Ge-132对荷瘤小鼠肿瘤生长及免疫功能的影响
作者：司传平 刘 宁 赵 冲① 于 江 朱怀甫
单位：济宁医学院免疫学教研室,济宁272113
关键词：Ge-132；荷瘤小鼠；细胞免疫；NK活性；LAK活性
中国免疫学杂志/990611 摘 要 目的：探讨Ge-132对荷瘤小鼠的抑瘤作用及其抗肿瘤免疫效应机制。方法：以荷瘤小鼠为模型，采用腹腔注射Ge-132[100、300 mg/(kg.d)]，连续注射14 d，观察肿瘤生长及Ge-132对小鼠免疫功能的影响。结果：Ge-132能显著抑制荷瘤小鼠S180肉瘤的生长，抑瘤率达55%。Ge-132对荷瘤小鼠受抑的细胞免疫功能具有明显正向调节作用，能提高T淋巴细胞增殖及IL-2产生能力，增强NK和LAK细胞活性。结论：Ge-132能明显抑制肿瘤的生长，Ge-132的免疫增强效应可能是其发挥抗肿瘤作用的重要途径。
, 百拇医药
中国图书分类号 R392.12 R730.51
Effect of Ge-132 on the tumor growth and immune
functions in tumor-bearing mice
SI Chuan-Ping, LIU Ning, ZHAO Chong et al.
Department of Immunology, Jining Medical College, Jining 272113
Abstract Objective：In order to investigate the antitumor effect of Ge-132 and its immunological mechanisms.Methods：The tumor-bearing mice were treated with Ge-132(100 mg/kg.d and 300 mg/kg.d ) and 14 days later to observe the effect of Ge-132 on the tumor growth and the immunological functions in tumor-bearing mice. Results：Ge-132 inhibited the growth of S180 sarcoma significantly and promote the lymphocytic proliferation and IL-2 producing ability of spleen cells in S180-bearing mice. Ge-132 enhanced significantly the activities of NK cells and LAK cells in tumor-bearing mice. Conclusion：These results suggested that Ge-132 could obviously inhibit the growth of tumor in mice and the antitumor effect of Ge-132 might be mediated by inducing the antitumor immunity of the host.
, 百拇医药
Key words Ge-132 Tumor-bearing mice IL-2 NK activity LAK activity
锗(germanium,Ge)是人体内存在的微量元素之一，许多具有滋补、 抗癌作用的植物和中草药(如灵芝、人参、大蒜、枸杞等)都含有丰富的锗。锗有可能是这些植物和中草药的重要活性成分之一。Ge-132(羧乙基锗倍半氧化物)是人工合成的水溶性有机锗化合物。动物实验证明，Ge-132具有明显抗肿瘤作用，且与其免疫调节作用有关[1，2]。本文以荷瘤小鼠为模型，研究了Ge-132体内给药对荷瘤小鼠移植瘤生长、脾淋巴细胞增殖反应、IL-2产生能力和NK细胞、LAK细胞活性的影响，旨在探讨Ge-132的抗肿瘤免疫效应机制。
1 材料与方法
1.1 主要试剂 Ge-132为我院化学教研室合成。 刀豆蛋白A(ConA)，购自Sigma公司。3H-TdR和125I-UdR为中国科学院原子能研究所产品。
, 百拇医药
1.2 瘤源和细胞株 S180细胞和YAC-1细胞由山东省医科院免疫室提供。P815细胞和CTLL-2 细胞由中科院上海细胞生物研究所提供。
1.3 实验动物及分组 C57BL/6小鼠，6～8周龄，体重20～24 g，雌雄各半，购自中国医学科学院实验动物中心。 将小鼠随机分为4组，即正常对照组、荷瘤对照组和两个Ge-132治疗组，每组10只小鼠。后三组小鼠于右腋皮下接种S180细胞(每只2×106)， 当日两个治疗组小鼠开始经腹腔注射Ge-132溶液，剂量分别为100 、300 mg/kg，荷瘤对照组注射等量生理盐水0.2 ml。每日1次，连续14 d后处死小鼠，取实体瘤称重，同时取脾细胞测定增殖反应、IL-2产生能力、NK及LAK细胞活性。
1.4 实验方法
1.4.1 小鼠脾细胞的制备 按我室常规方法进行。
, 百拇医药
1.4.2 ConA诱导的脾淋巴细胞增殖反应 采用常规3H-TdR掺入法。
1.4.3 靶细胞的标记 YAC-1细胞和P815细胞的125I-UdR标记，按我室常规方法进行[3]。
1.4.4 IL-2的诱生和活性测定 取5×106ml-1脾细胞置于24孔培养板，加入ConA 5 μg/孔， 37℃5%CO2培养24 h，离心取上清液，-20℃冻存待测。IL-2活性测定采用CTLL-2细胞3H-TdR掺入法进行。
1.4.5 NK细胞活性测定 按常规125I-UdR释放法[3]进行。
1.4.6 LAK细胞的诱导及活性测定 采用125I-UdR释放法进行。取脾淋巴细胞悬液加入rIL-2 1 000 U/ml，37℃5%CO2培养72 h作为LAK细胞。取125I-UdR标记P815细胞(2×105ml-1)100 μl作为靶细胞，加入LAK细胞(1×107ml-1)100 μl，效靶比例为50∶1，37℃，5%CO2培养20 h，收集上清，测cpm值。
, 百拇医药
2 结果
2.1 Ge-132对小鼠S180肉瘤的生长抑制作用 Ge-132治疗组(100,300 mg/kg)小鼠移植瘤重量分别为1.52±0.61 g和1.16±0.47 g，而荷瘤对照组小鼠瘤重为2.58±0.96 g，说明Ge-132对肿瘤生长具有明显抑制作用(P<0.05和P<0.01)。
2.2 Ge-132对荷瘤小鼠脾淋巴细胞增殖和IL-2产生能力的影响 由表1显示，荷瘤对照组小鼠脾淋巴细胞增殖能力和IL-2产生能力均较正常对照组小鼠明显降低(P<0.01)，不同剂量Ge-132治疗组小鼠淋巴细胞增殖和IL-2水平均显著高于荷瘤对照组(P<0.05和P<0.01)，且呈剂量依赖性关系。
表1 Ge-132对荷瘤小鼠淋巴细胞增殖和IL-2产生的影响
Tab.1 Effect of Ge-132 on the proliferation response and IL-2 production of spleen cells from tumor-bearing mice Group
, 百拇医药
Proliferation
response(SI)
IL-2 activity
( U/ml )
Normal control
16.85±4.592)
62.64±8.052)
Tumor control
7.20±2.88
34.21±5.27
Ge-132(100 mg/kg)
, 百拇医药
13.17±4.231)
46.05±8.221)
Ge-132(300 mg/kg)
18.94±4.702)
60.82±10.482)
Note: 1) P<0.05, 2) P<0.01, compared with tumor control group
2.3 Ge-132对荷瘤小鼠脾NK细胞和LAK细胞活性的影响 由图1结果显示，荷瘤对照组小鼠脾NK细胞和LAK细胞活性均显著低于正常对照组(P<0.01)，体内注射Ge-132组小鼠的NK和LAK活性明显高于荷瘤对照组(P<0.05和P<0.01)，且能达到正常对照组水平。
, 百拇医药
图1 Ge-132对荷瘤小鼠NK细胞和LAK细胞活性的影响
Fig.1 Effect of Ge-132 on the activity of NK cells and LAK cells of spleen cells from
tumor-bearing mice
3 讨论
近年来，有机锗抗癌效应的研究受到国内外学者的极大关注，动物实验研究表明，Ge-132对多种移植性肿瘤的生长具有明显抑制效应[4]；而体外实验证明，Ge-132 本身对动物或人体肿瘤细胞株无直接细胞毒作用[2]。多数学者认为，Ge-132 的抗癌效应是通过免疫调节作用而实现的。本文通过荷瘤动物模型，观察了体内注射Ge-132对荷瘤小鼠肿瘤生长的抑制作用及对免疫功能的影响。
, 百拇医药
实验结果显示，体内注射Ge-132 不仅对荷瘤小鼠的肿瘤生长具有较强的抑制作用，而且对受抑的细胞免疫功能具有明显正向调节作用，Ge-132治疗组小鼠T淋巴细胞增殖反应，IL-2产生水平和NK、LAK细胞活性均明显高于荷瘤对照组(P<0.01)，说明 Ge-132是通过改善荷瘤机体的细胞免疫功能状况而发挥抑瘤效应的。
本研究结果提示，Ge-132是一种较好的免疫增强剂，在抗肿瘤和抗病毒感染方面可能具有广泛的应用前景。
①中国科学院动物研究所
作者简介：司传平，男，39岁，硕士，副教授，主要从事肿瘤免疫及分子免疫学研究
4 参考文献
1 Suzuki F. Cooperation of lymphokines and macrophages in expression of antitumor activity carboxyethylgermanium sesquioxide(Ge-132). Anticancer Res, 1986;6:177
, http://www.100md.com
2 聂毓秀. Ge-132对体外培养人癌细胞作用的研究.白求恩医科大学学报, 1990;13(2):109
3 司传平,于 江,朱怀甫 et al. Ge-132对荷瘤小鼠NK细胞活性及红细胞免疫功能的影响. 济宁医学院学报,1997;12(1):25
4 Tohn S.Germapharmase:some recent studies on biological organogermanium compound. Applied Organometallic Chemistry, 1987;1:227
〔收稿1998-03-09 二次修回1999-03-16〕, 百拇医药
单位：济宁医学院免疫学教研室,济宁272113
关键词：Ge-132；荷瘤小鼠；细胞免疫；NK活性；LAK活性
中国免疫学杂志/990611 摘 要 目的：探讨Ge-132对荷瘤小鼠的抑瘤作用及其抗肿瘤免疫效应机制。方法：以荷瘤小鼠为模型，采用腹腔注射Ge-132[100、300 mg/(kg.d)]，连续注射14 d，观察肿瘤生长及Ge-132对小鼠免疫功能的影响。结果：Ge-132能显著抑制荷瘤小鼠S180肉瘤的生长，抑瘤率达55%。Ge-132对荷瘤小鼠受抑的细胞免疫功能具有明显正向调节作用，能提高T淋巴细胞增殖及IL-2产生能力，增强NK和LAK细胞活性。结论：Ge-132能明显抑制肿瘤的生长，Ge-132的免疫增强效应可能是其发挥抗肿瘤作用的重要途径。
, 百拇医药
中国图书分类号 R392.12 R730.51
Effect of Ge-132 on the tumor growth and immune
functions in tumor-bearing mice
SI Chuan-Ping, LIU Ning, ZHAO Chong et al.
Department of Immunology, Jining Medical College, Jining 272113
Abstract Objective：In order to investigate the antitumor effect of Ge-132 and its immunological mechanisms.Methods：The tumor-bearing mice were treated with Ge-132(100 mg/kg.d and 300 mg/kg.d ) and 14 days later to observe the effect of Ge-132 on the tumor growth and the immunological functions in tumor-bearing mice. Results：Ge-132 inhibited the growth of S180 sarcoma significantly and promote the lymphocytic proliferation and IL-2 producing ability of spleen cells in S180-bearing mice. Ge-132 enhanced significantly the activities of NK cells and LAK cells in tumor-bearing mice. Conclusion：These results suggested that Ge-132 could obviously inhibit the growth of tumor in mice and the antitumor effect of Ge-132 might be mediated by inducing the antitumor immunity of the host.
, 百拇医药
Key words Ge-132 Tumor-bearing mice IL-2 NK activity LAK activity
锗(germanium,Ge)是人体内存在的微量元素之一，许多具有滋补、 抗癌作用的植物和中草药(如灵芝、人参、大蒜、枸杞等)都含有丰富的锗。锗有可能是这些植物和中草药的重要活性成分之一。Ge-132(羧乙基锗倍半氧化物)是人工合成的水溶性有机锗化合物。动物实验证明，Ge-132具有明显抗肿瘤作用，且与其免疫调节作用有关[1，2]。本文以荷瘤小鼠为模型，研究了Ge-132体内给药对荷瘤小鼠移植瘤生长、脾淋巴细胞增殖反应、IL-2产生能力和NK细胞、LAK细胞活性的影响，旨在探讨Ge-132的抗肿瘤免疫效应机制。
1 材料与方法
1.1 主要试剂 Ge-132为我院化学教研室合成。 刀豆蛋白A(ConA)，购自Sigma公司。3H-TdR和125I-UdR为中国科学院原子能研究所产品。
, 百拇医药
1.2 瘤源和细胞株 S180细胞和YAC-1细胞由山东省医科院免疫室提供。P815细胞和CTLL-2 细胞由中科院上海细胞生物研究所提供。
1.3 实验动物及分组 C57BL/6小鼠，6～8周龄，体重20～24 g，雌雄各半，购自中国医学科学院实验动物中心。 将小鼠随机分为4组，即正常对照组、荷瘤对照组和两个Ge-132治疗组，每组10只小鼠。后三组小鼠于右腋皮下接种S180细胞(每只2×106)， 当日两个治疗组小鼠开始经腹腔注射Ge-132溶液，剂量分别为100 、300 mg/kg，荷瘤对照组注射等量生理盐水0.2 ml。每日1次，连续14 d后处死小鼠，取实体瘤称重，同时取脾细胞测定增殖反应、IL-2产生能力、NK及LAK细胞活性。
1.4 实验方法
1.4.1 小鼠脾细胞的制备 按我室常规方法进行。
, 百拇医药
1.4.2 ConA诱导的脾淋巴细胞增殖反应 采用常规3H-TdR掺入法。
1.4.3 靶细胞的标记 YAC-1细胞和P815细胞的125I-UdR标记，按我室常规方法进行[3]。
1.4.4 IL-2的诱生和活性测定 取5×106ml-1脾细胞置于24孔培养板，加入ConA 5 μg/孔， 37℃5%CO2培养24 h，离心取上清液，-20℃冻存待测。IL-2活性测定采用CTLL-2细胞3H-TdR掺入法进行。
1.4.5 NK细胞活性测定 按常规125I-UdR释放法[3]进行。
1.4.6 LAK细胞的诱导及活性测定 采用125I-UdR释放法进行。取脾淋巴细胞悬液加入rIL-2 1 000 U/ml，37℃5%CO2培养72 h作为LAK细胞。取125I-UdR标记P815细胞(2×105ml-1)100 μl作为靶细胞，加入LAK细胞(1×107ml-1)100 μl，效靶比例为50∶1，37℃，5%CO2培养20 h，收集上清，测cpm值。
, 百拇医药
2 结果
2.1 Ge-132对小鼠S180肉瘤的生长抑制作用 Ge-132治疗组(100,300 mg/kg)小鼠移植瘤重量分别为1.52±0.61 g和1.16±0.47 g，而荷瘤对照组小鼠瘤重为2.58±0.96 g，说明Ge-132对肿瘤生长具有明显抑制作用(P<0.05和P<0.01)。
2.2 Ge-132对荷瘤小鼠脾淋巴细胞增殖和IL-2产生能力的影响 由表1显示，荷瘤对照组小鼠脾淋巴细胞增殖能力和IL-2产生能力均较正常对照组小鼠明显降低(P<0.01)，不同剂量Ge-132治疗组小鼠淋巴细胞增殖和IL-2水平均显著高于荷瘤对照组(P<0.05和P<0.01)，且呈剂量依赖性关系。
表1 Ge-132对荷瘤小鼠淋巴细胞增殖和IL-2产生的影响
Tab.1 Effect of Ge-132 on the proliferation response and IL-2 production of spleen cells from tumor-bearing mice Group
, 百拇医药
Proliferation
response(SI)
IL-2 activity
( U/ml )
Normal control
16.85±4.592)
62.64±8.052)
Tumor control
7.20±2.88
34.21±5.27
Ge-132(100 mg/kg)
, 百拇医药
13.17±4.231)
46.05±8.221)
Ge-132(300 mg/kg)
18.94±4.702)
60.82±10.482)
Note: 1) P<0.05, 2) P<0.01, compared with tumor control group
2.3 Ge-132对荷瘤小鼠脾NK细胞和LAK细胞活性的影响 由图1结果显示，荷瘤对照组小鼠脾NK细胞和LAK细胞活性均显著低于正常对照组(P<0.01)，体内注射Ge-132组小鼠的NK和LAK活性明显高于荷瘤对照组(P<0.05和P<0.01)，且能达到正常对照组水平。
, 百拇医药
图1 Ge-132对荷瘤小鼠NK细胞和LAK细胞活性的影响
Fig.1 Effect of Ge-132 on the activity of NK cells and LAK cells of spleen cells from
tumor-bearing mice
3 讨论
近年来，有机锗抗癌效应的研究受到国内外学者的极大关注，动物实验研究表明，Ge-132对多种移植性肿瘤的生长具有明显抑制效应[4]；而体外实验证明，Ge-132 本身对动物或人体肿瘤细胞株无直接细胞毒作用[2]。多数学者认为，Ge-132 的抗癌效应是通过免疫调节作用而实现的。本文通过荷瘤动物模型，观察了体内注射Ge-132对荷瘤小鼠肿瘤生长的抑制作用及对免疫功能的影响。
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实验结果显示，体内注射Ge-132 不仅对荷瘤小鼠的肿瘤生长具有较强的抑制作用，而且对受抑的细胞免疫功能具有明显正向调节作用，Ge-132治疗组小鼠T淋巴细胞增殖反应，IL-2产生水平和NK、LAK细胞活性均明显高于荷瘤对照组(P<0.01)，说明 Ge-132是通过改善荷瘤机体的细胞免疫功能状况而发挥抑瘤效应的。
本研究结果提示，Ge-132是一种较好的免疫增强剂，在抗肿瘤和抗病毒感染方面可能具有广泛的应用前景。
①中国科学院动物研究所
作者简介：司传平，男，39岁，硕士，副教授，主要从事肿瘤免疫及分子免疫学研究
4 参考文献
1 Suzuki F. Cooperation of lymphokines and macrophages in expression of antitumor activity carboxyethylgermanium sesquioxide(Ge-132). Anticancer Res, 1986;6:177
, http://www.100md.com
2 聂毓秀. Ge-132对体外培养人癌细胞作用的研究.白求恩医科大学学报, 1990;13(2):109
3 司传平,于 江,朱怀甫 et al. Ge-132对荷瘤小鼠NK细胞活性及红细胞免疫功能的影响. 济宁医学院学报,1997;12(1):25
4 Tohn S.Germapharmase:some recent studies on biological organogermanium compound. Applied Organometallic Chemistry, 1987;1:227
〔收稿1998-03-09 二次修回1999-03-16〕, 百拇医药