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中药在诱导肿瘤细胞凋亡方面的机制研究进展

2010-07-30 12:37:32 作者：新特药房来源：中国新特药网天津分站浏览次数：49 文字大小：【大】【中】【小】

简介： 【摘要】目前研究表明，肿瘤的发生不仅与细胞增殖速度有关，也与过剩的细胞不能清除到体外直接有关。因此应用药物促使肿瘤启动细胞凋亡程序，就成为抗肿瘤治疗的一个有意义与希望的研究领域。目前中 ...

【摘要】
目前研究表明，肿瘤的发生不仅与细胞增殖速度有关，也与过剩的细胞不能清除到体外直接有关。因此应用药物促使肿瘤启动细胞凋亡程序，就成为抗肿瘤治疗的一个有意义与希望的研究领域。目前中医药抗肿瘤机制的研究热点之一就是中药诱导细胞凋亡。初步了解其相关机制，能为进一步研究打下基础。

【关键词】凋亡；中药；肿瘤

Study Progress on Mechanism of Traditional Chinese Medicine Induced Apoptosis in Tumor Cells

HE Lili, SUN Guizhi

Department of Oncology, Guang'an Men Hospital, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100053, China

Abstract：The current study shows that the incidence of cancer not only dues to the speed of cell proliferation, but also is related to the speed of removing excess cells in tissues. Therefore a meaningful and hopeful field of anti-tumor treatment study is applying medicine to start the tumor cell apoptosis process. At present,one hot point about anti-tumor mechanism of TCM is to induce tumor cell apoptosis. A preliminary understanding of the relevant mechanisms can provide fundamentation for further study.

Key words： Apoptosis; Traditional Chinese medicine; Tumor

细胞凋亡(apoptosis)又称细胞程序性死亡，是一个多因素参与的生理过程，涉及到免疫应答、基因调控、信号传导等多种过程。目前研究表明，肿瘤的发生不仅与细胞增殖速度有关，也与过剩的细胞不能清除到体外有直接关系。凋亡是细胞死亡的高度保守形式，在多种组织中对于控制细胞的数量起到关键性的作用［1］。诱导细胞凋亡是目前中草药抗肿瘤机制的研究热点。本文对多种中草药诱导肿瘤细胞凋亡及其相关机制进展做一综述。

1 单味中药

1.1 藏红花

又名西红花、番红花，来源于鸢尾科植物番红花的柱头，是一种名贵中草药，有“植物黄金”之称。藏红花含有约一百五十余种挥发性化合物和数种非挥发性化合物，已鉴定出40～50种成分。其中研究较多的具有抗癌功效的是藏红花的粗提物，主要指藏红花的水溶性浸出液和乙醇浸出液。吴强等［2］在实验研究中发现，藏红花浸出液（10mg/ml）对人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞有明显抑制作用，使S期细胞减少，CD95受体表达上调，CD95与其配体结合可使受体死亡结构域聚集，然后通过Fas死亡结构域相关蛋白使Caspase-8酶原活化，从而激活下游的级联反应,使Caspase-3、Caspase-6、Caspase-7激活，这几种Caspase可降解胞内结构蛋白和功能蛋白，最终导致细胞凋亡。

1.2 柴胡

柴胡的主要活性成分是柴胡皂苷（saikosapomin，SS）,根据化学结构不同分为SSa，SSb，SSc，SSd，SSm，SSn，SSp和SSt数种。一般认为SSa 和SSd为有效活性成分，而以SSd抗肿瘤作用活性最强。研究发现，SSd对引起细胞凋亡的受体Fas和Fas配体的表达均有明显促进作用，可引起G1期细胞的堆积［3,4］。SSa具有抗人肺癌细胞系MDA-MB-231和MCF-7生存与增殖的作用，呈剂量依赖关系。其中MDA-MB-231细胞的凋亡不依赖p53/p21通路激活途径，而是伴随Bax/Bcl-2和c-Myc的增长和Caspase-3的激活；而MCF-7细胞的凋亡则依赖p53/p21途径，同时伴有c-Myc蛋白的增高［5］。SSd诱导的人CEM淋巴细胞凋亡，部分是由于提高c-myc和p53 mRNA的水平及降低Bcl-2 mRNA的水平所致［6］。

1.3 丹参

丹参是常用的抗肿瘤药物。研究发现，其主要的有效抗癌成分为丹参酮ⅡA(Tanshinone ⅡA, TSⅡA)，但TSⅡA不溶于水，李琦等［7］采用乳化溶剂挥发法制备丹参酮ⅡA纳米粒（Tanshinone ⅡA nanoparticles，TS-NP），研究发现丹参酮ⅡA 纳米粒治疗小鼠肝癌时出现细胞凋亡增加，p38 MAPK的表达上升，TGFB1 表达下降。而p38 MAPK的活化是多种抗癌药引起肿瘤细胞凋亡所必需［8］，其主要途径包括：参与Fas/FasL的表达［9］；激活c- jun和c-fos，c-jun基因启动子区包含一个MEF2C位点，p38 MAPK能诱导MEF2C激活，增强c-jun的转录活性，诱导细胞凋亡［10］。

1.4 砒霜
　
中药砒霜的主要成分是三氧化二砷（As2O3），已提纯为静脉用药，临床用于治疗急性早幼粒白血病，疗效显著［11］。对As2O3 的抗胃癌作用进行体外及动物实验研究发现，其体外抗胃癌作用显著，其机制主要是诱导胃癌细胞凋亡，并下调抗凋亡基因Bcl-2，同时将细胞阻滞于G0-G1期，随着As2O3 剂量增大，细胞凋亡率及G0-G1期细胞比例逐渐增大，呈现药物剂量依赖性［12］。高永丽等［13］在最近研究中发现，As2O3 在体内具有抑制人胃癌裸鼠皮下移植瘤生长的作用，其作用机制与Caspase-3的活化诱导细胞凋亡密切相关。以上研究提示As2O3 通过多途径多靶点发挥作用。

1.5 茶叶

大量的研究证明，茶叶药效的主要成分茶多酚(tea polypenols，TP)具有增强机体抵抗力、抗氧化、防癌、抗肿瘤、抗辐射、抑菌、抗病毒、降血糖和降血脂、预防心脑血管疾病、抗衰老等多种作用［14］。PAN等［15］研究了茶多酚诱导人类胃组织淋巴瘤U937细胞凋亡的分子机理，发现TP具有线粒体途径靶向性、促进Caspase-3分泌的作用，可迅速诱导Caspase-3活化；使线粒体细胞色素C释放到胞液中并通过线粒体途径诱导Caspase-9活化，使Caspase活化的DNA酶(CAD)进入核内并降解DNA，诱导DNA裂解因子DFF-45降解。

1.6 苦参

苦参又名牛参、野槐，为豆科植物苦参Sophora Flavescens Ait的干燥根。李伏娥等［16］研究发现，不同浓度的苦参碱对SGC7901有明显抑制作用，且呈时间依赖性及剂量依赖性。亦有报道［17］苦参碱对胃癌细胞的凋亡诱导作用可能与其影响Bcl-2表达有关。Bcl-2为凋亡抑制基因，是膜的整合蛋白，现已发现至少19个同源物，它们在线粒体参与的凋亡途径中起调控作用，能控制线粒体中细胞色素c等凋亡因子的释放。

1.7 冬凌草

冬凌草又名冰凌草、冰凌花、雪花草，因其植株冬季凝结薄如蝉翼、形态各异的蝶状冰凌片而得名。冬凌草甲素(oridonin，Ori)是贝壳杉烯骨架的四环二萜类化合物，是植物冬凌草最重要的抗肿瘤成分。研究表明，适宜浓度的冬凌草甲素（34.3 μmol/L）诱导A375-S2细胞凋亡，这种作用是通过线粒体调节Caspase的激活来实现的［18］。此外，张俊峰等［19］在研究中发现，冬凌草甲素可诱导肝癌细胞BEL-7402发生细胞凋亡,具有明显的量-效与时-效关系；凋亡过程中 Bcl-2蛋白表达降低和Bax蛋白上调。由此可见，冬凌草也具有多途径的促肿瘤细胞凋亡作用。

1.8 姜黄

姜黄素（curcumin）是姜黄属药用植物中的多酚性色素成分，主要含3种成分：姜黄素I(77%)；姜黄素Ⅱ，即脱甲氧基姜黄素（17％）；姜黄素Ⅲ，即双脱甲氧基姜黄素（3%）。Moragoda［20］等报道，姜黄素能抑制胃癌KATO-Ⅲ和结肠癌HCT-116细胞增殖并诱导凋亡，使HCT-116细胞的细胞周期停止于G2/M，免疫印迹结果显示两种细胞cyclin D、E水平下降，其诱导凋亡的机理是导致PARP断裂，激活Caspase-8活性，启动Fas凋亡途径。近来研究表明，姜黄素能抑制4种野生型和4种p53突变型的黑色素瘤细胞，阻断NF-κB的细胞增殖过程，通过Fas/FasL途径诱导凋亡，由于黑色素瘤细胞包带有突变型p53基因，对传统的化疗有抗药性，姜黄素可克服这些细胞的抗药性，提供具有潜力的新疗法［21］。

1.9 青蒿

近年来发现青蒿素及其衍生物对肿瘤细胞有明显的抑制作用［22］。赵君宁等［23］在研究中发现，青蒿琥酯在一定浓度范围内呈剂量依赖性方式抑制胃癌细胞MCG－803的生长增殖，并显著抑制生存素（survivin）基因的表达，诱导胃癌细胞凋亡。survivin是新近发现的凋亡抑制蛋白，成人正常组织中检测不出survivin的存在，而人类许多肿瘤组织高表达。目前研究［24］认为survivin抑制细胞凋亡有2条途径：其一是通过抑制Caspase-3、caspase-7的活性阻止细胞凋亡，其二是survivin与细胞周期调节子CDK4结合。

2 中药复方

2.1 健脾益肾方

导师孙桂芝教授经过数十年潜心研究，考虑患者胃癌术后本虚标实的病机特点，提出以健脾益肾、解毒抗癌为主的治疗原则，以此组成中药复方健脾益肾方，临床疗效确切。吴洁等［25］在实验研究中发现，健脾益肾方能增强凋亡信号转导基因Fas蛋白表达，增强促细胞凋亡调控基因Bas蛋白表达，增强Bas/Bcl-2比值，降低FasL蛋白表达从而起到诱导肿瘤细胞凋亡作用。

2.2 养胃抗瘤冲剂

中药复方养胃抗瘤冲剂是我科治疗中晚期胃癌的常用制剂，临床应用10年，具有改善临床症状，延长生存期的作用［26］。李杰等［27］在实验中发现，养胃抗瘤冲剂对胃癌患者外周血T淋巴细胞的凋亡相关蛋白Fas/FasL的表达产生影响，治疗后使Fas表达降低，与治疗前相比，差异显著（P<0.01），从而提高机体的细胞免疫功能。

2.3 半夏泻心方

此方出自《伤寒论》，主治寒热错杂之痞证，为辛开苦降的代表方剂。汪永锋等［28］在研究中发现，半夏泻心汤含药血清对人胃癌BGC-823细胞有诱导凋亡的作用，辛开、苦降的配伍形式可能通过促进bax的蛋白表达、抑制Bcl-2蛋白表达达到诱导细胞凋亡作用。而Bcl-2家族成员间的动态平衡可能是决定细胞命运的核心机制之一,尤其这一家族的两个代表性成员Bcl-2和Bax,分别是凋亡抑制和促进因子,它们的比率直接决定了线粒体外膜各种通道的开放程度,形成细胞凋亡调控的枢纽［29］。

3 结语

细胞凋亡是机体免疫自稳和免疫监视功能的重要组成部分，对肿瘤的发生、发展及药物治疗有极为重要的影响。现代研究表明，诱导肿瘤细胞凋亡是一条有效的肿瘤治疗途径，比直接杀伤肿瘤的治疗有明显优越性，故寻求高效低毒的肿瘤细胞凋亡诱导剂已成为肿瘤治疗的研究热点。因此相信，随着在基因水平上对诱导肿瘤细胞凋亡的中草药进一步深入的研究，将会在新的治疗靶标的筛选、基因药物的开发和预后评价等方面发挥更为重要的作用。

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