药组(ig组)并开始给药，不给药组为对照组，相应给予等体积的生理盐水。观察小鼠生存情况，共观察45 d，生存期超过45 d者按45 d计算。根据〔(给药组小鼠平均存活天数-对照组小鼠平均存活天数)/对照组小鼠平均存活天数〕×100%求出生命延长率。
实体瘤S180 接种于昆明小鼠右侧腋下，接种量为5×106/鼠，分组及给药方法同上，于末次给药后24 h处死动物，剥取肿瘤称重，根据〔(对照组平均瘤重-给药组平均瘤重)/对照组平均瘤重〕×100%求出抑瘤率。
, 百拇医药
1.4 体外抑瘤实验：采用细胞染色法[3]。将瘤细胞以含20%小牛血清的RPMI1640调到1×105/mL，加入24孔细胞培养板中并加入不同浓度的药物，吹匀，每浓度6孔。置5%CO2、饱和湿度的37 ℃培养箱24 h，取出，加入等量0.2%台盼蓝，每孔计数1 000个细胞，按照〔(对照组活细胞数-给药组活细胞数)/对照组活细胞数〕×100%求出细胞生存抑制率。
2 结 果
2.1 体内抑瘤实验：由表1、表2可见，腹腔注射给药高剂量组对各种腹水型移植瘤均表现出显著的抑制作用。对EAC、P388、L1210小鼠的生命延长率分别为99.4%、184.8%和139.7%，但对实体瘤S180未表现出抑瘤活性。肌肉注射和灌胃给药对各种小鼠移植瘤均未见有明显的抑制作用，各剂量组间也无差异。
表1 苏木水提物不同给药方式对荷瘤小鼠存活时间的影响(
±s) 肿瘤类型, 百拇医药
动物数
给药量
平均存活时间
mg/kg
d
腹腔组
肌注组
灌胃组
EAC
10
200
8
32.5±10.41)
, http://www.100md.com
15.8±3.5
18.2±5.3
10
100
8
18.5±4.9
15.6±2.1
15.9±5.0
12
16.3±3.5
14.9±3.4
16.6±3.8
, 百拇医药 P388
6
200
8
35.6±9.82)
11.5±2.3
11.7±1.8
6
100
8
20.1±8.3
12.6±1.6
12.3±1.6
, 百拇医药
6
12.5±1.5
12.8±1.5
10.9±1.2
L1210
6
200
8
29.1±10.23)
12.3±2.1
11.5±0.8
6
, 百拇医药
100
8
12.3±1.8
13.2±1.9
10.3±1.2
6
12.1±2.2
12.2±1.6
10.9±1.2
1) 生命延长率99.4%，P<0.001。
2) 生命延长率184.8%，P<0.01。
3) 生命延长率139.7%，P<0.05。
, 百拇医药
表2 苏木水提物不同给药方式
对小鼠S180的抑瘤作用(
±s) 组别动物数
平均体重
给药剂量
平均瘤重
g
抑瘤率
%
始
末
mg/kg
, 百拇医药
d
腹腔组
10
20.2
24.3
200
8
1.3±0.4
26.5
10
21.1
25.5
100
, 百拇医药
8
1.7±0.5
6.6
12
20.4
26.8
1.8±0.7
肌注组
8
20.3
25.0
200
8
, http://www.100md.com
1.4±0.3
10.1
8
20.2
25.6
100
8
1.5±0.6
3.7
10
20.5
27.8
1.6±0.4
, http://www.100md.com
灌胃组
8
20.4
24.8
200
8
1.67±0.4
6.7
8
20.2
25.2
100
8
, http://www.100md.com
1.7±0.4
3.4
10
21.1
27.1
1.8±0.5
2.2 体外抑瘤实验：由表3可见苏木水提物对各瘤细胞均有明显的抑杀作用。随着药物浓度的提高抑瘤作用也明显增强，但各靶细胞对药物的敏感性有一定的差异。表3 苏木水提物体外对EAC S180 P388 L1210
细胞的杀伤作用(
±s) 药物浓度mg/L平均杀伤率%
, 百拇医药
EAC
S180
P388
L1210
0
1
16.4±5.3
10.3±3.2
23.6±6.8
23.5±7.5
10
38.8±10.2
20.3±13.3
, 百拇医药
49.4±19.2
46.5±12.1
100
86.3±8.6
77.5±10.8
93.8±4.4
92.1±4.1
1 000
91.3±3.3
88.6±7.9
98.8±2.2
97.8±6.8
, 百拇医药
3 讨 论
由实验得知苏木水提物在不同的给药途径下其抑瘤作用也完全不同。我们分析认为这一现象是由于不同的给药途径对肿瘤细胞产生的作用机制不同造成的。腹腔注射给药时对EAC、P388和L1210均表现出显著的抑瘤效应，是因为ip给药时药物直接注入腹腔，而腹水型肿瘤的移植部位也是腹腔，药液与肿瘤细胞直接接触从而产生抑瘤效应。这是实验产生效果的关键所在。而在肌肉注射或灌胃给药时，药液不能直接到达肿瘤部位，而需要经过吸收代谢后才能作用到肿瘤细胞，实验所反映的结果是药物经机体吸收代谢后所产生的，而其抑瘤活性也正是在此过程中消失的。同样在对实体瘤S180的抑瘤实验中ip、im和ig三种给药方式均没有形成药物与肿瘤的直接接触，所以也不会产生抑瘤作用。而在相应的体外抑瘤实验中药物对S180细胞的抑杀作用也是直接接触产生的。
苏木是一种常见中药，有行血破瘀、消肿止痛的作用。在肿瘤临床上用于肝癌、子宫颈癌的治疗[4]。有研究发现其水煎液在体外对SAC诱导的人B淋巴细胞增生有明显的抑制作用，对PHA诱导的T淋巴细胞增生和诱生IL-2活性有明显的抑制作用[5]。在体内也可对小鼠B淋巴细胞、T淋巴细胞的增殖和IL-2的活性产生较强的抑制作用，表明苏木对机体产生的影响是多方面的。本文对苏木抗癌作用机制的探讨可为今后的研究和临床应用提供参考。
, http://www.100md.com
作者简介：任连生，男，1953年6月生，副研究员，山西省肿瘤研究所，030013
参考文献
1，任连生，徐建国，马俊英，等.苏木抗癌作用的研究.中国中药杂志，1990，15(5)：306
2，徐叔云，卞如濂，陈修，等.药理实验方法学.北京：人民卫生出版社，1982.1126-1128
3，王蘅文，程立，吴秉铨，等.实验肿瘤学基础.北京：人民卫生出版社，1992.280
4，张民庆，龚惠明，丁冠民，等.抗肿瘤中药的临床应用.北京：人民卫生出版社，1998.271-272
5，杨锋，戴关海，沈翔，等.苏木对体外人淋巴细胞增殖的抑制作用.上海免疫学杂志，1997，17(4)：212-215
(收稿日期：1999-12-08), http://www.100md.com