CJI (Traditional Chinese Medicine)

加味当归贝母苦参丸对­MFC胃癌荷瘤小鼠瘤­组织Toll样受体通­路分子的影响

- 基金项目:甘肃省科技厅自然科学­基金 B 类计划项目(1310RJZA09­9);甘肃省中药药理与毒理­学重点实验室开放基金­项目 (ZDSYS-KJ-2015-010) 通讯作者:吴红彦,E-mail:wu.hy@126.com

李海龙 1,2,王勇 1,2,翟宇 1,2,程小丽 3,安霞 4,李红亮 2,康万荣 2,吴红彦 2

1.甘肃中医药大学临床医­学院,甘肃 兰州 730000;

2.甘肃省中医方药挖掘与­创新转化重点实验室,甘肃省中药药理与毒理­学重点实验室,甘肃 兰州 730000;

3.甘肃中医药大学教学实­验中心,甘肃 兰州 730000;4.甘肃中医药大学附属医­院,甘肃 兰州 730020摘要:目的 观察加味当归贝母苦参­丸对MFC胃癌荷瘤小­鼠瘤组织 Toll 样受体(TLR2、TLR4、TLR6)、肿瘤坏死因子受体相关­因子 6(TRAF6)和髓分化因子 88(MyD88)表达的影响,探讨其相关的作用机制。方法 建立 MFC胃癌荷瘤小鼠模­型进行体内抗肿瘤试验。将筛选合格的48 只 MFC胃癌荷瘤小鼠随­机分为模型组,阳性对照组(顺铂组),加味当归贝母苦参丸高­剂量组(当高组)、低剂量组(当低组)和顺铂联合加味当归贝­母苦参丸高剂量组(顺高组)、低剂量组(顺低组),各给药组给予相应药物­灌胃,连续14 d,观察肿瘤生长情况及小­鼠一般情况、肿瘤大体标本及 HE 染色后组织形态;RT-qPCR 和免疫组化分别检测肿­瘤组织

TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88 的表达。结果 模型组肿瘤细胞丰富,细胞大小不一、体积大、核大深染、异型明显,可见小灶性坏死,间质血管丰富;各给药组肿瘤细胞数量­减少、排列疏松、细胞体积明显缩小、核固缩,细胞坏死明显增加,间质血管数量减少,胶原纤维增多,其中以顺低组、顺高组较为明显。与模型组比较,各给药组 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88 mRNA和蛋白表达均­降低,顺低组、顺高组

TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88蛋白着色变­浅,呈弱阳性表达,较顺铂组、当高组、当低组蛋白改变更加明­显。结论 加味当归贝母苦参丸可­能通过下调荷瘤小鼠肿­瘤组织 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和

MyD88 mRNA和蛋白的表达,发挥抗肿瘤作用。

关键词:加味当归贝母苦参丸;胃癌;Toll样受体通路;小鼠

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2017.08.013

中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2017)08-0054-06

Effects of Modified Danggui Beimu Kushen Pills on Toll-like Receptor Pathway Markers on MFC Gastric Cancer Mice

LI Hai-long1,2, WANG Yong1,2, ZHAI Yu1,2, CHENG Xiao-li3, AN Xia4, LI Hong-liang2, KANG Wan-rong2, WU Hong-yan2 (1. School of Clinical Medicine, Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou

730000, China; 2. Key Laboratory of Traditiona­l Chinese Herbs and Prescripti­on Innovation and Transforma­tion of Gansu Province, Key Laboratory of TCM Pharmacolo­gy and Toxicology in Gansu Province, Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China; 3. Teaching and Research Center, Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China; 4. Affiliated Hospital of Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730020, China)

Abstract: Objective To study the effects of modified Danggui Beimu Kushen Pills on the expression­s of TLR2,

TLR4, TLR6, TRAF6 and MyD88 in tumor tissues on MFC gastric cancer bearing mice; To discuss relevant mechanism of action. Methods MFC gastric cancer bearing mice were employed to perform anti-tumor experiment in vivo in this study. A total of eligible 48 mice were randomly divided into model group, DDP positive control group, modified Danggui Beimu Kushen Pills high-dose and low-dose groups, modified Danggui Beimu Kushen Pills high-dose and low-dose combined with DDP groups. The treatment was conducted once a day, and lasted for 14 continuous days. After the last administra­tion of gavage orally treatment, all mice were anaestheti­zed and killed by

cervical dislocatio­n method to obtain tumor tissue completely for further HE staining measure and detection of TLR2,

TLR4, TLR6, TRAF6 and MyD88 in tumor tissue with the method of RT-qPCR and immunohist­ochemistry. Meanwhile, the tumor growth was observed and the general conditions of mice were recorded. Results The model group was rich in tumor cells; the sizes of cells were different; the volume was large; the nucleus was deeply stained and the heterotypi­c shape was obvious, and the small focal necrosis was seen. The number of tumor cells in each administra­tion group was reduced; the arrangemen­t was loose; the cell volume was significan­tly reduced, and the nuclear pyknosis was reduced. Cell necrosis significan­tly increased; the number of interstiti­al blood vessels decreased; collagen fibers increased, especially in modified Danggui Beimu Kushen Pills high-dose and low-dose combined with DDP groups. Compared with the model group, the expression­s of TLR2, TLR4, TLR6, TRAF6 and MyD88 mRNA and protein decreased in each administra­tion group. TLR2, TLR4, TLR6, TRAF6 and MyD88 were lighter and weakly positive expressed in modified Danggui Beimu Kushen Pillshigh-dose and low-dose combined with DDP groups, the protein changes were more obvious Compared with DDP positive control group, modified Danggui Beimu Kushen Pills high-dose and low-dose groups. Conclusion Modified Danggui Beimu Kushen Pills can down-regulate TLR2, TLR4,

TLR6, TRAF6 and MyD88 expression of tumor tissue in MFC gastric cancer bearing mice at both mRNA and protein levels to play anti-tumor pharmacolo­gy action.

Key words: modified Danggui Beimu Kushen Pills; gastric cancer; Toll-like receptor pathway; mice 胃癌是全球高发的恶性­肿瘤之一,据国家癌症中心 2015 年统计,胃癌在我国恶性肿瘤死­亡排名第 3

位[1]。体内外实验显示,当归贝母苦参丸干预胃­癌和

肝癌的药效明确[2-3]。当归贝母苦参丸出自《金匮要略》,原用于治疗妊娠小便困­难。本实验以当归贝母苦参­丸为基础方,增加黄芪、山慈菇、全蝎组成当归贝母苦参­丸加味方。该方具有活血化瘀、化痰散结、解毒攻癌,兼顾调节机体补虚扶正、化生气血的功效。近年来研究发现,Toll 样受体(TLRs)与炎症相关肿瘤发生发­展密切相关[4]。TLRs是机体天然免­疫系统中模式识别受体,可识别不同病原体相关­分子模式(PAMPs),从而启动相关下游 TLR4胞内信号通路,

包括髓分化因子(MyD88)依赖和非依赖途径[5]。TLR4

激活 MyD88 后,活化的 MyD88 聚集并结合 IRAK1

和IRAK2,然后作用于肿瘤坏死因­子受体相关因子6

( TRAF6 ),进一步激活丝裂原活化­蛋白激酶

(MAPK)和核因子-κB(NF-κB)信号转导通路[6]。本研究采用 RT-qPCR 和免疫组化检测,探讨加味当归贝母苦参­丸的抑瘤作用及对荷瘤­鼠 MFC 胃癌组织

TLR2、TLR4、TLR6 和 MyD88表达的影响,为其临床防治胃癌提供­有效的科学依据。

1 材料与方法

1.1 动物SPF 级 BALB/c-nu 小鼠 60 只,雌、雄各半,体

质量(20±2)g,北京维通利华实验动物­技术有限公司。动物许可证号 SCXK(京)2012-0001。饲养于室温 20~25 ℃、湿度 45%~55%环境,分笼饲养,自

由摄食饮水。1.2 细胞、药物及制备

MFC 前胃癌细胞,中科院上海细胞库。加味当归贝母苦参丸(黄芪、当归、浙贝母、苦参、山慈菇、

全蝎),饮片购自甘肃中医药大­学附属医院,加10 倍

量水浸泡1 h,加热煮沸 40 min,滤出煎液,药渣再

加 6倍量水加热煮沸40 min,合并 2 次煎液,70 ℃

水浴蒸发浓缩至含1.0 g原药材/mL;顺铂注射液,江

苏毫森药业股份有限公­司,20 mg/支,批号 20160522,

将 30 mg顺铂粉针加生理盐­水,稀释为0.25 mg/mL, 4 ℃冰箱保存备用。1.3 主要试剂和仪器胎牛血­清(杭州四季青公司),反转录试剂盒

DR036A(上海宝生物工程有限公­司),扩增试剂盒(PREMEGO 公司),二抗(中杉金桥公司),TLR2、

TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88 一抗(IMMONOWAY公­司)。生物安全柜、DMEM培养基(健顺生物公司),

CO2 培养箱(力康公司),倒置显微镜(日本

OLYMPUS),ABI7500 荧光 PCR 仪(美国 ABI 公司)。2 实验方法2.1 造模将冻存细胞株取出,快速置于 37 ℃水浴解冻,并转移细胞液于离心管­中,加入适量培养液(高糖DMEM+10%胎牛血清),1000 r/min 离心 3 min,弃上清液,加入适量培养液重悬细­胞,将细胞悬液接种入培养­瓶,置于37 ℃、5%CO2、饱和湿度培养箱培养,待细胞完全贴壁后,PBS清洗细胞3遍,更换培

养液。1~2d换液1次。每日倒置显微镜下观察,当

细胞生长状态良好铺满­瓶底时,25%胰酶常规方法消化、传代,待细胞长至对数生长期­时传代,弃去培养基,将细胞制成悬液,浓度调整为 15×106/mL,小鼠腋下接种胃癌MF­C细胞,每只 0.2 mL。

2.2 分组和给药

造模后观察肿瘤体积直­径达0.5 cm时,剔除体积

过大或过小小鼠,48 只筛选合格小鼠随机分­为模型组、阳性对照组(顺铂组)、加味当归贝母苦参丸高­剂量(当高组)、加味当归贝母苦参丸低­剂量组(当低组)和顺铂联合加味当归贝­母苦参丸高剂量组(顺高组)、顺铂联合加味当归贝母­苦参丸低剂量组(顺低组)。第 2日开始,模型组小鼠予蒸馏水0.2 mL 灌胃及腹腔注射生理盐­水0.1 mL;当高组、当低组予中药 0.2 mL灌胃,每日1次;顺铂组予蒸馏水0.2 mL

灌胃及腹腔注射顺铂(25 mg/kg)0.1 mL,隔 5 d 给药

1 次,共 3次;顺高组、顺低组予等量中药灌胃­及腹

腔注射顺铂(25 mg/kg)0.1 mL,共 14 d。第 15 日

18:00 时禁食,不禁水。第16日处死小鼠取材­备检。

2.3 肿瘤大体标本及组织形­态观察

对荷瘤小鼠肿瘤组织进­行剥离并进行肉眼观察,对肿瘤体积、颜色和质地进行记录,与此同时,需观察确定肿瘤组织假­膜完整程度,是否存在出血状况等。随后 4%多聚甲醛固定,常规脱水,石蜡包埋,切片,染色。对肿瘤组织和细胞形态­进行镜检,实体瘤疗效以抑瘤率表­示。抑瘤率(%)=(模型组平均瘤重-实验组平均瘤重)÷模型组平均瘤重×100%。

2.4 荧光定量 PCR 检测 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6和 MyD88 mRNA 表达

称取30 mg肿瘤组织置于无R­NA酶的EP管中匀浆,再加 1 mL 提取液静置 5 min,常规低温抽提总RNA­后溶解并检测其浓度,用 Takara 036A 反转录试剂盒反转录合­成cDNA。使用 ABI7500 荧光定量PCR

仪进行扩增。扩增条件:95 ℃、5 min 预变性,95 ℃、

10 s,60 ℃、20 s,40个循环,并分析融解曲线,确认扩增产物的特异性,相对表达量采用2-ΔΔCT法计算,实验重复3次,基因引物序列见表1。

2.5 免疫组化检测 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88蛋白表达

采用 ABC法。切片常规脱蜡水化,3%去离子水灭活内源性酶­10 min,微波修复抗原 5 min,间隔重复 1次;然后依次滴加 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6和 MyD88 一抗及生物素化山羊抗­兔二抗;滴加SABC,DAB显色,苏木素复染,梯度脱水透明后封 片,显微镜下观察。以胞浆中出现棕黄色颗­粒为阳性。应用图像分析系统记录­各自 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88积分光密度­和平均灰度,作为蛋白表达的量化指­标,每组各取材5个样本。

3 统计学方法

采用 SPSS17.0 统计软件进行分析。计量资料以x±s表示,组间比较用方差分析,方差齐用LSD 法, —

方差不齐用 Dunnett'T3 法。P<0.05 表示差异有统计学意义。

4 结果

4.1 加味当归贝母苦参丸对 MFC 胃癌荷瘤小鼠瘤组织抑­制率的影响

顺铂组小鼠体质量逐渐­下降,精神差,进食减少,反应迟钝,当高组、顺高组状态较好,瘤质量较模型组差异有­统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结果见表2。

4.2 肿瘤大体标本及组织形­态观察结果

模型组肿瘤细胞丰富,细胞大小不一、体积大、核大深染、异型明显,可见小灶性坏死,间质血管丰富;当低组肿瘤细胞丰富,细胞大小不一、体积相对缩小、核大深染,部分细胞核固缩,可见小灶性坏死、间质血管丰富,肿瘤细胞周围胶原纤维­增多;当低组、当高组、顺铂组、顺低组、顺高组肿瘤细胞数减少、排列疏松,细胞体积缩小、核固缩,细胞坏死增加,

4.3 加味当归贝母苦参丸对­荷瘤小鼠 MFC 胃癌瘤组织 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88 mRNA 表达的影响与模型组比­较,各给药组 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88 mRNA表达均有不同­程度变化,当高组、顺低组和顺高组变化较­为明显。结果见表3。4.4 加味当归贝母苦参丸对­荷瘤小鼠 MFC 胃癌瘤组织 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88蛋白表达的­影响

胞浆或胞膜出现黄色或­棕黄色颗粒为阳性着色。与模型组比较,各给药组 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6和 MyD88蛋白着色较­深,表明为强阳性或阳性表­达,而模型组则呈现弱阳性­或阴性表达。结果见表4、表5和图 2~图 6。

5 讨论炎症可通过 TLRs诱导内源性介­质,促进肿瘤发生发展。TLRs 高表达与肿瘤的增殖、侵袭转移密切相关,如陈战等[7]研究显示,胃癌组织中 TLR4 mRNA和蛋白表达高­于癌旁组织,其表达与胃癌分期、远处转移具有相关性,孙运良等[8]研究显示,TLR4 可能参与了胃癌的发生­和发展,有淋巴结转移者TLR­4 阳性率显著高于无淋巴­结转移者,TNM 分期为Ⅲ+Ⅳ期者 TLR4 蛋白表达率明显高于Ⅰ+Ⅱ期者, Spearman等级­相关分析表明,TLR4蛋白表达与M­VD呈显著正相关。Pimentel-Nunes P 等[9]研究表明,TLR2与幽门螺杆菌­感染及胃癌发生均相关。本课题组前期研究也发­现,TLR2、TLR4、TLR6 mRNA在不同分化程­度胃癌细胞中的表达相­对于正常胃黏膜上皮G­ES-1 细胞明显上调;不同浓度脂多糖干预胃­癌

SGC7901、BGC-823、MGC-803 细胞后,TLR2、TLR4、 TLR6 表达也明显上调[10]。刘鹏军等[11]研究显示,胃癌组织 TRAF6 阳性表达高于癌旁正常­组织,其阳性表达与胃癌组织­分化程度、TNM 分期有关,可能参与胃癌的浸润及­转移。Han F 等[12]研究认为,TRAF6 是预后不良的胃癌患者­的预测。张金明等[13]研究显示,MyD88 在食管癌组织中的阳性­表达率为 92.0%,明显高于癌旁组织中1­7.3%的阳性表达率;MyD88 的阳性表达与临床分期­和淋巴结转移呈正相关。唐乐辉等[14]研究显示,与癌

旁正常组织相比,MyD88 在乳腺癌组织中表达明­显

增高;MyD88的阳性表达­与肿瘤的TNM分期、肿瘤大小、淋巴侵袭转移密切相关。厉鸥等[15]研究发现, MyD88蛋白在肝癌­组织中的阳性表达高于­癌旁组织, MyD88 和 STAT3表达与性别、分化程度、有无HBV感染和肝硬­化有关。秦艳等[16]研究发现,MyD88 蛋白表达与结直肠腺瘤­及结直肠癌中腺瘤异型­性相关。

Maeda Y等[17]研究表明,在炎症相关胃癌小鼠模

型中,阻断 MyD88的表达可以­降低巨噬细胞中TLR­2

与 COX-2/PGE2 的表达,MyD88 与 COX-2/PGE2 共

同参与了肿瘤炎症微环­境的产生,并通过诱导 TLR2的表达促进肿­瘤的发生发展。Obonyo M 等[18]研究表明,幽门螺杆菌可以激活巨­噬细胞中 TLR2 和 TLR4的表达,TLR2 激活 MyD88通路对幽门­螺杆菌诱导产生 IL-6 和 IL-1β 起到至关重要的作用。Kennedy C L

等[19]报道,在 gp130 基因消减(F/F)小鼠胃癌模型

中,TLR2可以促进肿瘤­的增殖,而沉默MyD88 基因可以抑制肿瘤的发­生,其作用与促进胃癌上皮­细胞凋亡和抑制其增殖­有关。

本研究结果显示,加味当归贝母苦参丸方­可使肿瘤组织瘤体缩小,抑瘤作用明显,并且与化疗药物联用后­抗肿瘤作用更加明显。免疫组化研究显示,当归贝母苦参丸加味方­可抑制肿瘤组织 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6 和 MyD88 mRNA 和蛋白的表达,并

且与化疗药物联用后 TLR2、TLR4、TLR6、TRAF6

和 MyD88 mRNA 和蛋白下调表达更明显。另外,

TLR2、TLR4、TLR6/MyD88 通路及下游 TRAF6 炎证相关通路参与了胃­癌发病机制,加味当归贝母苦参丸可­调控该通路发挥抗肿瘤­作用。值得注意的是,中药治疗引起的靶标分­子转录层次的改变与蛋­白层次的改变并不同步,蛋白层次的表达改变更­加显著一些,这说明中药治疗效应除­经过基因转录外,表观遗传改变也可能起­作用,这有待进一步深入研究。综上所述,当归贝母苦参丸加味方­对荷瘤小鼠MFC胃癌­的抗瘤作用与下调TL­Rs 通路分子 TLR2、TLR4、TLR6、RAF6 和 MyD88 mRNA和蛋白的表达­有关。参考文献:

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