中藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡研究進(jìn)展

1、中藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡研究進(jìn)展         【關(guān)鍵詞】 中 藥 腫 瘤 細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡(apoptosis)又稱為程序性死亡，是由基因控制的細(xì)胞自我消亡過程。其特征是質(zhì)膜保持完整性，而核染色質(zhì)固縮，內(nèi)源性內(nèi)切酶激活，將染色質(zhì)DNA降解成寡聚小體，電泳帶譜表現(xiàn)為特征性梯狀帶，無整個(gè)組織的破壞和炎性反應(yīng)。1992年        【關(guān)鍵詞】  中 藥 腫 瘤 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡(apoptosis)又稱為程序性死亡，是由基因控

2、制的細(xì)胞自我消亡過程。其特征是質(zhì)膜保持完整性，而核染色質(zhì)固縮，內(nèi)源性內(nèi)切酶激活，將染色質(zhì)DNA降解成寡聚小體，電泳帶譜表現(xiàn)為特征性梯狀帶，無整個(gè)組織的破壞和炎性反應(yīng)。1992年英國(guó)科學(xué)家Hickman等首次提出可以將誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡作為以后腫瘤治療研究的主要目標(biāo)和手段，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡治療逐漸成為國(guó)際腫瘤研究的一個(gè)熱點(diǎn)。近年研究表明，許多中藥的有效成分或其提取液具有誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用，中藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用機(jī)制主要有以下幾個(gè)方面。1 阻滯腫瘤細(xì)胞增殖周期一般而言，每一代腫瘤細(xì)胞的增殖周期都需要依次經(jīng)歷G1期、S期、G2期、M期四個(gè)階段。許多中藥的有效成份能夠作用于細(xì)胞周期的某一環(huán)節(jié)，從

3、而使細(xì)胞增殖周期受阻，誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡。用藤梨根氯仿提取液處理人肺腺癌A549細(xì)胞，可以對(duì)細(xì)胞周期產(chǎn)生影響，表現(xiàn)為G0/G1期細(xì)胞增多，S期和G2/M期細(xì)胞減少，出現(xiàn)G0/G1期阻滯，并呈現(xiàn)一定的劑量依賴關(guān)系，伴PI染色檢測(cè)的細(xì)胞凋亡率增加，提示藤梨根氯仿提取液可抑制A549細(xì)胞的有絲分裂，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡1。Li等2報(bào)道黃連提取物及其主要成分小檗堿都可以在不影響CyclinB1 mRNA表達(dá)情況下，抑制CyclinB1蛋白活性，但不抑制Cyclin ACyclin E蛋白活性，使cdc2激酶活性降低，細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂受阻滯，被阻滯在G2期。某些藥物可以阻滯腫瘤細(xì)胞由S期進(jìn)入G2/M期而誘發(fā)其凋

4、亡。左云飛等3研究發(fā)現(xiàn)，欖香烯對(duì)肝癌腹水瘤細(xì)胞系Hca2F25/CL216A3的G0/G1期細(xì)胞無明顯作用，主要作用在S期，阻止細(xì)胞由S期進(jìn)入G2/M期，從而抑制腫瘤生長(zhǎng)。并觀察到在G0/G1期前出現(xiàn)一個(gè)凋亡特異的AP峰。黃志煜等4報(bào)道小檗胺可抑制人白血病Jurkat細(xì)胞的增殖，使細(xì)胞阻滯在S期，G0/G1期細(xì)胞比例也有減少，同時(shí)并也觀察到腫瘤細(xì)胞凋亡明顯增加。較多的中藥通過阻滯腫瘤細(xì)胞于G2/M期而發(fā)揮誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用。馬東禮等5在研究欖香烯對(duì)HeLa細(xì)胞的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，HeLa細(xì)胞增殖受到明顯的抑制，細(xì)胞的分裂能力降低，絕大多數(shù)細(xì)胞阻滯在G2/M期。張曼穎等6研究發(fā)現(xiàn)，刺五加葉皂苷能誘導(dǎo)肺

5、癌細(xì)胞SpcA1凋亡，細(xì)胞周期分析發(fā)現(xiàn)，G0/G1和S期細(xì)胞比例明顯降低，G2/M期細(xì)胞明顯升高，提示刺五加葉皂苷作用也是使SPCA1細(xì)胞阻滯于G2/M期。毛蘭素是從鼓槌石斛中分離得到的，也可以阻滯人早幼粒細(xì)胞白血病HL60細(xì)胞于G2/M期，并伴Bcl2表達(dá)下調(diào)，Bax表達(dá)上調(diào)，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡7。2 影響癌基因和抑癌基因的表達(dá)在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中，腫瘤細(xì)胞表達(dá)的凋亡相關(guān)基因起重要的調(diào)控作用，其中的某些基因發(fā)生缺失，突變或過度表達(dá)，可導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控或凋亡受阻。因此，如何調(diào)控凋亡相關(guān)基因或其相應(yīng)產(chǎn)物，提高腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性，并誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入凋亡是腫瘤治療取得成功的關(guān)鍵。目前bcl2、cmy

6、c、p53是幾個(gè)了解較為深入的、與凋亡調(diào)控有關(guān)的基因。野生型p53(wtp53)基因的主要生物學(xué)功能為引起細(xì)胞周期阻滯，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和促進(jìn)分化，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)起負(fù)調(diào)控作用，而因基因缺失或突變產(chǎn)生的突變型P53(mtp53)蛋白則對(duì)細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)化起促進(jìn)作用，抑制細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生8。p53基因發(fā)生突變是許多人類惡性腫瘤中常見的基因改變之一。實(shí)驗(yàn)證明9，大蒜素通過促進(jìn)抑癌基因p53和p21的表達(dá)誘導(dǎo)人早幼粒細(xì)胞白血病HL60細(xì)胞和胃癌BGC823細(xì)胞凋亡。Wilson等10發(fā)現(xiàn)金雀異黃素(genistein)能誘導(dǎo)大腸癌HCT2116細(xì)胞的抑癌基因非甾體抗炎藥活化基因NAG21和p53、p21

7、的表達(dá)，并通過誘導(dǎo)p53基因來調(diào)節(jié)NAG21的表達(dá)。而在大腸癌HCT215細(xì)胞(p53基因缺失)中NAG21不能被誘導(dǎo)表達(dá)，提示金雀異黃素通過調(diào)節(jié)p53基因而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。郭偉劍等11采用血清藥理學(xué)方法研究健脾理氣藥(黨參、白術(shù)、茯苓、八月札等)的體外誘導(dǎo)凋亡效應(yīng)。結(jié)果顯示，含中藥血清作用2天后，誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡，使細(xì)胞周期阻滯于S期，并上調(diào)p53蛋白的表達(dá)，提示上調(diào)p53蛋白的表達(dá)可能為健脾理氣藥誘導(dǎo)肝癌SMMC7721細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制之一。抗癌口服液(由人參、靈芝和白花蛇舌草組成的復(fù)方水煎湯劑)作用于人胃癌MGC803細(xì)胞株，發(fā)現(xiàn)其具有明顯抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡作用，用藥前后凋亡相關(guān)基因

8、p53蛋白、Bcl2蛋白表達(dá)均減少，而Fas抗原表達(dá)明顯增高，差別均有顯著性改變12。原癌基因bcl2、cmyc是主要的凋亡調(diào)控基因。bcl2能抑制細(xì)胞凋亡，bcl2受抑制被認(rèn)為可能是細(xì)胞凋亡的共同通道13。而bax基因則傾向于分布在終末分化細(xì)胞、退化細(xì)胞，在凋亡旺盛的細(xì)胞中表達(dá)更強(qiáng)，在功能上與bcl2相反，其過度表達(dá)則觸發(fā)凋亡。袁懷波等14用RTPCR和蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)，發(fā)現(xiàn)葛根黃酮提取物、葛根素和大豆苷元處理HL60細(xì)胞后能夠上調(diào)bax mRNA表達(dá)水平，下調(diào)Bcl2蛋白表達(dá)和上調(diào)bax蛋白表達(dá)。姚保泰等15研究，發(fā)現(xiàn)鹽酸小檗堿可通過下調(diào)bcl2的表達(dá)而達(dá)到防治胃癌及癌前病變的目的。左小

9、東等16研究華蟾素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡與細(xì)胞周期阻斷和抗凋亡基因bcl2表達(dá)之間的關(guān)系。結(jié)果華蟾素能將腫瘤細(xì)胞阻斷在S期，并能抑制bcl2基因的表達(dá)。馬靖等17研究表明，cmyc、cjun和cfos上調(diào)參與甘草誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的調(diào)控。何承偉等18研究半邊旗提取物6F對(duì)HL60細(xì)胞內(nèi)cmyc、bcl2及增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)給予6F 8231nmol/L,作用HL60細(xì)胞12小時(shí)，流式細(xì)胞分析示cmyc、bcl2及PCNA蛋白表達(dá)水平明顯下降，并呈劑量效應(yīng)關(guān)系。因此，中藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的機(jī)制可能與一些癌基因和抑癌基因的表達(dá)改變有關(guān)，但其中可能的具體機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。3 抑制端

10、粒酶活性端粒酶可能是目前已知的最廣譜的惡性腫瘤分子標(biāo)記物，并且與細(xì)胞周期和腫瘤凋亡基因表達(dá)關(guān)系密切。因此，鑒于端粒酶在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中所扮演的重要角色，端粒酶活性的抑制可能是某些抗癌藥物發(fā)揮作用的機(jī)制。陳偉忠等19利用TRAPELISA法半定量檢測(cè)了不同濃度的苦參堿對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2端粒酶活性的影響。結(jié)果顯示，苦參堿對(duì)HepG2的端粒酶活性有一定的抑制作用。同時(shí)認(rèn)為苦參堿抗腫瘤的機(jī)制可能與抑制hTERT表達(dá)、降低端粒酶活性有關(guān)。曾建新等20實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，肝癌HCC9204細(xì)胞中端粒酶活性較高，而當(dāng)用AS2O3處理48小時(shí)后，測(cè)得端粒酶活性顯著降低，提示抑制端粒酶活性是AS2O3誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡的機(jī)制之一。黎丹戎等21實(shí)驗(yàn)表明，茶多酚具有誘導(dǎo)BEL7402細(xì)胞分化的作用，并能降低端粒酶活性的表達(dá)。同時(shí)并沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)生分化的細(xì)胞端粒酶活性不下降的情況。說明端粒酶的活性抑制是細(xì)胞分化過程所伴有的，提示茶多酚的抗癌機(jī)制可能是通過抑制端粒酶的活性而實(shí)現(xiàn)。李伏娥等22用PCRELISA法對(duì)胃癌細(xì)胞端粒酶活性進(jìn)行檢測(cè)，苦參堿在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的同時(shí)伴隨端粒酶活性下調(diào)，且隨苦參堿濃度增大和時(shí)間延長(zhǎng)，抑制作用逐漸增強(qiáng)。提示苦參堿誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的調(diào)控可能與端粒酶表達(dá)調(diào)控之間存在密切聯(lián)系。韓國(guó)槲寄生中的凝集素能抑制肝癌細(xì)胞端粒酶活性23，桔梗屬grandiflorum的水提取物能