中国公共卫生  2008, Vol. 24 Issue (5): 543-545   PDF    
引用本文
赵海军, 张桂英, 刘娅, 曲景乐, 信振江, 王宝贵. 硝酸亚铈体内抗肿瘤作用机制[J]. 中国公共卫生, 2008, 24(5): 543-545.
ZHAO Hai-jun, ZHANG Gui-ying, LIU Ya, et al. Study on anti-tumor activity of cerium nitrate in vivo and it’s mechanism[J]. Chinese Journal of Public Health, 2008, 24(5): 543-545.
硝酸亚铈体内抗肿瘤作用机制
赵海军1, 张桂英1, 刘娅1, 曲景乐2, 信振江1, 王宝贵1     
1. 吉林大学公共卫生学院营养与食品卫生教研室, 长春130021;;
2. 吉林省监狱管理局中心医院麻醉科
收稿日期: 2007-08-23
作者简介: 赵海军(1977- ),男,吉林长春人,博士,研究方向:营养与疾病。
通讯作者: 王宝贵
摘要： 目的 探讨硝酸亚铈体内抗肿瘤作用机制. 方法 采用小鼠肝癌腹水型细胞(H22)建立荷瘤小鼠动物模型.硝酸亚铈治疗2周后,计算抑瘤率、胸腺指数、脾指数、刺激指数(SI);测定血清超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)水平. 结果 硝酸亚铈3个剂量组、环磷酰胺组的瘤重与阴性对照组比较差异有统计学意义(P<0.01);硝酸亚铈50,100 mg/kg组胸腺指数与环磷酰胺组比较差异有统计学意义(P<0.05);硝酸亚铈100 mg/kg组脾指数与阴性对照组和环磷酰胺组比较差异有统计学意义(P<0.05);硝酸亚铈50 mg/kg组刺激指数与阴性对照组(P<0.01)和环磷酰胺组(P<0.01)比较差异有统计学意义;硝酸亚铈50 mg/kg组血清SOD水平与阴性对照组(P<0.05)和环磷酰胺组(P<0.01)比较差异有统计学意义;硝酸亚铈200 mg/kg组血清GSH的水平与阴性对照组比较差异有统计学意义(P<0.05). 结论 硝酸亚铈具有明显的抗肿瘤作用,主要是通过提高机体的免疫力,来增强机体抗氧化能力.
关键词： 硝酸亚铈     抗肿瘤     淋巴细胞转化     胸腺指数     脾指数     超氧化物歧化酶     还原型谷胱甘肽    
Study on anti-tumor activity of cerium nitrate in vivo and it’s mechanism
ZHAO Hai-jun, ZHANG Gui-ying, LIU Ya, et al     
Department of Nutrition and Food Hygiene, Shool of Public Health, Jilin University Changchun 130021, China
Abstract: Objective To investigate anti-tumor activity of cerium nitrate in vivo and it's mechanism. Methods 60 Kunming(KM)mice were used in this experiment.To set up KM bearing H22 mice model by injecting tumor cells into left inguinal groove.Then the mice were treated with cerium nitrate(50,100,200 mg/kg)for two weeks.After that,inhibition ratio,thymus index,spleen index and stimulation index(SI)were calculated.The level of superoxide dismutase(SOD)and reduced glutathinoe(GSH)were detected with enzyme-chemical. Results The tumor weitht of three groups of cerium nitrate and C YT group were lower compared with negative control group(P<0101).The thymus indexes of cerium nitrate 50 mg/ kg and 100 mg/kg group were significantly higher than that of C YT group.The spleen index of cerium nitrate 100 mg/kg group was obviously higher than that of negative control group and C YT group(P<0105).Stimulation index of cerium nitrate 50 mg/kg group was obviously higher than that of negative control group(P<0101)and C YT group(P<0.05).The serum SOD level of cerium nitrate 50 mg/kg group was higher than that of negative control group(P<0.05)and C YT group(P<0.01).The GSH levels of cerium nitrate 200 mg/kg group notably higher than that of negative control gruop(P <0.05). Conclusion Cerium nitrate inhibits growth of tumor through activating immune functions of mice and promoting capabilities on anti-oxidation.
Key words: cerium nitrate     anti-tumor     Tlymphocyte transformation     thymus index     spleen index     superoxide dismutase(SOD)     reduced glutathinone hormone(GSH)    

目前，化疗药物种类众多，但由于药物选择性低、毒性大，且易产生耐药性等原因，使得化疗效果不理想。因此，新型化疗药物的开发成为当前的研究热点。稀土元素铈是一种低毒性物质，主要应用于工农业生产。但是，自20世纪中期开始，人们对铈的生物活性、作用机制、代谢途径以及毒理作用等进行深入研究发现，铈元素在生物学方面也有很好的应用前景[1]。本研究将通过荷瘤小鼠探讨稀土元素铈体内抗肿瘤的作用及其机制。

1 材料与方法 1.1 实验动物和细胞株

雄性昆明种小白鼠60只，体重18～20g(吉林大学基础医学院实验动物中心)；小鼠肝癌腹水型细胞(H22细胞株，由本教研室提供)。

1.2 主要试剂

硝酸亚铈(天津市德兰精细化工厂)；小牛血清(大连生物试剂厂)；IMDM培养基(美国GIBCO公司)；刀豆凝集素(ConA)(美国Sigma公司)；四甲基偶氮噻唑蓝(MTT)(美国AMRESCO公司)；二甲基亚砜(DMSO)(北京益利精细化学品有限公司)；超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)试剂盒(南京建成生物制品有限公司)。

1.3 方法 1.3.1 实验动物分组及处理

雄性昆明种小白鼠60只，分2笼饲养2d后将预先传代培养好的H22细胞调整浓度到1×107/ml，在每只小鼠左下肢腹股沟皮下接种0.2ml。接种4d后，在每只小鼠左下肢腹股沟处均可触及小米粒大小实体瘤。将60只小鼠随机分为5组每组12只，每6只一笼，每只小鼠称重后，分为：(1)阴性对照组：给予生理盐水；(2)3个硝酸亚铈组：剂量分别为50，100，200mg/kg;(3)阳性对照组：给予环磷酰胺，剂量为20mg/kg。每日灌胃1次，连续2周，于第15d对每只小鼠进行称重，摘眼球取血，血液保存于1ml离心管中，静置2h，2000r/min离心10min，获得血清保存于4℃冰箱中。取血后处死，在无菌条件下取胸腺、脾脏、肝脏和肿瘤并称重。

1.3.2 硝酸亚铈对荷瘤小鼠的抑瘤率

小鼠处死后，取肿瘤称重并计算抑瘤率。体内抑瘤率=(对照组小鼠瘤重-实验组小鼠瘤重)/对照组小鼠瘤重×100%。

1.3.3 硝酸亚铈对荷瘤小鼠胸腺指数、脾指数的影响

小鼠处死后，取胸腺、脾脏并称重。计算胸腺指数、脾指数。胸腺指数=胸腺重/体重；脾体数=脾重/体重。

1.3.4 硝酸亚铈对荷瘤小鼠T淋巴细胞转化功能的影响

无菌条件下取小鼠脾脏称重，制备脾细胞悬液，加入含小牛血清(FCS)4%的IMDM培养液，调整细胞脓度到5×106/ml,取96孔培养板，分为：(1)对照孔：共3复孔，每孔加入100l IMDM培养液；(2)ConA刺激孔：共3复孔，每孔加入10g/ml ConA应用液100l。每孔加入100l小鼠脾细胞悬液。将培养板移入CO2孵箱中孵育44h，各孔加入MTT溶液(5mg/ml)10l，继续孵育4h，终止培养。培养结束后，小心吸弃孔内上清液，每孔加入DMSO 100l，震荡10min，使结晶物充分溶解。用酶标仪检测。将波长调到570nm处，对样品进行测定，记录结果，计算刺激指数[2]。

刺激指数(SI)=(ConA刺激孔A值)/对照孔A值

1.3.5 硝酸亚铈对荷瘤小鼠血清SOD、GSH水平的影响

SOD与GSH水平测定，按照试剂盒说明书进行。

2 结果 2.1 硝酸亚铈对荷瘤小鼠抑瘤率的影响(表 1)

硝酸亚铈50，100，200mg/kg 3个剂量组的抑瘤率与阴性对照组比较，差异均有统计学意义(P＜0.01)。

表 1 硝酸亚铈对H22荷瘤小鼠抑瘤率影响( x ±s)

2.2 硝酸亚铈对荷瘤小鼠胸腺指数、脾指数的影响(表 2)

硝酸亚铈20，100，200mg/kg 3个剂量组的胸腺指数与阴性对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)，而阳性对照组与阴性对照组比较明显下降，并差异有统计学意义(P＜0.05)；硝酸亚铈50，100mg/kg 2个剂量组与阳性对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。

表 2 硝酸亚铈对H22荷瘤小鼠胸腺指数、脾指数影响( x±s)

硝酸亚铈50，100，200mg/kg 3个剂量组与阴性对照组比较，脾指数均有所升高，且硝酸亚铈100mg/kg组与阴性对照组比较差异有统计学意义(P＜0.01)，阳性对照组与阴性对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。硝酸亚铈100mg/kg组与阳性对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。

2.3 硝酸亚铈对荷瘤小鼠T淋巴细胞转化功能影响(表 3)

硝酸亚铈50mg/kg组与阴性对照组比较刺激指数差异有统计学意义(P＜0.01)，硝酸亚铈100，200mg/kg 2个剂量组与阴性对照组比较差异无统计学意义(P＜0.05)；硝酸亚铈50mg/kg组与阳性对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。

表 3 硝酸亚铈对H22荷瘤小鼠T淋巴细胞转化功能的影响( x±s)

2.4 硝酸亚铈对荷瘤小鼠血清SOD、GSH含量的影响(表 4)

硝酸亚铈50mg/kg组荷瘤小鼠血清SOD水平与阴性对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)，与环磷酰胺组比较差异有统计学意义(P＜0.01)；荷瘤小鼠血清GSH水平随着受试药物剂量的增高而增高，且硝酸亚铈200mg/kg组与阴性对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。

表 4 硝酸亚铈对H22荷瘤小鼠血清SOD、GSH水平影响( x±s)

3 讨论

20世纪90年代，纪云晶等人提出稀土元素有潜在抗肿瘤作用[3]；之后又有一系列有关铈与肿瘤发病的流行病关系的报道[4-6]。本研究证实，硝酸亚铈3个剂量均可抑制肿瘤的生长，特别是在硝酸亚铈50mg/kg组抑瘤率较高，达到47.8%，接近阳性对照组抑瘤率。说明硝酸亚铈在一定的剂量下具有较好的抑制肿瘤生长的作用。

本研究证实，硝酸亚铈50，100mg/kg的硝酸亚铈对小鼠的免疫器官有一定的刺激激活作用，且对免疫器官的毒性要小于环磷酰胺。另外，硝酸亚铈50mg/kg组可以促进T淋巴细胞的转化，增强机体免疫力。

SOD与GSH是人体内重要的抗氧化酶，SOD的主要作用是清除体内氧自由基，防止活性氧对细胞产生损伤作用[7]。GSH的作用是防止脂质过氧化物形成及清除体内代谢所产生的离子[8]。本研究表明，硝酸亚铈可以提高机体血清中SOD活性与GSH水平，增强机体的抗氧化以及防突变能力。并且一定剂量下硝酸亚铈的这种作用要优于环磷酰胺。

参考文献
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