大肠癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一,严重危害人类的健康与生命,降低大肠癌的发生率和死亡率一直是国际上研究的热点。随着化学预防这一新的防癌途径的出现,大肠癌的化学预防也越来越受到人们的重视。本研究应用二甲基肼(DMH)诱发的大鼠大肠癌动物模型,选用一系列生物学标志物,观察绿茶对大鼠大肠癌的化学预防作用,并探讨可能的作用机制。
1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 实验动物雄性断乳Wistar大鼠(清洁级,合格证号:医动字第01-3008号)(中国医学科学院动物中心)。饲以动物中心提供的常备饲料。
1.1.2 试剂绿茶(品牌:杭州炒青)由中国农业科学院茶科所提供;二甲基肼(DMH)(美国Sigma公司);鼠抗大鼠增殖细胞核抗原(PCNA)抗体(美国ZYMED公司);兔bcl-2抗体和兔bax抗体(美国Santa Cruz公司);碱性磷酸酶标记二抗(美国VECTOR公司)。
1.2 方法 1.2.1 动物分组与处理60只大鼠,平均体重69.5 g。在动物房适应1周后,随机分为3组:阳性对照组、绿茶水组和阴性对照组,每组20只。阳性对照组从实验第2周开始颈部皮下注射二甲基肼(DMH),20 mg/kg·bw),每周1次,连续10周。绿茶组处理同阳性对照组,并在整个实验期间自由饮用2%绿茶水,茶水每天新鲜配制,直至实验结束。阴性对照组颈部皮下注射相同剂量的生理盐水。阳性对照组和阴性对照组在整个实验期间自由饮用自来水。整个实验期间,每天观察动物一般情况,记录各组大鼠饮水或饮茶量。注射DMH期间每周称1次体重以调整DMH注射量。于实验第32周断头处死大鼠,取出大肠组织进行指标测定。
1.2.2 大肠肿瘤发生情况判定处死大鼠后,迅速打开腹腔,分离出整根大肠,纵向剖开,用生理盐水冲洗肠内容物,展开铺于玻璃板上,观察每只大鼠大肠肿瘤发生情况。除计算肿瘤数目外,还用游标卡尺测量每个肿瘤的长、宽、高,计算瘤体积(mm3) 。
1.2.3 增殖细胞核抗原(PCNA)分析PCNA测定用免疫组化法。用0.01 mol/L磷酸盐缓冲液(PBS)替代一抗作为阴性对照。PCNA阳性细胞为细胞核染成棕黄色,判定标准为每张切片在高倍光学显微镜下选有代表性的10个隐窝,记录其视野中细胞的PCNA阳性细胞数,计算其标记指数(LI),标记指数以每100个细胞中的PCNA阳性细胞数表示。
1.2.4 核仁组成区嗜银蛋白颗粒(AgNORs)分析石蜡切片常规脱蜡,梯度酒精水化,将明胶溶于1%的甲酸中,浓度为2%,再与50%的硝酸银按1:2的比例混合。在室温下避光染色60 min,终止染色后,梯度酒精脱水、二甲苯透明、封片。每张切片在油镜下选有代表性的10个隐窝,每个隐窝计数20个细胞,测量指标为每个细胞核的平均每核AgNORs颗粒数目。
1.2.5 Bcl-2和Bax分析B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2) 和B细胞淋巴瘤-2相关蛋白(Bax)分析方法同PCNA测定。Bcl-2和(Bax)阳性细胞为细胞膜、细胞浆或核膜染成棕黄色。判定标准为每张切片在光学显微镜下选有代表性的10个隐窝,根据隐窝中细胞的Bcl-2和Bax阳性细胞数占总细胞数的比例按4分位进行阳性分级:0%~25%为I级;26%~50%为II级;51%~75%为III级;76%~100%为Ⅳ级。
1.3 统计分析采用方差分析和t检验比较各组瘤数目、瘤体积、PCNA阳性细胞数和AgNORs颗粒数目。应用Wilcoxon检验分析各组Bcl-2和Bax阳性细胞数。
2 结果 2.1 大鼠大肠肿瘤发生情况(表 1)| 表 1 不同组别大鼠大肠肿瘤发生情况(x ± s) |
阳性对照组的全部大鼠均发生了肿瘤,平均瘤数目和平均瘤体积分别为2.55个/只和294.69 mm3,而阴性对照组动物无肿瘤发生。与阳性对照组比较,绿茶组动物的平均瘤数目减少了47.06%,平均瘤体积减少了77.09%。
2.2 大肠粘膜组织PCNA标记指数和AgNORs颗粒数目(表 2)| 表 2 不同组别大鼠PCNA标记指数和AgNORs颗粒数目(x ± s) |
阳性对照组的PCNA标记指数和每核AgNORs颗粒数目显著高于阴性对照组。与阳性对照组比,饮用绿茶后,PCNA标记指数和AgNORs颗粒数均显著降低。
2.3 大肠粘膜组织Bcl-2蛋白和Bax蛋白表达(表 3)| 表 3 不同组别大鼠大肠肿瘤组织Bcl-2和Bax蛋白表达 |
Bcl-2和Bax蛋白在阴性对照组均低表达,与阳性对照比较,饮茶32周后Bcl-2的表达显著降低,而Bax的表达显者增加。
3 讨论茶叶是一种被人们广泛接受的饮品,流行病学资料显示饮茶与大肠肿瘤的发生具有相关性。[1]本研究结果表明,给大鼠饮用2%绿茶水显著抑制了大肠肿瘤的发生,表现为平均瘤数目平均瘤体积显著减少。
近年来,PCNA和AgNORs作为生物学标志物被广泛应用于大肠癌的化学预防研究中[2]。本研究中,给大鼠饮用2%绿茶水32周后显著降低了PCNA标记指数和AgNORs颗粒数目。
细胞凋亡的触发是一个多基因表达的结果,bcl-2癌基因就是众多调控基因中研究最深入的一种。研究表明,bcl-2基因家族的成员通常以二聚体的形式发挥作用,Bcl-2与Bax形成异二聚体,抑制细胞凋亡;Bax本身可形成同二聚体,促进细胞凋亡[3]。本研究发现,与阳性对照组比较,饮茶抑制了Bcl-2蛋白的表达,诱导了Bax蛋白的表达,说明绿茶对细胞凋亡具有诱导作用。
| [1] | Arab L, II'yasova D. The Epidemiology of tea consumption and colorectal cancer incidence[J]. J Nutr, 2003, 133 : 3310S–3318S. |
| [2] | Jia X, Hart C. Effects of green tea on colonic aberrant crypt loci and proliferation indexes in rats[J]. Nutr Cancer, 2001, 39(2) : 239–243. DOI:10.1207/S15327914nc392_13 |
| [3] | Sjstrm, Blomqvist C, von Boguslawski K, et al. The predictive value of bcl-2,bax,bcl-xL,bag-1,fas,and fasl for chemotherapy response in advanced breast[J]. Cancer Clin Cancer Res, 2002, 8 : 811–816. |
2008, Vol. 24



