Mechanism Study of Advanced Stage Tumor Treated with Polysaccharide of Spirulina Platensis
吴丽丽Wu Lili
南京中医药大学，江苏 南京 210029
摘要：螺旋藻多糖具有显著的肿瘤防治作用，主要是提高机体的免疫功能、抑制或杀伤肿瘤细胞、对辐射及化疗药的减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
关键词：螺旋藻多糖；晚期肿瘤；药效研究
Key words：Polysaccharide of spirulina platensis；Advanced stage tumor；Drug efficacy study
螺旋藻(Spirulina platensis Geitler)是一种浮游性丝状蓝藻，含有多种生物活性物质，被公认为“人类未来的优秀粮食资源”。其中螺旋藻多糖(Polysaccharide of Spirulina platensis，简称PSP)由于具有抗肿瘤、抗辐射和免疫调节作用而成为晚期肿瘤防治研究的热点。
1 螺旋藻多糖的提取纯化和结构成分
国内外研究的PSP大都利用其溶于酸、碱、盐水溶液或纯水中而不溶于醇、醚、酮等有机溶剂的理化特性，采用不同浓度的有机溶剂或柱色谱得到不同级分的多糖，以最后纸色
谱呈现一条带或柱色谱呈现单峰作为纯度的鉴定标准[1]。藻类多糖分离纯化的方法不同则得到的组分可能不一样。例如分别用冷水、热水和酸抽提螺旋藻多糖，结果组成多糖的成分发生了变化。曾和平等用乙醇沉淀，Sevage法除蛋白，DEAE-纤维素和SephadexG-75纯化，显示PSP主链是葡萄糖以1，3与1，6α-糖苷键连接，成分为葡萄糖(95.1％)、木糖(1.7％)、鼠李糖(1.8％)和一种未知多糖(1.3％) 。王仲孚等采用丙酮分部沉淀，三氯乙酸(TCA)去蛋白，再经SephadexG-75和CM-SephadexC-50柱层析，得到一种多糖化合物SPPC-1，主要由鼠李糖组成，还含有少量的木糖、甘露糖和葡萄糖[3]。张文雄等研究发现螺旋藻酸性杂多糖的2种成分：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 螺旋藻多糖对肿瘤细胞的作用机制
2．1 提高机体免疫功能。间接抑制肿瘤细胞生长
曲显俊等以MTT法检测显示螺旋藻多糖(PSP)可提高荷瘤小鼠脾淋巴细胞转化率，促进NK细胞杀伤靶细胞；对脾淋巴细胞TNF- α有诱生作用，并有较好的剂量 - 效应关系。提示PSP主要是通过增强和恢复机体的免疫网络功能来达到杀灭肿瘤细胞的目的[5]。左绍远等报道小鼠ip螺旋藻多糖(100mg/kg)能使小鼠脾脏及胸腺明显增重，同时还能显著拮抗环磷酰胺(cyclophosphamidc，CTX)所致的小鼠脾脏、胸腺萎缩及小鼠脾抗体形成细胞功能的抑制作用，但对正常小鼠胸腺重量和脾抗体形成细胞功能无明显影响[6]。并通过孔雀绿比色法观察发现PSP对小鼠K细胞及腹腔巨噬细胞的抗体依赖性细胞毒作用(ADCC)活性有显著的促进作用，提示PSP对机体抗感染及抗肿瘤免疫应答有一定的正向调节作用[7]。高向东等研究表明ipPSP 100g／kg和150mg／kg能促进小鼠单核Mɸ系统的吞噬功能；促进SRBC致敏小鼠血清溶血素形成；并能显著促进ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞的增殖，对非特异性免疫、体液免疫和淋巴细胞的转化均有一定的促进作用[8]。王友顺等研究证明螺旋藻多糖(PSP)对不同培养阶段的CD3MCAb激活的杀伤细胞(CD3McAb activated killer cells，CD3AKcelIs)都具有刺激细胞增殖作用，并可维持较高的CD3AK细胞杀伤肿瘤细胞(K562细胞)的活性[9]。
2．2 直接拮抗肿瘤细胞的生长
于红等应用MTT法研究PSP对通用癌细胞株Hclm细胞生长的影响，结果PSP10 mg.L-1 时即有较明显的抑瘤作用，并有剂量效应关系；光镜下观察显示PSP作用24～48 h后，HeLa细胞出现明显的形态学改变，提示PSP对Hela细胞具有明显的直接杀伤或抑制作用。流式细胞术证实螺旋藻多糖对肿瘤细胞存在周期特异性，能使细胞DNA损伤，发生G1期阻滞[10]。阎博民等通过研究螺旋藻多糖对体外培养的人肝癌细胞株(HepG 2)胰岛素样生长因子(IGFs)2mRNA表达的影响，结果不同浓度的PSP均町明显抑制肝癌细胞中IGF 2mRNA的表达。提示PSP抑制肝癌细胞增殖可能与抑制IGF 2mRNA的表达有关[11]。刘力生等观察
了PSP对S180与腹水型肝癌细胞的DNA、RNA和蛋白质合成的抑制效应，发现对DNA的抑制始终比对RNA 与蛋白质的高，提示PSP对癌细胞的抑制作用主要是通过对DNA合
成的抑制而起作用的，并认为PSP的抑癌机制属于代谢性抑制[12]。朱劲华等用SRB(SulforhadamineB，磺基罗丹B)检测法测定细胞对多糖的敏感性，实验表明极大螺旋藻多糖能选择性地识别并杀伤离体培养的人回盲肠癌HCT-8、神经胶质瘤U251、宫颈癌HeLa、肝癌SMMC7721、肺癌A549细胞株，而对正常胚肝LO 2细胞的生长影响较弱[13]。
3 螺旋藻多糖对放化疗的减毒增效作用
王艳丽等以小鼠为模型，随机分为生理盐水、螺旋藻多糖灌胃组，灌胃5d后进行Gy60Coγ照射，照射后仍继续灌胃4d。结果PSP组能提高受γ射线照射致死的小鼠30 d内
的存活率，有效增加造血干细胞的相对数量，显著增加小鼠骨髓有核细胞数和CFU-GM集落数，增加CFU-MK，CFU- MIX和BFU-E的集落数。表明螺旋藻多糖能促进小鼠多能干细胞(CFU-S)和造血干细胞的增殖和分化；促进受到辐射损伤的小鼠造血系统的恢复，增强小鼠的抗辐射能力[14]。梁明至等运用造血细胞培养技术发现PSP对正常小鼠外周血Hb、WBC和PLT无明显影响，但对辐射损伤小鼠WBC的恢复有促进作用，尤其能显著提高骨髓BMC，粒系CFU-GM和红系CFU-E、BFU E的数量[15]。王德俊等发现PSP对CTX所致骨髓细胞微核增加有明显的拈抗作用(P<0.05)，显著降低小鼠骨髓细胞染色体畸变率。表明
PSP对环磷酰胺引起的化学损伤及骨髓抑制有明显的治疗作用和拮抗作用[16]。王友顺等发现螺旋藻多糖(PSP)对环磷酰胺(CTX)引起的BALB／C小鼠造血功能的损伤有保护作用，PSP组与非PSP组相比，外周血白细胞具有非常显著性差异(P<0.001)，PSP还能明显减缓CTX所致的体重下降，降低动物死亡率。提示PSP对预防或减轻化疗制剂的危害具有明显作用[17]。
4 讨论
螺旋藻多糖防治晚期肿瘤的研究主要围绕对机体的免疫功能，对肿瘤细胞的生长以及对肿瘤放化疗后的减毒增效等几方面进行。实验内容已从动物整体及功能性研究转为对离体细胞及机理性的研究，研究水平也逐步深入到细胞分子水平及对肿瘤细胞微观形态学、组织结构学的研究。这些研究逐步揭示了螺旋藻多糖防治晚期肿瘤的机理：多阶段、多途径的提高机体的非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫能力；抑制或直接杀伤肿瘤细胞以及对辐射和细胞毒类药物的减毒增效作用。但上述多种机制中以何种机制为主、各种机制间是否具有某种联系以及是否有其他机制，值得进一步探讨；且PSP的实验性研究报道差异较大，还需进步的证实。现有的临床研究大都为个案报道，缺乏科学的试验设计方法，样本量小，统计方法不准确，尚须大规模随机、盲法、对照临床试验来证实PSP防治晚期肿瘤的确切疗效。随着研究方法和水平的不断提高，螺旋藻多糖治疗晚期肿瘤的机理将越来越清晰。总之，螺旋藻多糖作为一种新型的抗肿瘤药物，不仅具有无毒、高效的特点，而且防治肿瘤作用的机制独特，值得进一步研究和开发。
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