中药在诱导肿瘤细胞凋亡方面的机制研究进展

中药在诱导肿瘤细胞凋亡方面的机制研究进展【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

Abstract：Thecurrentstudyshowsthattheincidenceofcancernotonlyduestothespeedofcellproliferation,butalsoisrelatedtothespeedofremovingexcesscellsintissues.Thereforeameaningfulandhopefulfieldofanti-tumortreatmentstudyisapplyingmedicinetostartthetumorcellapoptosisprocess.Atpresent,onehotpointaboutanti-tumormechanismofTCMistoinducetumorcellapoptosis.Apreliminaryunderstandingoftherelevantmechanismscanprovidefundamentationforfurtherstudy.

Keywords：Apoptosis;TraditionalChinesemedicine;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

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。

柴胡

柴胡的主要活性成分是柴胡皂苷,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p53mRNA的水平及降低Bcl-2mRNA的水平所致［6］。

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(TanshinoneⅡA,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，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，p38MAPK的表达上升，TGFB1表达下降。而p38MAPK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，p38MAPK能诱导MEF2C激活，增强c-jun的转录活性，诱导细胞凋亡［10］。

砒霜

中药砒霜的主要成分是三氧化二砷，已提纯为静脉用药，用于治疗急性早幼粒白血病，疗效显着［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着，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。

茶叶

大量的研究证明，茶叶药效的主要成分茶多酚(teapolypenols，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。

苦参

苦参又名牛参、野槐，为豆科植物苦参SophoraFlavescensAit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。

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。

姜黄

姜黄素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；姜黄素Ⅲ，即双脱甲氧基姜黄素。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cyclinD、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］。

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，并显着抑制生存素基因的表达，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

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，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。

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，差异显着，从而提高机体的细胞免疫功能。

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、及药物治疗有极为重要的影响。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。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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