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姬松茸多醣體之生物活性測定分析

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四. 姬松茸多醣體之生物活性測定分析

4.1 菌絲體

從發酵實驗中,將取樣之發酵液經過過濾,分離出菌絲體與菌液兩部分,菌絲體 將其秤等重秤等重分裝於小試管中以離心機以 5000 rpm 離心 20 min 3 次後置 於烘乾箱烘乾後取出稱重。(圖 18)

圖 18 菌絲體待烘乾

4.2 胞外多醣體

1.從實驗取樣(2 ml)之菌液將其秤等重分裝於小試管中以離心機以 5000 rpm 離 心 30 min 2-3 次後取澄清的上清菌液置另一試管。

2.加 2 倍的酒精置冰箱 18°C 冰存 24 小時(隔夜)。

3.第二天再以 4000 rpm 離心 10 min 後,去上清液留多醣體作為測試的樣品。

4.加 10 倍的 RO 水置於大燒杯加熱至 80 °C 溶解均勻。

5.運用光譜儀測吸光值(OD)-- 總醣含量測定(苯酚硫酸法)

ml H2SO4 溶液(95~97 %),設定波長490 nm 測試吸光值。

五. 抗腫瘤作用

近年來對真菌多醣體的抗腫瘤機制研究證實,真菌多醣體對腫瘤細胞不具有 細胞毒作用,主要是通過提高機體免疫力而間接發揮抗腫瘤效果;當然也有通過 抑制腫瘤細胞增生,進而促進腫瘤細胞凋亡的作用。國內外學者通過實驗研究證 明,從姬松茸子實體和菌絲體中提取的多醣體,具有增強機體免疫力、抑制腫瘤 細胞增殖和誘導腫瘤細胞凋亡等明顯的抗腫瘤作用。

本實驗為了解抗腫瘤食物、藥物與新藥開發,除了在癌細胞株的離體實驗 (in vitro experiment)中,獲得抗癌活性的證實,與詳細抗癌機制的探討外,並利 用摘除小鼠脾臟 50~60 %,藉以瞭解小鼠欠缺完整製造 B 細胞器官後,製造抗體 (免疫球蛋白 Ig G)的功能、數量,摘除小鼠部分脾臟再以人工餵食姬松茸 4 週,

促使小鼠能否加速恢復製造抗體能力,因此,比較摘除脾臟與正常小鼠同時免疫 注射飯匙倩蛇毒(Naja naja atra),測試產生抗體效價(Potency),以了解姬松 茸是否真正對動物免疫系統有強化功能。其次在建立腫瘤治療動物模式及其動物 的活體實驗 (in vivo experiment)。抗腫瘤食物如果能在腫瘤離體實驗中,證

與飼養方式比其他動物容易,而且小鼠平均壽命約 2~3 年,相對其他動物平均壽 命並不長。因此,利用小鼠做為動物實驗模式,便可提高研究的時效性,且研究 結果也較為吻合人類治療癌症的模式。

異種移植 (Xenograft Model) 是指採用移植到動物體內的癌細胞而不是同種動 物所產生的,例如將人類的肺腺癌細胞株(A549),皮下注射(subcutaneous injection)方式注射入裸鼠(Nude mice BALB/c nu/nu)的皮下組織內,便能成功 地誘發裸鼠皮下腫瘤增生。利用異種移植的模式,是人類的癌細胞可在免疫功能 缺乏的小鼠(SCID Mice)中,產生腫瘤生長。

口服姬松茸懸浮液在小鼠體內生化作用,為許多期刊報告提到,故本實驗利 用小鼠異種移植,皮下接種肺腺癌腫瘤細胞(A549)以皮下注射,透過小鼠體內抗 腫瘤機制,了解姬松茸多醣體是否誘導動物體的自身免疫功能,具有抑制細胞分 裂和調節免疫系統反應的作用而抑制腫瘤生長,對於長期服用之人體,是否達到 抑制腫瘤生長為目的。

5.1 動物實驗方法與麻醉藥品配製

(1) Tribromoethanol( Avertin)配製方法

避光攪拌 2 小時,直到完全溶解,用 0.2 um 無菌過濾膜無菌過濾,分裝玻璃瓶,

封瓶口後,用鋁箔紙密封。保存於 4 ℃冰箱,有效期 6 個月。

(2) Sodium pentobarbital 配製方法

準備滅菌量筒、50 ml 注射筒 500 ml ddH2O、玻璃瓶、橡皮塞、鋁蓋以 121 ℃ 20 分鐘滅菌,置無菌操作箱,秤量 5000 mg Sodium pentobarbital 放入玻璃瓶,

取 ddH2O 100 ml 放入 500 ml 血清瓶,原液為 50 mg/ml,充分震盪約 5 分鐘待完 全溶解,無菌過濾濾膜(0.2 um)過濾,裝填 sodium Pentobarbital 至玻璃瓶,

無菌操作蓋上橡皮塞、鋁蓋,封口鉗夾緊鋁蓋,放置 4℃冰箱。

5.2 動物實驗步驟:

第一群摘取脾臟與正常小鼠免疫注射飯匙倩蛇毒各 10 隻,首先將 4 週齡 小鼠脾臟摘除 50~60 % 10 隻。

小鼠脾臟摘除手術步驟說明如下:

A. 手術工具於術前均要消毒完成,特別縫合用針、線均要用消毒水浸泡 2 hr,

以減少手術發炎發膿。

C.麻醉完成,從第一刀切開至縫合終了一隻小鼠手術時間約 5 分鐘,小鼠保持

血管結紮使用 No1 縫合線(約 10 cm)2 條血管同時結紮。

J.胰臟放入腹腔恢復原有位置,用無勾鑷子送入腹腔調整臟器位置。

腹膜使用 No3 縫合針連續縫合 2~3 針,間距 1.5~2mm 縫合傷口周圍使用 3 % 碘酒棉消毒。

K.皮膚切口縫合後使用簡式縫合貼紙(透氣膠帶)貼即可。

觀察記錄小鼠生長體重變化,肉眼確認小鼠恢復健康,再準備蛇毒免疫小鼠,

由於飯匙倩蛇毒( Naja naja atra)毒性甚強,必須先減毒測試最低致死量 (Minimum lethal dose),降低毒性,減毒前 MLD 為

0.006~0.014mg/mice(12~14gm)。

5.3 小鼠免疫方法及抗原(蛋白質)與佐劑之混合(操作如圖 19):

1.基礎免疫:第 1~3 劑 。

2.追加免疫:第 4 劑以後。

表 4 飯匙倩蛇毒(Naja naja atra)免疫小鼠劑量表

免疫週期 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ

免疫小鼠方法:

(1)抗原用戊乙醯醛(glutaraldehyde GA) 2.5 % 進行 24 hr 減毒處理,可降低 毒性 99.2%。

(2)第一針取 100 µl Ag+100 µl CFA 乳化後進行 S.C.注射(打背部,分佈 10 個 點以上)。

(3)第二針取 100 µl Ag+100 µl IFA 乳化後進行 S.C.注射(打背部,分佈 10 個 點以上)。

(4)注射前必須確認抗原乳化是否完全,以確保抗原被吸附慢慢釋放。

(5)D60~D90↑都可進行 prebleeding。

5.4 蛇毒無毒化與佐劑乳化混合製備

免疫前 24 小時,取凍結乾燥飯匙倩蛇毒秤量放入玻璃瓶,每隻小鼠劑量依

循如(表 4 飯匙倩蛇毒免疫小鼠劑量表),加入 PBS(pH6.8 M/10 Phosphate Buffered

Saline2%) 4.5 ml,待完全溶解後,再加入稀釋 10 倍戊二醛(Glutardialdehyde sol.25 %) 0.5 ml,放置 4 ℃ 24 小時後,可減毒 99.2 %,再將抗原與佐劑乳 化。 取 1 ml 玻璃注射筒,裝置 26 號針頭吸取 PBS 0.1 ml 潤濕玻璃注射筒後,

將三通管開關轉向上方,排除注射筒內空氣再將三通管開關轉向橫向,確認 玻璃注射筒與三通管接頭鎖緊。含抗原之玻璃注射筒成垂直狀,而含佐劑之玻璃 注射筒呈水平狀,緩緩將佐劑推入抗原中,使抗原與佐劑混於一支注射筒,使佐 劑浮於注射筒之上。

將含有抗原與佐劑之注射筒,漸進地推回另一邊注射筒內,通過三通管擠壓,

達到抗原與佐劑混合效果(water-in-oil)。抗原乳化時間約 10~15 分鐘,且推送 注射筒感覺力道漸沉,即可測試抗原均乳化至黏稠乳狀,放置冰桶上,靜置 20~30 分鐘,如抗原和佐劑有油水分離成兩層,需再重新乳化。判定乳化是否完全,可 滴一滴乳化完成之抗原於水面上,乳化完成之抗原不會擴散;或將玻璃注射筒之 推桿用力拉向一邊,乳化完成之抗原會產生凝聚力,不易散開,在注射筒內會留 有空隙。

5.5 免疫注射法:

第一劑使用 Complete Freund's Adjuvant (CFA)乳化,以 S.C.注射方式注射小 鼠皮下約 15~20 點,施打結束後需觀察小鼠成長健康狀態,第二劑後使用 Incomplete Freund's Adjuvant (IFA)佐劑;最後一劑不加佐劑,直接抽取抗原

圖 19 小鼠免疫注射及抗原乳化

5.5.1.試血:

免疫至第 D60~90 天均可抽取少量小鼠血液(操作如表 4、圖 20),置於微量 試管,室溫靜置 24 hr,分離血清,使用桌上型離心機 Beckman ,以 2500 rpm 20 分鐘、吸取上層血清測試抗體力價(Titer),剩餘血清密封貯藏於 4 ℃冰箱備 用。

圖 20 小鼠採血

5.5.2 效價測試(Potency test):

採用酵素連結免疫吸著劑分析法(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,:ELISA) 主要利用抗原和抗體高親和性與專一性;本實驗使用 96 槽微量滴定盤(96-well microtitration plate,簡稱 ELISA 盤),取專用 ELISA 專用光度計(ELISA reader) 測得每一樣品的呈色吸光值,藉以判讀抗體濃度。

5.6 ELISA 使用藥劑

1. coating buffer:秤取 NaHCO3 0.84 g,加 ddH2O 80 ml 溶解,再加 ddH2O 補至 100 ml,即為 0.1 M NaHCO3。

2. 1 X PBS

NaCl 80.1 g

Na2HPO4 6.1 g

KCl 2.0 g

KH2PO4 2.0 g

加水 800 ml 溶解後,用 NaOH 修正 pH 7.0,再定量 1000 ml,成為 10 X PBS。

1X PBS 1000 ml

Tween-20 2 ml

將 10 倍 PBS 以 ddH2O 稀釋至 1 倍,再加入 0.2 % ( v/v)的 Tween-20 即成為 0.2

% PBST。

4.Blocking buffer:秤取 non-fat Milk(安佳)5 g 溶解於 100ml 1X PBST(0.2 %) 即為 5 % non-fat milk/PBST(0.2 %)。

5.Dilution buffer:秤取 non-fat Milk(安佳)2 g 溶解於 100ml1X PBST(0.2 %) non-fat milk/PBST(0.2 %)。

6.放置 4℃二次抗體:Goat anti mouse IgG (H+L)-Horseradish peroxidase adsorbed against Human serum proteins.

7.OPD 基質液:取 15ml substeate buffer +150 OPD +15µl H2O(體積比=1000:10:1)

8.Substrate buffer:

Citric acid 7.3 g

Na2HPO4 2 H2O 12.0 g

加 ddH2O 800 ml 溶解後再加 ddH2O 補至 1000 ml。

5.7 ELISA 作業步驟:

QC by ELISA (各重複三次)

1. Coating :GST protein 0.2 µg /100µl coating buffer/well,37 ℃,2 hr

( wash with 5% milk in 0.2% PBST, 1time)

2. Blocking:5% milk in 0.2% PBST, 200µl/well, RT 1hr.

( wash with 5% milk in 0.2% PBST, 2time)

3. 1stAb:Anti-GST1µg/µl, dilute 1000X,100µl/well, RT 1hrI

( wash with 5% milk in 0.2% PBST,5time)

4. 2stAb:Goat anti-mouse IgG-HRP,1mg/ml ,dilute 1000X, 5000X, 10000X,blank use 5% milk in 0.2% PBST,100 µl/well ,RT 1hr.

5. ( wash with 5% milk in 0.2% PBST,9time)

6. 呈色呈色劑 150 µl /well ,OPD 450 nm,15 min

7. 判讀 QC:在 blank OD 質<0.08 的情況,以 OD 450 平均值作為評比,比值 須符合下列三個標準。

Dilute 5000XOD450/blank OD450 ≧9 ≧6 注射肺腺癌細胞前 14 天,開始胃管餵食(Intragastric administration)姬松茸 懸浮液(圖 21);第 2 組注射 A549 細胞後,即開始餵食姬松茸懸浮液,並於腫瘤 增長至第 5 週(50x50mm↑花生粒大)以上切除腫瘤,繼續餵食姬松茸懸浮液;第 3 組腫瘤長出後開始餵食姬松茸懸浮液,切除腫瘤後不餵食姬松茸懸浮液,上列 實驗每週量測記錄腫瘤大小。 Nude mice 及 ICR 小鼠依照實驗動物飼養管理方 式飼養,使用美製 PMI 5013 滅菌飼料。

Crude protein not less than 20.5%。

Crude fat not less than 5%。

Crud fiber not more than 6%。

Ash not more than 8%。

飼養在潔淨飼養鼠籠( cage),每週量測腫瘤生長尺寸(size)1 次(操作如圖 22),

依據實驗設計餵食姬松茸懸浮溶液。待腫瘤長出後手術取出腫瘤,使用 Sodium pentobarbital & Avertin 腹腔注射全身麻醉,外科手術切除腫瘤,再觀察比較 腫瘤再生速度,藉以了解姬松茸多醣體是否對 Nude mice 體內的肺腺癌細胞 (A549)之抑制能力。

圖 21 小鼠胃管餵食姬松茸懸浮液

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