番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌的影响
【摘要】 目的研究番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌的影响。 方法以乌拉坦(1 000 mg/kg )1次腹腔注射诱导小鼠肺肿瘤，用番茄红素喂养小鼠18周，观察肿瘤发生率, 检测小鼠血清和肺组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽?S?转移酶(GST)的活性及丙二醛(MDA)、白细胞介素?2（IL?2）与肿瘤坏死因子(TNF?α)含量。结果番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌形成后SOD，CAT的活性及IL?2与TNF?α含量有回升作用, 并能阻止与癌变相应的GST活性及MDA含量的增高，降低肿瘤发生率。结论 番茄红素对乌拉坦诱导的小鼠肺癌有预防作用，主要机制可能与其抗氧化和免疫调节作用有关。
【关键词】 番茄红素； 乌拉坦； 肺癌
Effect of Lycopene on Lung Carcinogenesis Induced by Urethane
Abstract：ObjectiveTo study the effect of lycopene on lung carcinogenesis induced by urethane. MethodsThe mouse lung carcinoma was induced by intraperitioneal urethane 1 000 mg/kg . The animals were treated with lycopene for 18 weeks to investigate the rate of tumor formation.The activities of SOD,CAT,GST and the contents of MDA,IL?2 and TNF?α in serum and in lung homogenate were tested.ResultsLycopene could increase the activities of SOD and CAT, increase the content of IL?2 and TNF?α, prevent GST and MDA from increasing, reduce the rate of carcinogenesis.Conclusion Lycopene can prevent lung carcinogenesis induced by urethane, which might be related to its antioxidantion and immune-regulation .
Key words：Lycopene; Urethane; Lung Carcinogenesis
番茄红素（lycopene，Ly）为开链式不饱和类胡萝卜素，广泛分布于各种植物中，其中在番茄成熟果实中含量较高，每100 g可达3～14 mg［1］。医学研究证实，番茄红素具有抗氧化、清除自由基、促进细胞间连接与传导、抗衰老等多种生理功能［2］。有研究表明，人类某些恶性肿瘤的发病率与膳食中番茄红素水平存在着密切的关系。因此，人们预测，番茄红素可能是一种很有效的膳食抗癌成分［3］。为验证番茄红素是否有确切的防癌作用，我们观察了番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌的影响。
1 器材
1.1 试剂 乌拉坦（上海化学试剂厂产品，批号030412）。SOD，CAT，GST及MDA试剂盒（南京建成生物技术研究所）。TNF?α及IL?2 ELISA 测定试剂盒（华美生物工程公司）。纤维素酶，无锡生物制剂厂。其他试剂均为分析纯。
1.2 动物 昆明种小鼠，雄性，体重20～23 g（河南医学实验中心,动物合格证号:医动字第410115号）；小鼠肺癌瘤株，河南大学药学院细胞室提供。
1.3 仪器 旋转蒸发仪和自动纯水蒸馏器，上海亚荣生化仪器厂；超声波发生器，昆山市超声仪器有限公司；721分光光度计，上海第三分析仪器厂；550型酶标仪，Bio－RAD。
1.4 受试药物的制备 新鲜番茄适量，组织捣碎机打浆，按每1 000 g果实加入800 ml乙醇和250 g硫酸铵，振荡5 min，放置10 min后分相，除去果肉以外的上下相，按每1 000 g果肉加入5 g纤维素酶混合，45℃作用30 min，按每1 000 g果肉加入乙醇1 000 ml ,40W超声30 min，离心除去果肉，旋转蒸发乙醇，真空干燥得到番茄红素。高效液相法测得含量为14.2 mg/100 g果肉，纯度大于99%。用时以0.5%CMC?Na溶液溶解，加少量吐温制成混悬液，用于小鼠灌胃给药。
2 方法
2.1 肿瘤模型 取接种8 d生长良好的小鼠腋下瘤块，用生理盐水研磨成细胞匀浆，以6#针头吸取细胞液，调细胞数为5×106/ml，按0.2 ml/只接种于小鼠右侧腋窝皮下，制成肿瘤模型［4］。
2.2 研究方案 将70只雌性昆明小鼠分为3组：①模型对照组30只：造模后常规喂养；②番茄红素组30只：造模后ig番茄红素10 mg/kg；③正常对照组10只：不造模型，平行饲养。实验第1天，模型对照组和番茄红素组小鼠均ip乌拉坦1000 mg/kg 1次，第2周开始给予番茄红素，1次/d，5次/周。第18周予小鼠腹主动脉放血，取血清-80℃保存；同时取小鼠肺脏，先观察有无肿瘤生成（如有，记录肿瘤个数，并用游标卡尺测量肿瘤长径a与宽径b, 按肿瘤=0.4×a×b大小），随后将肺脏在液氮中研碎，加二重蒸馏水匀浆后取离心上清?80℃保存，用于检测SOD，CAT，GST的活性及MDA，IL?2和TNF?α含量。
2.3 测定方法 SOD，CAT，GST的活性及MDA ，IL?2与TNF?α含量均按试剂盒说明进行，其中SOD，CAT，GST及MDA用比色法测定；IL?2与TNF?α用ELISA方法测定, 所有比色均在96孔酶标板中由550型酶标仪完成。
2.4 统计学处理文中结果均以±s表示，组间差异采用单因素方差分析，通过SPSS11.0完成。P＜0.05, 表示有显著性差异；P＜0.01, 表示有非常显著性差异。
3 结果
3.1 番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌形成中SOD，CAT的活性及IL?2与TNF?α含量的影响与正常对照组比较，模型对照组血清及肺脏组织中SOD，CAT的活性有非常显著的差异（P＜0.01），IL?2与TNF?α含量有显著差异（P＜0.05），说明模型对照组血清及肺脏组织中SOD，CAT的活性及IL?2与TNF?α均明显降低，番茄红素组与正常对照组无统计学差异（P＞0.05）；与模型对照组比较，番茄红素组血清和肺组织中SOD，CAT的活性有显著差异（P＜0.05），IL-2与TNF?α的含量有非常显著的差异（P＜0.01），说明番茄红素可提高血清和肺组织中SOD，CAT的活性，使IL?2与TNF?α含量回升。结果见表1。
表1 番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌形成中血清及肺脏SOD，CAT的活性及IL?2与TNF?α含量的影响（略）
与模型对照组比较， *P＜0.05， **P＜0.01；与正常对照组比较，#P＜0.05，##P＜0.01
3.2 番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌形成过程中GST活性及MDA含量的影响与正常对照组比较，模型对照组血清及肺脏组织中GST活性有非常显著的差异（P＜0.01），MDA含量显著差异（P＜0.05），说明模型对照组血清及肺脏组织中GST活性及MDA含量均明显升高，番茄红素与正常对照组无统计学差异；与模型对照组比较，番茄红素组血清及肺脏组织中GST活性有显著差异（P＜0.05），MDA含量有非常显著的差异（P＜0.01），说明番茄红素对血清和肺组织中GST活性及MDA含量均有降低作用（见表2）。
表2 番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌形成中血清及肺脏GST活性及MDA含量的影响（略）
与模型对照组比较， *P＜0.05， **P＜0.01；与正常对照组比较， #P＜0.05 ##P＜0.01
3.3 番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌形成率的影响与模型对照组比较，番茄红素组肿瘤发生率下降，肿瘤个数有显著性差异（P＜0.05），肿瘤大小有非常显著的差异（P＜0.01），说明番茄红素可以降低肿瘤发生率，抑制肿瘤的生长（见表3）。
表3 番茄红素对乌拉坦诱导小鼠肺癌形成的影响（略）
与模型对照组比较， *P＜0.05，**P＜0.01
4 讨论
番茄红素为鲜红颜色的天然类胡萝卜素，其抗氧化性是维生素E的100倍，是β-胡萝卜素的2倍，因此成为保健食品研究的热点［5］。乌拉坦对小鼠有致肺癌作用，其特点为不影响动物饮食和体重，无剂量蓄积作用［6］。我们用乌拉坦诱导小鼠肺癌模型，研究番茄红素对肿瘤发生的影响，发现番茄红素可以降低肿瘤发生率，使瘤体数量减少，体积缩小，表明番茄红素有确切的预防的肿瘤发生及抑制肿瘤生长的作用。番茄红素有免疫调节作用，能增加自发性乳腺癌小鼠体内T细胞亚群CD+4，提高CD+4／CD+8比率，使异常T淋巴细胞变异，恢复正常［7］，这可能是其阻止肿瘤发生、抑制肿瘤生长的重要原因之一。在本研究中番茄红素升高小鼠血清及肺脏IL-2与TNF-α含量，降低GST活性及MDA含量，结合番茄红素有诱导一些肿瘤细胞凋亡的报道［8］，我们推测番茄红素的防癌抗癌作用可能是其调节机体自身的微环境、不利于肿瘤所致。
自由基的诱癌、促癌及致癌作用已被公认，其产生和消除失衡与肿瘤的发生发展关系密切［9］。SOD，CAT，GST属于体内消除自由基和脂质过氧化物的酶类,它们与体内其他酶类及抗氧化剂组成一个自由基的防御系统,以清除过多的自由基［10］。本实验结果显示，番茄红素在乌拉坦诱导小鼠肺癌形成中对SOD，CAT的活性有回升作用, 并能阻止与癌变相应的GST活性及MDA含量的增高，再次验证了我们对番茄红素通过调节机体自身的微环境及防癌抗癌作用的推测。
我国是番茄生产大国，番茄红素因其自身独特的保健功能逐渐得到人们的认可。在目前人们越来越注重绿色、健康的情况下，以抗氧化、防衰老为先导，将其定位于防癌、抗癌的天然保健食品来开发，将具有广阔的市场前景。
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［1］ 许文玲，李 雁，王雪霞，等.番茄红素的提取及生理功能的研究［J］.农产品加工学刊，2006，70 (7)：4.
［2］ 谢佳乐，张甫生，罗雪雅，等.番茄红素的生物学功能及制取方法［J］.食品与药品，2006，8（8）：15.
［3］ 王伟华，韩占江，番茄红素的功能性质及其应用的研究［J］.天然产物研究与开发，2006，18(1)：139.
［4］ 舒振波，操海萍.反应停、紫衫醇对Lewis肺癌小鼠的抑制作用［J］.实用肿瘤杂志，2003，18（5）：379.
［5］ 杨艳晖，常 东，潘洪志，等.番茄红素对小鼠抗疲劳和抗氧化作用［J］.临床营养杂志，2006，14（3）：141.
［6］ Terry W. Moodya, Julius Leytona, Farah Ziaa et al. Thymosina1 is chemopreventive for lung adenoma formation in A/J mice［J］.Cancer Letters , 2000,155(2) :121.
［7］ 潘喜华，仲伟鉴，肖 萍，等.番茄红素调节免疫作用及机制研究［J］.上海预防医学杂志，2006，18（6）：261.
［8］ 张卫国 ，谢国建 ，刘先军，等.番茄红素对胃癌细胞SGC?7901生长的抑制作用［J］.中国药通报，2005，21(3)：292.
［9］ Jayne Sierens , John A. Hartley , Maeli J. Campbell et al. Effect of phytoestrogen and antioxidant supplementation on oxidative DNA damage assessed using the comet assay［J］.Mutation Research , 2001, 485 (2)：169.
［10］ Estrada?Garc?′a. L, Carrera-Rotllan. J , Puig?Parellada. P. Effects of oxidative stress and antioxidant treatments on eicosanoid synthesis and lipid peroxidation in long term human umbilical vein endothelial cells culture［J］.Prostaglandins & other Lipid Mediators, 2002, 67 (1)：13.
