Mechanism Study of Advanced Stage Tumor Treated with Polysaccharide of Spirulina Platensis
吳麗麗Wu Lili
南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇 南京 210029
摘要：螺旋藻多糖具有顯著的腫瘤防治作用，主要是提高機(jī)體的免疫功能、抑制或殺傷腫瘤細(xì)胞、對(duì)輻射及化療藥的減毒增效三方面的作用。
Abstract：Polysaccharide of spirulirm platensis have marked function to treatment and prevention of tumour by strengthening immune function，suppressing or killing tumor cell and attenuating radiation and chemotherapy
關(guān)鍵詞：螺旋藻多糖；晚期腫瘤；藥效研究
Key words：Polysaccharide of spirulina platensis；Advanced stage tumor；Drug efficacy study
螺旋藻(Spirulina platensis Geitler)是一種浮游性絲狀藍(lán)藻，含有多種生物活性物質(zhì)，被公認(rèn)為“人類未來(lái)的優(yōu)秀糧食資源”。其中螺旋藻多糖(Polysaccharide of Spirulina platensis，簡(jiǎn)稱PSP)由于具有抗腫瘤、抗輻射和免疫調(diào)節(jié)作用而成為晚期腫瘤防治研究的熱點(diǎn)。
1 螺旋藻多糖的提取純化和結(jié)構(gòu)成分
國(guó)內(nèi)外研究的PSP大都利用其溶于酸、堿、鹽水溶液或純水中而不溶于醇、醚、酮等有機(jī)溶劑的理化特性，采用不同濃度的有機(jī)溶劑或柱色譜得到不同級(jí)分的多糖，以最后紙色
譜呈現(xiàn)一條帶或柱色譜呈現(xiàn)單峰作為純度的鑒定標(biāo)準(zhǔn)[1]。藻類多糖分離純化的方法不同則得到的組分可能不一樣。例如分別用冷水、熱水和酸抽提螺旋藻多糖，結(jié)果組成多糖的成分發(fā)生了變化。曾和平等用乙醇沉淀，Sevage法除蛋白，DEAE-纖維素和SephadexG-75純化，顯示PSP主鏈?zhǔn)瞧咸烟且?/span>1，3與1，6α-糖苷鍵連接，成分為葡萄糖(95.1％)、木糖(1.7％)、鼠李糖(1.8％)和一種未知多糖(1.3％) 。王仲孚等采用丙酮分部沉淀，三氯乙酸(TCA)去蛋白，再經(jīng)SephadexG-75和CM-SephadexC-50柱層析，得到一種多糖化合物SPPC-1，主要由鼠李糖組成，還含有少量的木糖、甘露糖和葡萄糖[3]。張文雄等研究發(fā)現(xiàn)螺旋藻酸性雜多糖的2種成分：PSP1(D-半乳糖、D-甘露糖、D-葡萄糖及葡萄醛酸)；PSP2(D-露糖、葡萄糖醛酸) [4]。
2 螺旋藻多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用機(jī)制
2．1 提高機(jī)體免疫功能。間接抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)
曲顯俊等以MTT法檢測(cè)顯示螺旋藻多糖(PSP)可提高荷瘤小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)NK細(xì)胞殺傷靶細(xì)胞；對(duì)脾淋巴細(xì)胞TNF- α有誘生作用，并有較好的劑量 - 效應(yīng)關(guān)系。提示PSP主要是通過(guò)增強(qiáng)和恢復(fù)機(jī)體的免疫網(wǎng)絡(luò)功能來(lái)達(dá)到殺滅腫瘤細(xì)胞的目的[5]。左紹遠(yuǎn)等報(bào)道小鼠ip螺旋藻多糖(100mg/kg)能使小鼠脾臟及胸腺明顯增重，同時(shí)還能顯著拮抗環(huán)磷酰胺(cyclophosphamidc，CTX)所致的小鼠脾臟、胸腺萎縮及小鼠脾抗體形成細(xì)胞功能的抑制作用，但對(duì)正常小鼠胸腺重量和脾抗體形成細(xì)胞功能無(wú)明顯影響[6]。并通過(guò)孔雀綠比色法觀察發(fā)現(xiàn)PSP對(duì)小鼠K細(xì)胞及腹腔巨噬細(xì)胞的抗體依賴性細(xì)胞毒作用(ADCC)活性有顯著的促進(jìn)作用，提示PSP對(duì)機(jī)體抗感染及抗腫瘤免疫應(yīng)答有一定的正向調(diào)節(jié)作用[7]。高向東等研究表明ipPSP 100g／kg和150mg／kg能促進(jìn)小鼠單核M?系統(tǒng)的吞噬功能；促進(jìn)SRBC致敏小鼠血清溶血素形成；并能顯著促進(jìn)ConA誘導(dǎo)的小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖，對(duì)非特異性免疫、體液免疫和淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化均有一定的促進(jìn)作用[8]。王友順等研究證明螺旋藻多糖(PSP)對(duì)不同培養(yǎng)階段的CD3MCAb激活的殺傷細(xì)胞(CD3McAb activated killer cells，CD3AKcelIs)都具有刺激細(xì)胞增殖作用，并可維持較高的CD3AK細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞(K562細(xì)胞)的活性[9]。
2．2 直接拮抗腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)
于紅等應(yīng)用MTT法研究PSP對(duì)通用癌細(xì)胞株Hclm細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，結(jié)果PSP10 mg.L-1 時(shí)即有較明顯的抑瘤作用，并有劑量效應(yīng)關(guān)系；光鏡下觀察顯示PSP作用24～48 h后，HeLa細(xì)胞出現(xiàn)明顯的形態(tài)學(xué)改變，提示PSP對(duì)Hela細(xì)胞具有明顯的直接殺傷或抑制作用。流式細(xì)胞術(shù)證實(shí)螺旋藻多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞存在周期特異性，能使細(xì)胞DNA損傷，發(fā)生G1期阻滯[10]。閻博民等通過(guò)研究螺旋藻多糖對(duì)體外培養(yǎng)的人肝癌細(xì)胞株(HepG 2)胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGFs)2mRNA表達(dá)的影響，結(jié)果不同濃度的PSP均町明顯抑制肝癌細(xì)胞中IGF 2mRNA的表達(dá)。提示PSP抑制肝癌細(xì)胞增殖可能與抑制IGF 2mRNA的表達(dá)有關(guān)[11]。劉力生等觀察
了PSP對(duì)S180與腹水型肝癌細(xì)胞的DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成的抑制效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)對(duì)DNA的抑制始終比對(duì)RNA 與蛋白質(zhì)的高，提示PSP對(duì)癌細(xì)胞的抑制作用主要是通過(guò)對(duì)DNA合
成的抑制而起作用的，并認(rèn)為PSP的抑癌機(jī)制屬于代謝性抑制[12]。朱勁華等用SRB(SulforhadamineB，磺基羅丹B)檢測(cè)法測(cè)定細(xì)胞對(duì)多糖的敏感性，實(shí)驗(yàn)表明極大螺旋藻多糖能選擇性地識(shí)別并殺傷離體培養(yǎng)的人回盲腸癌HCT-8、神經(jīng)膠質(zhì)瘤U251、宮頸癌HeLa、肝癌SMMC7721、肺癌A549細(xì)胞株，而對(duì)正常胚肝LO 2細(xì)胞的生長(zhǎng)影響較弱[13]。
3 螺旋藻多糖對(duì)放化療的減毒增效作用
王艷麗等以小鼠為模型，隨機(jī)分為生理鹽水、螺旋藻多糖灌胃組，灌胃5d后進(jìn)行Gy60Coγ照射，照射后仍繼續(xù)灌胃4d。結(jié)果PSP組能提高受γ射線照射致死的小鼠30 d內(nèi)
的存活率，有效增加造血干細(xì)胞的相對(duì)數(shù)量，顯著增加小鼠骨髓有核細(xì)胞數(shù)和CFU-GM集落數(shù)，增加CFU-MK，CFU- MIX和BFU-E的集落數(shù)。表明螺旋藻多糖能促進(jìn)小鼠多能干細(xì)胞(CFU-S)和造血干細(xì)胞的增殖和分化；促進(jìn)受到輻射損傷的小鼠造血系統(tǒng)的恢復(fù)，增強(qiáng)小鼠的抗輻射能力[14]。梁明至等運(yùn)用造血細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)發(fā)現(xiàn)PSP對(duì)正常小鼠外周血Hb、WBC和PLT無(wú)明顯影響，但對(duì)輻射損傷小鼠WBC的恢復(fù)有促進(jìn)作用，尤其能顯著提高骨髓BMC，粒系CFU-GM和紅系CFU-E、BFU E的數(shù)量[15]。王德俊等發(fā)現(xiàn)PSP對(duì)CTX所致骨髓細(xì)胞微核增加有明顯的拈抗作用(P<0.05)，顯著降低小鼠骨髓細(xì)胞染色體畸變率。表明
PSP對(duì)環(huán)磷酰胺引起的化學(xué)損傷及骨髓抑制有明顯的治療作用和拮抗作用[16]。王友順等發(fā)現(xiàn)螺旋藻多糖(PSP)對(duì)環(huán)磷酰胺(CTX)引起的BALB／C小鼠造血功能的損傷有保護(hù)作用，PSP組與非PSP組相比，外周血白細(xì)胞具有非常顯著性差異(P<0.001)，PSP還能明顯減緩CTX所致的體重下降，降低動(dòng)物死亡率。提示PSP對(duì)預(yù)防或減輕化療制劑的危害具有明顯作用[17]。
4 討論
螺旋藻多糖防治晚期腫瘤的研究主要圍繞對(duì)機(jī)體的免疫功能，對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)以及對(duì)腫瘤放化療后的減毒增效等幾方面進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已從動(dòng)物整體及功能性研究轉(zhuǎn)為對(duì)離體細(xì)胞及機(jī)理性的研究，研究水平也逐步深入到細(xì)胞分子水平及對(duì)腫瘤細(xì)胞微觀形態(tài)學(xué)、組織結(jié)構(gòu)學(xué)的研究。這些研究逐步揭示了螺旋藻多糖防治晚期腫瘤的機(jī)理：多階段、多途徑的提高機(jī)體的非特異性免疫、體液免疫和細(xì)胞免疫能力；抑制或直接殺傷腫瘤細(xì)胞以及對(duì)輻射和細(xì)胞毒類藥物的減毒增效作用。但上述多種機(jī)制中以何種機(jī)制為主、各種機(jī)制間是否具有某種聯(lián)系以及是否有其他機(jī)制，值得進(jìn)一步探討；且PSP的實(shí)驗(yàn)性研究報(bào)道差異較大，還需進(jìn)步的證實(shí)。現(xiàn)有的臨床研究大都為個(gè)案報(bào)道，缺乏科學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，樣本量小，統(tǒng)計(jì)方法不準(zhǔn)確，尚須大規(guī)模隨機(jī)、盲法、對(duì)照臨床試驗(yàn)來(lái)證實(shí)PSP防治晚期腫瘤的確切療效。隨著研究方法和水平的不斷提高，螺旋藻多糖治療晚期腫瘤的機(jī)理將越來(lái)越清晰。總之，螺旋藻多糖作為一種新型的抗腫瘤藥物，不僅具有無(wú)毒、高效的特點(diǎn)，而且防治腫瘤作用的機(jī)制獨(dú)特，值得進(jìn)一步研究和開發(fā)。
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