人參皂苷Rg3不同構型對肝癌小鼠抗氧化能力的比較研究

摘要：目的 比較人參皂苷Rg3旋光異構體即[20（S）-Rg3和20（R）-Rg3]對小鼠肝癌H22荷瘤小鼠抗氧化能力的影響。方法 通過建立肝癌H22實體瘤模型，腹腔連續給藥干預，檢測瘤重。利用試劑盒檢測其超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、黃嘌呤氧化酶（xanthine oxidase，XOD）和丙二醛（malondialdehyde，MDA）的含量。結果 20（S）-Rg3和20（R）-Rg3能顯著抑制肝癌H22實體瘤的生長，抑瘤率分別為23.6%和40.9%，增強肝癌小鼠SOD活性（P<0.05），降低肝癌小鼠XOD活性和MDA含量（P<0.05）。結論 Rg3改善機體內抗氧化能力，具有抗腫瘤作用，且20（R）-Rg3的抗腫瘤和抗氧化作用優于其異構體20（S）-Rg3。

關鍵詞：人參皂苷Rg3；抗氧化；肝癌H22細胞

人參是傳統的名貴中草藥，在東方國家被廣泛用于醫療保健，被譽為\"百草之王\"。人參皂苷是人參的主要活性成分，如人參皂苷Rb1、Rb2和Rg3等[1]。其中人參皂苷Rg3屬原人參二醇型皂苷，其存在兩種同分異構體，即20（S）-Rg3和20（R）-Rg3[2]，它們的生物學活性存在差異。目前，研究表明它們對內皮細胞凋亡[3]、免疫佐劑作用[4]的影響存在明顯的差異。但有關它們對荷瘤小鼠抗氧化作用的比較研究尚未見報道，這影響了人參臨床應用的療效。因此，本文擬建立肝癌H22實體瘤動物模型，系統地比較研究它們對腫瘤生長和抗氧化能力的影響，并探討其抗腫瘤作用的機制，為人參皂苷Rg3在臨床中的應用提供實驗和理論基礎。

1資料與方法

1.1一般資料

1.1.1實驗動物 SPF級KM小鼠40只，雌雄各半，體重18～22g，由湖北省實驗動物研究中心提供。由江漢大學動物實驗中心提供SPF級飼養環境，溫度為24±1°C，濕度為50±10%，自由飲水采食。

1.1.2試劑與耗材 肝癌H22細胞購于武漢大學動物實驗中心；20（S）-Rg3和20（R）-Rg3購于中國食品藥品檢定研究院，純度>98%；SOD試劑盒、MDA試劑盒、XOD試劑盒購于南京建成生物工程研究所；其他試劑均為分析純。

1.2方法

1.2.1構建實體瘤小鼠模型 斷頸椎處死兩只肝癌H22腹水瘤種鼠，無菌條件下取腹水瘤細胞并稀釋1×106個/ml，各小鼠右腋下皮下接種0.2ml細胞懸液，即可建立肝癌H22小鼠移植瘤模型。

1.2.2實驗動物的分組與給藥 30只實驗小鼠皮下接種后，隨機分為3組（n=10）：模型對照組、20（R）-Rg3組、20（S）-Rg3組；另取10只正常小鼠設為正常對照組。24h后，正常對照組和模型對照組腹腔注射等量的生理鹽水（0.2ml/10g/d BW），20（R）-Rg3組和20（S）-Rg3組腹腔注射20（R）-Rg3或20（S）-Rg3（0.3mg/kg/d BW）。連續給藥10d后，所有實驗鼠稱重，頸椎脫臼處死。剝取皮下實體瘤稱重，稱重后分別按以下公式計算抑瘤率：

抑瘤率=[（對照組平均瘤重-給藥組平均瘤重）/對照組平均瘤重]×100%

1.2.3SOD的測定 嚴格按SOD試劑盒說明書進行操作，OD550nm測吸光度值，按照以下公式計算SOD活力。

組織勻漿中SOD的活力：

SOD抑制率（%）=A對照-A對照空白-（A測定-A測定空白）（A對照-A對照空白）×100%

總SOD活力（U/mgprot）=SOD抑制率×反應體系稀釋倍數（0.24ml）（0.02ml）÷待測樣本蛋白濃度（mgprot/ml）

1.2.4XOD的測定 嚴格按XOD測定試劑盒說明書進行操作，OD530nm測吸光度值，按照以下公式計算XOD活性。

組織勻漿中XOD的活性：

組織中XOD活性（U/gprot）=ODU-ODB12.6×10-3×N×1c×t÷Cprot

1.2.5MDA的測定 嚴格按MDA測定試劑盒說明書進行操作，OD532nm測吸光度值，按照以下公式計算MDA含量。

組織中MDA的含量：

組織中MDA含量（nmol/mgprot）=測定OD值-對照OD值標準OD值-空白OD值×標準品濃度（10nmol/ml）÷待測樣本蛋白濃度（mgprot/ml）

2數據統計

實驗數據采用統計軟件SPSS 19.0進行獨立樣本t檢驗方法進行組間比較，數據以平均值士標準誤（x±s）表示，P<0.05為有統計學意義。

3結果

3.1Rg3對腫瘤生長的影響 由表1所知，Rg3對肝癌H22瘤的生長有顯著的抑制作用，且20（R）-Rg3的作用效果明顯優于20（S）-Rg3。

3.2 Rg3對小鼠SOD活性的影響 圖1顯示，與正常組相比，模型組小鼠SOD活性明顯降低（P<0.05）。與模型組相比較，Rg3組的小鼠SOD活性均明顯增強（P<0.05）。與20（S）-Rg3組小鼠比較，20（R）-Rg3組的小鼠SOD活性更高（P<0.05）。

※表示與正常對照組有顯著性差異（P<0.05）。

3.3 Rg3對小鼠XOD活性的影響 與正常組相比，模型組小鼠XOD的活性明顯升高（P<0.05）。與模型組相比較，Rg3組小鼠XOD含量均明顯下降（P<0.05）；與20（S）-Rg3組小鼠比較，20（R）-Rg3組小鼠XOD含量顯著降低（P<0.05）。

3.4 Rg3對小鼠MDA含量的影響 與正常組相比較，模型組小鼠MDA的含量顯著升高（P<0.05）。與模型組相比較，Rg3組的小鼠MDA水平均明顯下降（P<0.05）；與20（S）-Rg3組小鼠比較，20（R）-Rg3組的小鼠XOD含量顯著降低（P<0.05）。

4討論

研究證實，機體內抗氧化能力與腫瘤的關系甚為密切[5]。機體抗氧能力過低，氧自由基增多，引起細胞的損傷，導致細胞癌變，而腫瘤的發生可激發產生大量的自由基，使細胞內相關酶活性降低，造成機體免疫機能降低。

研究表明，許多中草藥可通過清除自由基，抑制脂質過氧化發揮抗氧化功效[6]，本研究探討了人參皂苷Rg3對H22荷瘤小鼠的抗氧化作用。結果顯示，Rg3可顯著抑制肝癌H22實體瘤的生長，增強免疫器官中SOD活性，降低小鼠免疫器官XOD和MDA水平，表明Rg3具有一定的腫瘤活性和抗氧化活性。

MDA是機體在代謝過程中自由基引發的脂質過氧化反應的終產物之一，對細胞有毒性。研究報道，腫瘤的生長可引起過強的細胞膜脂質過氧化反應，導致體內活性氧及脂質過氧化物（如MDA）大量堆積[9]。本研究結果顯示，荷瘤小鼠MDA水平顯著升高，而連續給藥Rg3后的荷瘤小鼠MDA含量明顯減少。說明Rg3可能通過清除或降低體內MDA的含量，從而保護機體器官和細胞不受其損害。

綜上所述，Rg3在一定程度上能抑制腫瘤的生長和提高機體的抗氧化能力，且20（R）-Rg3的抗腫瘤和抗氧化活性優于20（S）-Rg3。因此，在臨床上應用Rg3作為治療藥或輔助藥，20（R）-Rg3的效果可能更佳。然而，Rg3具有抑制肝癌H22荷瘤小鼠實體瘤生長的作用，這可能是與其提高荷瘤小鼠免疫器官組織內抗氧化酶活性和自由基清除能力有關，但其具體作用機制還有待進一步研究。

參考文獻：

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[3]Min JK，Kim JH，Cho YL，et al.20（S）-ginsenoside Rg3 prevents endothelial cell apoptosis via inhibition of a mitochondrial caspase pathway[J].Biochem Biophys Res Commun，2006，349（3）：987-994.

[4]Wei X，Chen J，Su F，et al.Stereospeci？city of ginsenoside Rg3 in promotion of the immune response to ovalbumin in mice[J].Int Immunol，2012，24（7）：465-471.

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[7]梁惠，劉穎，張士璀.文昌魚多糖對荷S180小鼠淋巴細胞增殖和抗氧化水平的影響[J].食品科學，2012，33（17）：249-253.

[8]梁惠，劉穎，張士璀.文昌魚多糖對荷S180小鼠淋巴細胞增殖和抗氧化水平的影響[J].食品科學，2012，33（17）：249-253.

[9]郭蘭，趙志宇，韓淑英.蕎麥花葉提取物抗氧化活性與抑瘤作用的實驗研究[J].中國實驗方劑學雜志，2012，18（23）：176-810.

編輯/申磊