Original Experimental Research Journal of Chinese Integrative Medicine: Volume 6 February, 2008 Number 2DOI: 10.3736/jcim20080211 Matrine and anti-tumor drugs in inhibiting the growth of human lung cancer cell line 1. Mu-yun ZHU (Department of Respiratory Diseases, Clinical Medical College, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu Province 225001, China E-mail: yzszmy@163.com ) 2. Zheng-hua JIANG (Department of Respiratory Diseases, Clinical Medical College, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu Province 225001, China ) 3. Yuan-wen LU (Department of Respiratory Diseases, Clinical Medical College, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu Province 225001, China ) 4. Yuan GUO (Department of Respiratory Diseases, Clinical Medical College, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu Province 225001, China ) 5. Jun-ji GAN (Department of Respiratory Diseases, Clinical Medical College, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu Province 225001, China )
Objective: To study the activities of matrine and anti-tumor drugs on SPCA/Ⅰ human lung adenocarcinoma cell line.
Methods: Suppression effects of different concentrations of matrine and matrine combined with anti-tumor drugs on lung cancer cells were measured by methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) colorimetric assay.
Results: Different concentrations of matrine could inhibit the growth of SPCA/Ⅰ human lung adenocarcinoma cells and there was a positive correlation between the inhibition rate and the drug concentration. Different concentrations of matrine combined with anti-tumor drugs had higher growth inhibition rate than anti-tumor drugs alone.
Conclusion: Matrine has direct growth suppression effect on SPCA/Ⅰ human lung adenocarcinoma cells and matrine conbined with anti-tumor drugs shows a significant synergistic effect on tumor cells.
Zhu MY, Jiang ZH, Lu YW, Guo Y, Gan JJ. J Chin Integr Med/Zhong Xi Yi Jie He Xue Bao . 2008; 6(2): 163-165. Received May 16, 2007; published online February 15, 2008. Free full text (PDF) is available at www.jcimjournal.com . Indexed/abstracted in and full text link-out at PubMed. Forward linking and reference linking via CrossRef. DOI: 10.3736/jcim20080211
Correspondence: Mu-yun ZHU, Associate Professor; Tel: 0514-7110993; E-mail: yzszmy@163.com
中医中药作为治疗恶性肿瘤的主要方法之一，在抗癌、减毒及增强免疫方面都有一定的效果，临床上已得到广泛应用。本研究应用细胞培养及甲基噻唑基四唑（ methyl thiazolyl tetrazolium, MTT ）法体外检测苦参碱及苦参碱与化疗药物联合应用对 SPCA/Ⅰ 人肺腺癌细胞株的增殖抑制作用。
1 材料和方法 1.1 实验材料 SPCA/Ⅰ 人肺腺癌细胞株、 RPMI-1640 完全培养基及胰蛋白酶购于中国科学院上海细胞生物学研究所，二甲基亚砜（ dimethyl sulfoxide, DMSO ）和 MTT 购于上海华美公司，苦参碱（复方苦参注射液，每毫升含苦参碱 18 mg) ，由吉林凯伦药业有限公司提供。按 Limburg 和 Heckman 公式 Cmax =D （ mg ） /5 000×2×103 μg/ml （血浆），配制出苦参碱所使用的血药峰值浓度（ peak plasma concentration, PPC ） 144 μg/ml 。化疗药物选用羟基喜树碱（ hydroxycamptothecin, HCPT ）及依托泊苷（ VP-16 ）， 2 种化疗药物按上述公式配制出所使用的 PPC 分别为 HCPT 4 μg/ml ， VP-16 40 μg/ml 。 1.2 实验方法 1.2.1 肺癌细胞株的培养 将购得的人肺腺癌细胞株培养于 37 ℃ 含 5% CO2 的温箱内，使用 RPMI-1640 培养液（含 15% 小牛血清，青霉素、链霉素各 100 U/ml ， L- 谷氨酰胺 200 mg/L ），肺癌细胞呈贴壁生长 2 ～ 3 d 后，用 0.25% 胰蛋白酶消化传代。 1.2.2 实验分组 实验设空白组（加培养液 200 μl ），对照组（单细胞悬液 100 μl+ 培养液 100 μl) ，实验组（单细胞悬液 100 μl+ 各种处理药物溶液 100 μl ）。实验组又分苦参碱组、化疗药物组和联合用药组。 1.2.3 癌细胞生长抑制率的测定 采用 MTT 法，将消化计数的单细胞悬液加入 96 孔培养板中，细胞浓度为 3×105 个 /ml ，每孔加入单细胞悬液 100 μl ，药物 100 μl ，置 37 ℃ 、 5% CO2 培养箱中培养 72 h 后，每孔加入 40 μl MTT 液（ 5 mg/ml) ，继续培养 4 h 后，吸取上清液。每孔加入 DMSO 100 μl ，振荡 10 min ，使 MTT 还原产物完全溶解，用 ClinBio120 型酶标仪，波长定于 570 nm ，测定每孔光密度值（ A ）。肿瘤细胞的生长抑制率 = ［ 1 －（实验组 A 值 / 对照组 A 值）］ ×100% 。 1.3 统计学方法 数据用 ` x 表示，实验组与对照组的比较采用 t 检验，实验组的比较采用单因素方差分析，组间比较采用 q 检验。
2 结 果 2.1 苦参碱在体外直接对人肺腺癌细胞增殖的抑制效应 0.1 、 0.5 、 1 、 5 和 10 倍 PPC 的苦参碱在体外作用于人肺腺癌细胞 72 h 后，测得其对人肺腺癌细胞增殖抑制率的平均值分别为 14.83% 、 22.24% 、 28.52% 、 39.35% 和 45.47% ，结果显示苦参碱在体外对人肺癌细胞的增殖具有一定的直接抑制作用，且与药物的浓度呈正相关。其抑制作用与对照组相比，差异有统计学意义。 2.2 化疗药物单独使用及与苦参碱联用对人肺腺癌细胞增殖的抑制效应 两种化疗药物（ HCPT 和 VP-16 ）均使用 1 倍 PPC ，于体外作用于人肺腺癌细胞。结果表明 2 种化疗药物对人肺腺癌细胞均有抗增殖效应，其抑制率的平均值分别为 55.88% 和 66.10% 。选用 1 倍 PPC 和 0.1 倍 PPC 的苦参碱，分别与 1 倍 PPC 的 HCPT 和 VP-16 联合用药后的抑制率的平均值分别为 88.81% 、 87.37% 、 84.01% 和 80.06% ，均显著高于单独用药组的抑制率。见表 1 。
表 1 化疗药物单独使用及与苦参碱联用对肺腺癌细胞的增殖抑制率 Table 1 Growth inhibitory rate of anti-tumor drugs alone and matrine combined with anti-tumor drugs
(` x
Group
Growth inhibitory rate
1 PPC HCPT-treated
55.88±5.93
1 PPC HCPT plus 0.1 PPC matrine-treated
84.01±2.92**
1 PPC HCPT plus 1 PPC matrine-treated
88.81±4.11**
1 PPC VP-16-treated
66.10±1.29
1 PPC VP-16 plus 0.1 PPC matrine-treated
80.06±4.76△
1 PPC VP-16 plus 1 PPC matrine-treated
87.37±3.07△△
**P <0.01, vs 1 PPC HCPT-treated group; △ P <0.05; △△ P <0.01, vs 1 PPC VP-16-treated group.
3 讨 论
苦参碱是中药苦参中所含的生物碱成份，具有清热解毒、燥湿利尿、祛风杀虫等作用。近年来的研究证实苦参碱尚具有抗过敏和抗心律失常的作用，尤其是其抗肿瘤活性引起人们广泛关注。有专家认为其抗肿瘤的作用机制是：（ 1 ）通过影响细胞周期，作用于靶 DNA 以及诱导细胞凋亡，起到直接杀伤癌细胞的作用；（ 2 ）通过刺激免疫，改善宿主免疫功能，提高机体抗肿瘤能力；（ 3 ）对肺癌细胞诱导的血管内皮细胞增殖具有抑制作用［1，2 ］ 。目前苦参碱已用于白血病、消化道肿瘤及泌尿生殖系等肿瘤的治疗，但对人肺癌细胞抗增殖作用的研究甚少。本实验观察了不同浓度苦参碱体外对 SPCA/Ⅰ 人肺腺癌细胞生长的影响，结果表明不同浓度的苦参碱在体外对 SPCA/Ⅰ 人肺腺癌细胞的生长均有一定的抑制作用，其抑制程度和药物浓度呈正相关。
本研究还观察了体外化疗药物与不同浓度苦参碱联合应用对人肺腺癌细胞生长的抑制作用，结果表明苦参碱与 VP-16 和 HCPT 联用时的抑制率显著高于单用化疗药物，提示苦参碱与化疗药物之间有协同作用。
恶性肿瘤的药物化疗是目前晚期肺癌治疗的重要手段，但化疗药物对骨髓、消化道及上皮系统的毒副作用大，且多数抗癌药物都具有免疫抑制作用，这使得晚期伴有免疫功能低下的肿瘤病人不能耐受全身化疗，使正规化疗失败。因此，探讨联合免疫治疗，以期减低化疗药的毒副反应，增进疗效，是目前探索的重要课题。实验研究表明，苦参碱进入人体后通过特殊或非特殊的刺激作用，可首先激活 T 淋巴细胞，尤其是促进 T 辅助细胞（ CD4 ）的数目［2，3 ］ ，改善宿主免疫功能，且具有保护心、肝、肾等主要脏器免受化疗药物之损伤以及增高白细胞数目和止痛等功效，增加了机体对化疗药物的耐受性［ 4 ， 5 ］ ，因此苦参碱与化疗有协同作用，能改善患者生活质量，有助于正规抗癌化疗的完整进行，从而进一步提高药物治疗的效果。
1. 2. 3. [CNKI] 4. 5.