中藥重樓抗腫瘤作用機制的文獻綜述

中藥重樓抗腫瘤作用機制的文獻綜述

中藥重樓是百合科植物云南重樓或七葉花的干燥生根。主要分布于四川、云貴等地。重樓具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚之功效,用于臃腫、咽喉腫痛、毒蛇咬傷、跌打傷痛、涼風抽搐等癥。重樓皂苷為甾體皂苷,是重樓的主要活性物質(zhì),具有抗腫瘤、消炎、止血、抗氧化、促進子宮收縮和保護血管內(nèi)皮細胞等藥理作用。重樓作為民間抗癌藥,廣泛應(yīng)用于惡性淋巴瘤、肺癌、鼻咽癌、腦腫瘤及消化系統(tǒng)腫瘤等的治療。目前研究表明重樓在體外體內(nèi)均具有很強的抗腫瘤作用,本文就其抗腫瘤作用機制的研究現(xiàn)狀予以綜述。1自殺性細胞死亡方式細胞凋亡又稱程序性細胞死亡,是由細胞內(nèi)特定基因操縱、調(diào)控的一種生理性或病理性的自殺性細胞死亡方式。誘導腫瘤細胞凋亡是目前許多抗腫瘤藥物作用的主要機制。中藥重樓誘導腫瘤細胞凋亡的作用機制包括阻滯腫瘤細胞增殖周期、影響癌基因和抑癌基因的表達、影響細胞凋亡信號傳導等。1.1重樓總皂苷對人肺癌細胞系hep2c細胞凋亡的影響一般而言,每一代腫瘤細胞的增殖周期都需要依次經(jīng)歷G1,S,G2,M期4個階段。重樓能夠作用于細胞周期的某一環(huán)節(jié),從而使細胞增殖周期受阻,誘導其發(fā)生凋亡。陳志紅等通過Hoechst-PI雙染觀察重樓總皂苷對人鼻咽癌CNE-2Z細胞凋亡的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同濃度的重樓總皂苷處理人鼻咽癌CNE-2Z細胞24h后,細胞形態(tài)出現(xiàn)不同程度的皺縮,變形,胞漿濃縮、核染色質(zhì)聚集、核固縮、部分核碎裂,出現(xiàn)凋亡小體。提示重樓總皂苷對人鼻咽癌CNE-2Z細胞的生長抑制可能與其誘導的凋亡有關(guān)。采用流式細胞儀檢測不同濃度的重樓總皂苷作用于人鼻咽癌CNE-2Z細胞24,48h后,結(jié)果表明細胞被阻滯在S期;不同濃度的重樓總皂苷作用于人鼻咽癌CNE-2Z細胞24h后觀察到凋亡峰,隨著重樓總皂苷濃度的增加,凋亡峰面積增加,凋亡細胞增加,說明重樓總皂苷通過改變細胞周期來誘導凋亡。賈科等采用流式細胞術(shù)檢測胃癌細胞株MGG-803經(jīng)10~40mg·L-1重樓總皂苷作用24,48h后,結(jié)果為G1/G0期DNA含量降低,S期DNA含量明顯增加,因此細胞被阻滯在S期,隨著濃度的增加,細胞的凋亡率增加。因此,重樓總皂苷通過改變細胞周期來誘導凋亡。程志祥等的細胞實驗表明重樓總皂苷作用人肝癌細胞系HepG2細胞后,細胞形態(tài)和數(shù)量均發(fā)生了明顯改變。采用流式細胞儀(FCM)檢測重樓總皂苷能夠誘導HepG2細胞凋亡,引起HepG2細胞S期阻滯。1.2重樓總皂苷對財務(wù)凋亡的影響在線粒體途徑中,Bcl-2家族蛋白通過改變線粒體膜的通透性而調(diào)節(jié)細胞色素C的釋放,從而調(diào)控細胞凋亡過程。Bax與Bcl-2同屬于Bcl-2超家族的成員,是細胞凋亡途徑中一組重要的調(diào)節(jié)基因。研究表明重樓總皂苷影響線粒體功能誘導多種腫瘤細胞株發(fā)生凋亡。楊福冬運用滇重樓莖葉總皂苷(DRG)抗BGC823胃癌模型,研究DRG對荷人胃癌裸鼠抑瘤率結(jié)果表明DRG可能通過誘導腫瘤細胞Bcl-2蛋白表達下調(diào),Bax蛋白表達增加,從而促進腫瘤細胞凋亡而發(fā)揮抑瘤效應(yīng)。1.3caspase-3基因表達Caspases是一個半胱氨酸蛋白酶家族,是細胞凋亡的主要執(zhí)行者。caspase-3是caspases家族中重要的成員之一,大多數(shù)觸發(fā)細胞凋亡的因素最終均需通過caspase-3的活化來介導信號途徑的傳導。賈科等研究發(fā)現(xiàn)隨著重樓總皂苷濃度增加,胃癌細胞株MGC-803凋亡率顯著增加,并且伴隨Survivin蛋白和EphA2蛋白表達減弱,而caspase-3蛋白表達增強,其作用機制可能通過抑制Survivin和EphA2蛋白的表達以及增強caspase-3蛋白的表達來誘導腫瘤細胞的凋亡。張曉運用免疫細胞化學染色檢測Bax,Bcl-2,caspase-3蛋白發(fā)現(xiàn),用重樓皂苷I處理后肝癌細胞Bel-7402中Bcl-2蛋白表達明顯降低,Bax,caspase-3蛋白表達顯著升高,由此推測,重樓皂苷I可能是通過影響B(tài)cl-2,Bax的表達,從而激活caspase-3通路發(fā)揮抗腫瘤作用的。高冬等發(fā)現(xiàn)重樓能顯著提高Hela細胞內(nèi)基礎(chǔ)鈣的水平。胞內(nèi)鈣離子信號系統(tǒng)與細胞凋亡的調(diào)控有密切關(guān)系,鈣離子作為第2信使,是細胞凋亡信息傳遞的關(guān)鍵環(huán)節(jié),刺激因素激活細胞受體-G蛋白-磷酸肌醇系統(tǒng),引起外鈣內(nèi)流、胞內(nèi)儲存鈣釋放,從而激活多種蛋白酶,最終導致凋亡發(fā)生。朱麗麗等應(yīng)用Fluo-3/AM熒光標記技術(shù)和激光掃描共聚焦顯微鏡(LSCM)檢測不同藥物濃度處理的SGC-7901人低分化胃腺癌細胞[Ca2+]i的變化的研究,實驗結(jié)果證明了重樓皂苷可能通過增加細胞內(nèi)i[Ca2+]誘導細胞凋亡,從而發(fā)揮其抗SGC-7901細胞增殖的作用。2重樓總皂苷對a549細胞增殖的抑制作用正常人體細胞分裂的速度是在一定范圍內(nèi)進行的,當機體受到外在因素的影響或內(nèi)在環(huán)境的失衡,腫瘤細胞的分裂周期或細胞凋亡速度改變,腫瘤細胞數(shù)量持續(xù)增加,腫塊增大。陳志紅等用MTT法測定重樓總皂苷對人肺癌細胞(A549)細胞的增殖抑制率的實驗研究,結(jié)果表明重樓總皂苷對A549細胞的增殖具有抑制作用,且其抑制作用具有時間和濃度依賴性。隨著作用時間的延長和藥物濃度的增加,細胞抑制效果越來越明顯,重樓總皂苷對A549細胞的生長有量-效、時-效關(guān)系。李晞等通過流式細胞儀(FCM)分析人結(jié)腸癌(SW480)細胞周期,發(fā)現(xiàn)SW480細胞在S期的分布比例下降,G0-G1期和G2/M期細胞分布增多,表明重樓可能通過抑制腫瘤細胞的蛋白質(zhì)與DNA合成,抑制腫瘤細胞的有絲分裂,來實現(xiàn)對腫瘤細胞增殖的抑制。石小楓等采用核酸同位素前體摻入實驗,體內(nèi)外均表明重樓能抑制DNA,RNA的生物合成,干擾物質(zhì)代謝,降低更新速率,抑制腫瘤生長繁殖。3觀察指標及誘導分化誘導分化是指惡性腫瘤細胞在體內(nèi)外分化誘導劑的作用下,向正常分化方向逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。分化的觀察指標應(yīng)是一個綜合性指標,單獨觀察其中任一項指標,均無法證明腫瘤細胞的分化,而應(yīng)該綜合觀察細胞的形態(tài)、功能以及生物學行為3個方面的指標。目前研究誘導分化所涉及的幾種機制,同時也可以影響腫瘤細胞的增殖和凋亡。此外,目前對重樓誘導腫瘤細胞分化方面報道的很少。4腫瘤細胞轉(zhuǎn)移4.1酶降解腫瘤細胞活力基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)幾乎能降解所有的細胞外基質(zhì)(ECM)成分,是與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移關(guān)系最大的酶。因此,抑制基質(zhì)金屬蛋白酶的活性,就可以抑制腫瘤細胞的侵襲轉(zhuǎn)移。安敘辰將一定量的MMP-16溶液分別加入酶反應(yīng)緩沖溶液及重樓水提取物5,4,2,1,0.5,0.25g·L-1的質(zhì)量濃度中,孵育30min后加入0.2μgDQ-gelatin底物檢測。檢測的熒光強度變化即代表酶降解底物活力的強弱。結(jié)果顯示重樓水提取物在體外對MMP-16有抑制作用,且這種抑制作用存在著劑量依賴,即重樓水提取物對MMP-16的抑制作用隨藥物濃度的增加而增強。4.2重樓醇提物和血管間質(zhì)細胞間的相互作用腫瘤血管生成在腫瘤從良性向惡性的轉(zhuǎn)變、癌細胞進入血液循環(huán)、轉(zhuǎn)移灶的發(fā)展和破裂中都起著重要作用,涉及腫瘤從形成到轉(zhuǎn)移的全過程。因此,抗血管生成機制的研究和抗血管生成藥物的開發(fā)給腫瘤治療帶來了新的希望。胡靜等建立小鼠皮下肝癌H22模型,觀察用藥后腫瘤生長情況,計算抑瘤率,用免疫組化方法測定腫瘤組織中CD34的表達的實驗說明了重樓醇提物對KM小鼠H22移植瘤具有一定的生長抑制作用,同時可明顯抑制腫瘤組織微血管密度,推測其抗腫瘤作用可能與血管生成抑制作用有關(guān)。胡靜等利用transwell小室趨化實驗、體外管腔形成實驗觀察重樓醇提物對人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞(HUVEC)遷移、成血管能力的影響。體外管腔形成實驗發(fā)現(xiàn),15~60mg·L-1的重樓醇提物管腔形成數(shù)目減少,且管腔不完整,與對照組相比有顯著性差異(P分別為0.0000011,0.0000417,0.0008752)。經(jīng)15~60mg·L-1的重樓醇提物處理后內(nèi)皮細胞遷移數(shù)明顯少于對照組(P分別為0.0000005,0.0000033,0.009993)。而在該濃度范圍內(nèi),對人腸癌LOVO細胞無明顯細胞毒作用(細胞抑制率在12.1%~13.9%)。15~60mg·L-1的重樓醇提物可誘導內(nèi)皮細胞凋亡,抑制內(nèi)皮細胞DNA的合成,且呈劑量依賴性(相關(guān)系數(shù)分別為0.929,-0.922,P=0.036,0.039)。由此可以看出重樓醇提物在體外能有效抑制血管生成。其機制可能與抑制內(nèi)皮細胞增生、遷移和管腔形成,誘導內(nèi)皮細胞凋亡,抑制內(nèi)皮細胞DNA的合成有關(guān)。5重樓皂苷對小鼠血清中tnf-和il-1腫瘤壞死因子(TNF)-α的適量表達在宿主抵抗微生物入侵和抑制腫瘤產(chǎn)生的防御系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用,但過量的腫瘤壞死因子(TNF-α)與其他炎性因子一起產(chǎn)生多種病理性損傷。研究發(fā)現(xiàn),重樓總皂苷對細菌內(nèi)毒素脂多糖(LPS)誘導大鼠腹腔巨噬細胞(PMΦ)釋放TNF-α,IL-1β具有顯著的抑制作用。王瑞烈等發(fā)現(xiàn)重樓總皂苷對多發(fā)骨折-脂多糖兩次打擊模型大鼠急性肺損傷具有保護作用,機制可能與下調(diào)血清中的TNF-α,IL-1β,IL-6水平從而減輕炎癥反應(yīng)有關(guān)。凌麗等研究證明:重樓總皂苷可以降低多發(fā)性創(chuàng)傷模型大鼠血清中的TNF-α,IL-1β及IL-6的水平。重樓皂苷1~Ⅲ在小鼠成纖維細胞L-929培養(yǎng)基中可引起刀豆球蛋白A誘導的小鼠淋巴細胞增殖效應(yīng),并能促進小鼠粒/巨噬細胞克隆形成細胞(GM-CFC)增殖。重樓皂苷Ⅱ尚對植物血凝素(PHA)誘導的人外周全血細胞有促進有絲分裂作用;體內(nèi)實驗?zāi)茉鰪奀3H/HeN小鼠的自然殺傷細胞活性,誘導干擾素產(chǎn)生;并可抑制S-抗原誘導的豚鼠實驗性自身免疫性眼色素層炎(EAU)發(fā)生發(fā)展,認為重樓皂苷Ⅱ是較強的免疫調(diào)節(jié)劑。6重樓在抗腫瘤方面的作用綜上所述,中藥重樓可通過誘導腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞分化、抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移、調(diào)節(jié)機體免疫等機制發(fā)揮抗腫瘤的作用,因此,重樓在抗腫瘤方面起著重要的作用。7重樓中的腫瘤作用機制隨著對重樓抗腫瘤實驗研究的深入開展,重樓抗腫瘤作用機制日益清晰,也越來越受到國際