有氧運動對乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生長的影響

崔 沐

(西安醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)院，陜西 西安 710021)

有氧運動對乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生長的影響

崔 沐

(西安醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)院，陜西 西安 710021)

目的探討有氧運動對乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生長的影響。方法60只健康雌性SD大鼠隨機(jī)分為對照組與研究組，均30例。常規(guī)飼養(yǎng)1 w后，兩組均接種4T1大鼠乳腺癌細(xì)胞，給予研究組有氧運動，僅給予對照組常規(guī)飼養(yǎng)。8 w后，比較兩組大鼠體重、鼠尾不動時間、血清腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-6、IL-1β水平及荷瘤組織中轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β、IL-10表達(dá)情況及瘤重、瘤體積。結(jié)果與干預(yù)前相比，干預(yù)后兩組大鼠體重均明顯下降，鼠尾不動時間明顯上升，且研究組上述觀察指標(biāo)均優(yōu)于對照組(P<0.05)；研究組血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平及TGF-β、IL-10陽性率、瘤重、瘤體積分別為(90.56±8.51)pg/ml、(134.75±10.36)pg/ml、(408.24±36.57)pg/ml、36.67%(11/30)、33.33%(10/30)、(3.75±1.53)g、(3 157.30±218.26)mm3，均優(yōu)于對照組〔(60.36±4.25)pg/ml、(198.52±18.56)pg/ml、(685.25±52.24)pg/ml、66.67%(20/30)、70.00%(21/30)、(4.82±1.46)g、(3 589.36±223.01)mm3〕(P<0.05)。結(jié)論采用有氧運動治療乳腺癌SD大鼠，可緩解大鼠癌因性疲乏，其作用機(jī)制可能與上調(diào)血清IL-6、下調(diào)TNF-α及IL-1β有關(guān)；同時，有氧運動有效抑制乳腺癌SD大鼠荷瘤生長情況，其作用機(jī)制可能與下調(diào)荷瘤組織中TGF-β、IL-10陽性表達(dá)有關(guān)。

有氧運動；乳腺癌；癌因性疲乏；荷瘤生長

目前，乳腺癌的臨床治療方法較多，包括手術(shù)治療、放療、化療等，雖可以延長患者生存時間，但患者預(yù)后情況不佳，往往存在疲乏、嘔吐、腹瀉、便秘等不良反應(yīng)，其中以癌因性疲乏最為常見〔1,2〕。藥物治療和非藥物性干預(yù)是治療癌因性疲乏的主要方式，通過增強營養(yǎng)、改善睡眠、糾正代謝紊亂等方式減少癌因性疲乏發(fā)生，但由于癌因性疲乏發(fā)病原因比較復(fù)雜，再加上人們?nèi)狈χ委煱┮蛐云７Φ南嚓P(guān)知識，目前尚未發(fā)現(xiàn)徹底治愈癌因性疲乏的方法〔3～5〕。本研究旨在探討有氧運動對乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生長的影響。

1 材料與方法

1.1實驗動物與分組 選擇南京君科生物工程有限公司提供的60只雌性SD大鼠為研究對象，10～16周齡，平均(13.12±1.63)周齡；體重120～160 g，平均(135.25±5.74)g。大鼠分籠飼養(yǎng)，每籠10只，自由飲水、攝食，濕度為40%～60%，溫度為20℃～24℃。常規(guī)飼養(yǎng)1 w后，將60只雌性SD大鼠隨機(jī)分為對照組與研究組，均30例。

1.2乳腺癌模型的建立 將4T1大鼠乳腺癌細(xì)胞培養(yǎng)于RPMI-1640培養(yǎng)液中(含100 μg/ml鏈霉素、100 U/ml青霉素及10%胎牛血清)，放置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，隔天換液，2～3 d傳1代，取對數(shù)生長期的細(xì)胞用于實驗。收集細(xì)胞后，使用RPMI-1640培養(yǎng)液洗滌2～3次，調(diào)整活細(xì)胞濃度為4×105/ml。應(yīng)用碘伏對大鼠接種部位進(jìn)行消毒，應(yīng)用1 ml注射器吸取0.2 ml的4T1細(xì)胞懸液，接種于大鼠右腋皮下，并用棉簽局部壓迫1～2 min。接種完成后7～10 d，當(dāng)腫瘤增大至2 mm×2 mm時，可判斷為乳腺癌模型建立成功。

1.3方法 給予研究組有氧運動，運動形式為跑臺，強度為中等輕度，具體措施：跑臺坡度為0度，初始速度為10 m/min，每次增加1 m/min，直至15 m/min，每個速度跑10～15 min，共1 h/次，1次/d，每周跑6 d，休息1 d，共運動8 w。僅給予對照組常規(guī)飼養(yǎng)，不運動。兩組大鼠均自由飲水、飲食，動物飼料、墊料均由江蘇省協(xié)同醫(yī)藥生物工程有限責(zé)任公司提供。

1.4取材與觀察指標(biāo)的測定 干預(yù)結(jié)束后，用水合氯醛麻醉后固定，取5 ml腹主動脈血，室溫下靜置30 min后，3 000 r/min離心10～15 min，取上清液，-80℃保存待測。腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-6、IL-1β水平均采用酶聯(lián)免疫吸附法測定。腹主動脈取血前稱重、測量荷瘤的長短徑。處死所有大鼠，完整剝離荷瘤組織，仔細(xì)去除瘤體表面的被膜、增生血管等結(jié)締組織，用預(yù)冷的生理鹽水洗滌、吸干后稱重。荷瘤組織中轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β、IL-10表達(dá)情況采用免疫組織化學(xué)實驗測定。陽性判斷標(biāo)準(zhǔn)：細(xì)胞質(zhì)和(或)細(xì)胞膜染色呈棕黃色；評分標(biāo)準(zhǔn)：每個切片選5個高倍視野，每個視野計數(shù)200個腫瘤細(xì)胞，陽性細(xì)胞數(shù)<5%計0分，陽性細(xì)胞數(shù)5%～24%計1分，陽性細(xì)胞數(shù)25%～50%計2分，陽性細(xì)胞數(shù)51%～74%計3分，陽性細(xì)胞數(shù)≥75%計4分；按染色強度評分，棕褐色計3分，棕黃色計2分，淡黃色計1分，無色計0分；最終得分按兩者乘積分?jǐn)?shù)計算，<3分為陰性，≥3分為陽性。荷瘤體積測定方法：用游標(biāo)卡尺測定荷瘤的最長徑與最寬徑，V=0.52×a×b2(a為荷瘤最長徑，b為與荷瘤最長徑垂直的最寬徑)。鼠尾不動時間采用鼠尾懸掛實驗測定，鼠尾不動時間越長表示大鼠疲乏程度越嚴(yán)重。

1.5統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS20.0軟件，計量資料比較采用t檢驗；計數(shù)資料的比較采用χ2檢驗。

2 結(jié) 果

2.1荷瘤組織病理檢查結(jié)果 實驗結(jié)束后，荷瘤組織質(zhì)地偏硬，表現(xiàn)為浸潤性生長，與周圍組織界限欠清。腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)為片狀或巢狀排列，間質(zhì)硬化，伴豐富的毛細(xì)血管，間質(zhì)內(nèi)可見中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等浸潤。腫瘤細(xì)胞大小不一，核漿比例上升，核大而深染，見圖1。

2.2大鼠體重及鼠尾不動時間 干預(yù)前，兩組大鼠體重、鼠尾不動時間相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；與干預(yù)前相比，干預(yù)后兩組大鼠體重均明顯下降，而鼠尾不動時間明顯上升(P<0.05)，且研究組上述指標(biāo)優(yōu)于對照組(P<0.05)，見表1。

2.3血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平 研究組血清TNF-α水平〔(90.56±8.51)pg/ml〕高于對照組〔(60.36±4.25)pg/ml〕(t=17.241,P<0.05)；研究組血清IL-6〔(134.75±10.36)pg/ml〕、IL-1β水平〔(408.24±36.57)pg/ml〕低于對照組〔(198.52±18.56)pg/ml,(685.25±52.24)pg/ml〕(t=18.536,15.852；均P=0.000)。

2.4TGF-β、IL-10表達(dá)情況 研究組TGF-β、IL-10陽性率〔11例(36.67%)、10例(33.33%)〕均顯著低于對照組〔20例(66.67%)、21例(70.00%)〕(χ2=5.406,P=0.020;χ2=8.076,P=0.004)。

2.5瘤重、瘤體積 研究組大鼠瘤重〔(3.75±1.53)g〕、瘤體積〔(3 157.30±218.26)mm3〕均低于對照組〔(4.82±1.46)g,(3 589.36±223.01)mm3〕(t=9.257,7.523;均P=0.000)。

A：乳腺癌大鼠荷瘤組織腫瘤細(xì)胞片狀或巢狀排列；B：腫瘤細(xì)胞核漿比例比升，核大而深染圖1 乳腺癌荷瘤組織病理檢查結(jié)果(×200)

組別體重(g)干預(yù)前干預(yù)后鼠尾不動時間(s)干預(yù)前干預(yù)后對照組135.87±5.92118.25±5.471)142.36±12.58224.25±9.253)研究組135.18±5.77129.57±5.362)142.74±12.96197.36±10.254)t值1.7246.5241.03611.748P值0.0870.0000.2140.001

與本組干預(yù)前比較：1)t=13.257,2)t=5.772,3)t=20.367,4)t=13.587；均P=0.000

3 討 論

4T1細(xì)胞株是410.4細(xì)胞的一個變異體，而410.4細(xì)胞是從BALB/cfC3H小鼠發(fā)性乳腺癌分離出的一個亞系。4T1形成腫瘤具有血管豐富、免疫原性低、早期即可發(fā)生遠(yuǎn)處易感器官轉(zhuǎn)移等特點，其生長特性與人類乳腺癌相似度極高。4T1乳腺癌細(xì)胞具有穩(wěn)定、高效的轉(zhuǎn)移特性，且具有一定的存活期，故本研究選擇4T1乳腺癌SD大鼠模型進(jìn)行研究。

癌因性疲乏是癌癥本身或化療患者普遍存在一種主觀感受，細(xì)胞因子在癌因性疲乏的發(fā)生、發(fā)展中起到重要作用。細(xì)胞因子是一類具有多功能、高效性的可調(diào)節(jié)多種細(xì)胞生理功能的小分子蛋白質(zhì)，主要由免疫細(xì)胞及非免疫細(xì)胞受到刺激而合成，具有復(fù)雜性、多樣性、高效性及非特異性等生理學(xué)特點，其生物學(xué)活性廣泛，具有抗腫瘤、參與免疫應(yīng)答、參與和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、免疫調(diào)節(jié)等多種作用〔6〕。IL-6是一種以單體形式存于機(jī)體內(nèi)的多肽，主要由上皮細(xì)胞、纖維母細(xì)胞、Th2細(xì)胞及單核-巨噬細(xì)胞等所分泌，可刺激B細(xì)胞、T細(xì)胞增殖與分化，誘導(dǎo)急性期反應(yīng)蛋白合成，在機(jī)體非特異性免疫功能和炎癥反應(yīng)中具有重要作用〔7〕。傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，IL-6是一種促炎性因子，但越來越多的研究表明，IL-6可引發(fā)抗炎反應(yīng)，降低血漿脂蛋白水平，誘導(dǎo)腎上腺皮質(zhì)激素的合成，促進(jìn)細(xì)胞生長〔8〕。TNF-α是一種主要由單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子，低濃度時主要通過旁分泌及自分泌發(fā)揮效應(yīng)，可誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，抑制及殺傷腫瘤細(xì)胞，參與免疫調(diào)節(jié)；高濃度時主要發(fā)揮內(nèi)分泌效應(yīng)，可抑制骨髓造血功能，誘導(dǎo)肝細(xì)胞合成急性期蛋白，引發(fā)代謝紊亂，介導(dǎo)內(nèi)毒素導(dǎo)致多器官功能衰竭、致死性感染性休克等的發(fā)生〔9，10〕。IL-1β主要由活化的單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，低濃度時具有促進(jìn)T細(xì)胞、B細(xì)胞活性、調(diào)節(jié)與激活免疫細(xì)胞、分泌抗體、參與免疫調(diào)節(jié)等作用；高濃度時可誘導(dǎo)肝臟急性期蛋白合成，引起發(fā)熱，對內(nèi)分泌、神經(jīng)系統(tǒng)具有重要的影響〔11〕。TNF-α、IL-1β在機(jī)體多組織及系統(tǒng)中活性升高，可增加機(jī)體代謝率，引發(fā)消瘦、低熱、盜汗、疲勞不適、活動減少等癥狀。本研究提示,采用有氧運動治療乳腺癌SD大鼠，可緩解大鼠癌因性疲乏，其作用機(jī)制可能與上調(diào)血清IL-6、下調(diào)TNF-α及IL-1β有關(guān)。

相關(guān)研究表明〔12〕，腫瘤細(xì)胞、CD24+CD25+等調(diào)節(jié)性T細(xì)胞均可分泌一定數(shù)量的TGF-β、IL-10等細(xì)胞因子和趨化因子，TGF-β既可以促使調(diào)節(jié)性T細(xì)胞擴(kuò)增，又可以與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞相互作用，對免疫細(xì)胞的免疫反應(yīng)進(jìn)行抑制。TGF-β是一種多功能的細(xì)胞因子，以內(nèi)分泌、旁分泌及自分泌的方式，通過一定的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑傳入胞核，對細(xì)胞增殖進(jìn)行調(diào)節(jié)，參與機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)，在多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起到重要作用〔13〕。TGF-β可促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長，對上皮細(xì)胞的生長進(jìn)行抑制，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，但TGF-β幾乎不能抑制癌細(xì)胞的生長。IL-10是一種重要的抑制性細(xì)胞因子，可抑制巨噬細(xì)胞分泌IL-6、IL-1和趨化因子等，也可對巨噬細(xì)胞對T細(xì)胞的輔助作用進(jìn)行抑制。本研究結(jié)果顯示，有氧運動治療乳腺癌SD大鼠，可有效抑制荷瘤生長情況，其作用機(jī)制可能與下調(diào)荷瘤組織中TGF-β、IL-10陽性表達(dá)有關(guān)。有氧運動不僅可以促進(jìn)人體肌肉骨骼的生長，還可以增加新陳代謝，加快血液循環(huán)，提高呼吸功能，加快胃腸蠕動，提高免疫力，增強機(jī)體的適應(yīng)能力，從而緩解癌因性疲乏〔14〕。同時，有氧運動可改善神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能，當(dāng)大腦處于疲乏狀態(tài)時，有氧運動會調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)的興奮程度，增加腦細(xì)胞中的氧和營養(yǎng)物質(zhì)，清除二氧化碳及代謝廢物，改善大腦內(nèi)環(huán)境。此外，在運動過程中，骨骼肌收縮促使肌細(xì)胞分泌大量IL-6，增加血清IL-6含量〔15〕。本研究通過比較常規(guī)飼養(yǎng)、不運動與有氧運動對乳腺癌SD大鼠癌因性疲乏及荷瘤生長的影響，為臨床更好地治療乳腺癌提供新的思路。但由于本研究觀察時間短、樣本數(shù)量少，結(jié)果可能存在一定偏倚，有待延長觀察時間、增加樣本數(shù)量進(jìn)一步探討。

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〔2017-04-05修回〕

(編輯 李相軍)

R739

A

1005-9202(2017)18-4498-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.18.029

崔 沐(1976-)，男，碩士，講師，主要從事外科學(xué)研究。