螺旋藻多糖，经我们多年研究,发现它是一种无毒的天然产物。它的分子量为12590，其组分含D-甘露糖30.938,D-葡萄糖29.779，D-半乳糖22.755，葡萄糖醛酸16.526%。它具有抗辐射和显著减轻小鼠骨髓细胞及蚕豆根尖细胞的辐射损伤，大大降低电离辐射引起的突变频率的作用；具有增强小鼠骨髓细胞增殖能力的活性。此外它还可提高核酸内切酸内切酶的活性和促进DNA修复合成的作有秋了进一步研究螺旋藻多糖的生物活性与作用机理而设计了本试验。
对体内癌细胞的抑制作用
选健康雌性19土1g的昆明种小鼠36只,每鼠接种腹水型肝癌细胞5 × 106个,随机分成2组,对照组:在接种后第2天开始每天腹控注射无菌生理盐水0.2mL,连续6d。治疗组: 在接种后第2天开始每天注射剂量为200mg/kg的螺旋藻多糖,亦连续6d。防治组:在接种癌细胞前5天,每天腹腔注射200mg/kg的螺旋藻多糖,接种后再按治疗组的方法处理。停药后隔两天取出腹水,并用生理盐水2mL洗3次腹腔,腹水与洗涤液合并定量后在显微镜下进行细胞计数。比较对照组与各实验组每只小鼠带癌细胞的平均数,得出抑制率(%)。
对移植性腹水型肝癌小鼠存活率的观察
选健康小白鼠(雌雄各半)120只,随机分成4组,每组30只(♀♂合分笼饲养) ,正常对照 Q组不做任何处理,在相同条件下饲养。另90只平均每鼠接种腹水型肝癌细胞5 × 106个, 阳性对照组、治疗组和防治组的处理与上述癌细胞抑制试验相同。然后逐日观察实验小鼠在 30d内的存活率。
对体外癌细胞的抑制作用
用体外细胞培养3H-TdR参入法进行研究。无菌取在昆明种小鼠接种后第5天的腹水型肝癌(AH)或肉瘤(S180)或在615小鼠接种后第5天的白血病(L7712)癌细胞,经生理盐水洗1次,用199培养液制成2X 105/mL悬液,每瓶分装5mL,在37℃温育14h后随机分组,每组3瓶,实验组各瓶按250,200,150,100和50μg/mL的剂量加入螺旋藻多糖,对照组4加入相应的无菌生理盐水。同时各瓶加入50μL的3H-TdR,使培养液的放射性比强度为 37KB q/mL, 37℃继续温育24h,离心、洗涤、消化,用10mL闪烁液分3次将消化物全部移入测量瓶。置FJ-2100型全自动液体闪烁计数仪测放射性,比较各试验组与对照组的平均cpm 豆,得抑制率(%)。
可癌细胞DNA,RNA和蛋白质合成抑制的动力学
方法与"Ⅱ.3."法相同,唯标记物分别同时使用3H_ TdR, 3-UR, 3H一Leu,培养液的放射性比度均为37KB q/mL,螺旋藻多糖的剂量均为150μg/mLo 37℃培育3,6,12和24h后,如上法测其放射性,分别比较各时相对照组与各实验组的平均cpm值。分别得到该多糖对S180和AH癌细胞DNA,RNA和蛋白质代谢抑制的动力学曲线。
用Painter的DNA合成速率抑制法来判断DNA合成的抑制机理
用RPMI 1640培养液分别将S180和AH细胞配成2 X 105个/mL的细胞悬液.每瓶5ml，37℃预培养10h后随机分组。实验组各瓶加入螺旋藻多糖溶液O.lmL(终浓度150κg/ml),对照组加入相应的无菌生理盐水,继续37℃温育10h后,用无菌生理盐水洗3次,除去螺旋藻多糖,再加入新鲜1640培养液5mL,分别温育1,3,5和7h,然后加入0.10mL3H -TdR(终比度为37KB q/mL),均再在37℃培养标记2h,离心收集细胞,洗涤、消化,如上法 、测放射性,分别比较各时相对照组与实验组的平均CPM值,得相对于对照组的参入百分率 (%)的动态曲线。
结果
螺旋藻多糖对体内腹水型肝癌细胞的抑制,该多糖对体内移植性癌细胞的增殖有显著的抑制作用。同时,防治组比治疗 组的抑制率更高。
螺旋藻多糖对移植性腹水型肝癌小鼠存活率的影响，该多糖虽能提高带瘤小鼠的存活率及其存活天数,但不明显。
螺旋藻多糖对S180,AH和L7712癌细胞DNA合成的抑制，该多糖在大剂量时对S180和腹水型肝癌细胞DNA合成的抑制率较高,经 计算其ID 50依次为88和99μg/mL,而对L7712细胞DNA合成的抑制则较低。
螺旋藻多糖对S180和AH癌细胞DNA,RNA和蛋白质合成抑制的动力学 ，该多糖对S180和AH癌细胞3种生命大分子的抑制均随作用时间延长而增高,其中对DNA的抑制始终比RNA和蛋白质高。
螺旋藻多糖对上述3种癌细胞的细胞毒作用是很低的。螺旋藻多糖150ug/mL对S180和AH癌细胞DNA,RNA和蛋白质合成抑制表明:它对3种生命大分子的抑制率均随作用时间延长而升高,对DNA的抑制始终比RNA和蛋白质高。这说明该多糖对癌细胞增殖的抑制主要是通过抑制DNA合成起作用的。那么它抑制DNA合成的作用机理如何?根据Painter的判断标准:当药物从培养液中清除后,DNA合成速率迅速恢复者,此化合物只代谢性地抑制了DNA的合成;而使DNA合成速率继续下降者,则此化合物损伤了DNA的复制模板,因此,从图2看,螺旋藻多糖的抑制机理主要属于谢性的抑制。
上述事实说明,螺旋藻多糖不能损伤癌细胞DNA的复制模板,不能直接杀伤癌细胞。因此停药之后,带癌小鼠逐渐死亡是可以理解的。那么,防治组对体内的癌细胞增殖的抑制率高达91%,又是如何实现的呢?经免疫学研究表明:螺旋藻多糖能够显著提高机体非特异性细胞免疫功能和特异性的体液免疫功能。所以它是通过增强机体免疫力的介导作用，而间接地抑制癌细胞的。螺旋藻多糖对机体免疫功能的提高作用及其机理研究将另文报道。