[關(guān)鍵詞] 苦參堿;抗腫瘤;影響
[中圖分類號] R285.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210(2009)11(c)-010-03
An overview in the anti-tumor research on Matrine
XIONG Xiaochun*, AN Chunmei
(College of Pharmacy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China)
[Abstract] Matrine (Matrine, MA) has a variety of pharmacological effects, modern studies have shown that its anti-tumor efficacy is prominent, now its anti-tumor mechanism and the impact on varieties of tumor cells are reviewed.
[Key words] Matrine; Anti-tumor; Effect
苦參堿(Matrine,MA)是豆科植物苦參苦豆子、廣豆根等中草藥的活性成分,是苦參堿類生物堿的代表,苦參堿在1958年首次被分離和確認(rèn),分子式為C15H24N20?,F(xiàn)代藥理研究表明,苦參堿在抗腫瘤方面具有重要的藥理作用。本文就苦參堿的抗腫瘤藥理活性及作用機(jī)制等作一綜述:
癌癥是嚴(yán)重危害人類健康的疾病,經(jīng)過醫(yī)務(wù)工作者幾十年的努力,雖然可以通過化療暫時(shí)控制腫瘤的生長,但是現(xiàn)有的化學(xué)藥物毒性作用較大,給患者造成了極大負(fù)擔(dān),甚至許多患者因?yàn)槿淌懿涣嘶熕鶐淼木薮笸纯喽黄韧V怪委?。因此,具有抗腫瘤作用、毒性作用較小的藥物——MA,自然就成為了目前研究的熱點(diǎn)。
1 目前普遍認(rèn)為的苦參堿的主要抗癌機(jī)制
1.1 抑制腫瘤細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)分化
端粒酶是一種特殊的逆轉(zhuǎn)錄酶,能不斷合成端粒重復(fù)序列添加到染色體末端,是合成端粒必需的酶。端粒酶在幾乎所有類型的腫瘤中均有不同程度的表達(dá),但在正常人細(xì)胞中尚未發(fā)現(xiàn)該酶活性。李伏娥等[1]用苦參堿處理人胃癌細(xì)胞株SGC-7901后,用四甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)法測定細(xì)胞生長抑制效應(yīng),顯微鏡下觀察胃癌細(xì)胞形態(tài)變化,應(yīng)用流式細(xì)胞儀(FCM)檢測細(xì)胞周期和凋亡,用PCR-ELISA法對胃癌細(xì)胞端粒酶活性進(jìn)行檢測。結(jié)果不同濃度的苦參堿對SGC-7901有明顯抑制作用,且呈時(shí)間依賴性及劑量依賴性,形態(tài)學(xué)觀察也發(fā)現(xiàn)大量神經(jīng)細(xì)胞的染色質(zhì)凝聚,核碎裂,凋亡小體產(chǎn)生,細(xì)胞即出現(xiàn)明顯的凋亡形態(tài)特征,F(xiàn)CM檢測結(jié)果顯示苦參堿作用后,G0/G1期細(xì)胞比例增高,S期、G2/M期細(xì)胞比例下降,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,抑制作用逐漸增強(qiáng),提示 MAT能明顯抑制胃癌細(xì)胞系 SGC-7901端粒酶活性,從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。此外有實(shí)驗(yàn)表明,苦參堿抑制腫瘤細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)分化的機(jī)制還可能與細(xì)胞周期蛋白,增殖相關(guān)癌基因及細(xì)胞增殖代謝和PCNA,AFP等有關(guān)。
1.2 抗腫瘤細(xì)胞黏附與浸潤轉(zhuǎn)移
CD44分子是黏附分子家族中的一員,它所編碼的是細(xì)胞表面的一組跨膜糖蛋白,一些腫瘤轉(zhuǎn)移的過程中,往往伴有CD44 表達(dá)的上調(diào)。林洪生等[2]研究苦參堿對腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附及黏附因子表達(dá)和對內(nèi)皮細(xì)胞通透性影響后,發(fā)現(xiàn)苦參堿對腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附具有明顯的抑制作用,并可明顯抑制CD44、CD49黏附因子的表達(dá),還可以減輕內(nèi)皮細(xì)胞的通透性,保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞的完整,阻斷腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)的黏附,從而減少了腫瘤轉(zhuǎn)移的形成。
1.3 其他機(jī)制
如抑制腫瘤新生血管的形成,誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡,阻止某些可引發(fā)腫瘤的慢性炎癥的發(fā)展及抑制某些致癌病毒,抑制腫瘤的耐藥性和減低化療藥物的毒性作用,促進(jìn)腫瘤宿主的抗腫瘤免疫反應(yīng) ,苦參堿的預(yù)防性化療作用等。
2 苦參堿對各種腫瘤細(xì)胞的影響
2.1 對肝癌細(xì)胞的影響
有實(shí)驗(yàn)報(bào)道,用MTT法和ELISA試劑盒檢測不同濃度不同作用時(shí)間苦參堿處理的Hep G2細(xì)胞活力,用谷胱甘肽還原酶檢測谷胱甘肽(GSH)水平,用蛋白印跡試驗(yàn)(Western-blotting)檢測細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞色素c和caspase-9的表達(dá)。結(jié)果用不同濃度(0.1、0.2、0.3、0.4和0.5 mg/ml)苦參堿處理細(xì)胞24 h和48 h后HepG2細(xì)胞存活率分別為(95.24±7.91)%、(85.32±8.02)%、(64.79±4.74)%、(53.91±4.34)%、(49.00±5.62)%和(68.59±8.27)%、(56.55±7.19)%、(34.79±4.94)%、(23.31±4.30)%、(18.27±2.53)%,提示苦參堿對人肝癌細(xì)胞具有明顯的抑制作用,并呈時(shí)間和劑量依賴性。用0.1、0.3和0.5 mg/ml苦參堿處理Hep G2細(xì)胞24 h后其細(xì)胞凋亡率分別為27.77%、50.31%和71.26%,提示呈劑量依賴性[3]。
2.2 對胃癌細(xì)胞的影響
有實(shí)驗(yàn)證明,MA對SGC-7901細(xì)胞增殖和對胃癌細(xì)胞增殖有顯著的抑制作用,且有時(shí)間及劑量依賴性。MA在30~120 mg/L時(shí)對體外培養(yǎng)的胃癌SGC-7901細(xì)胞有抑制作用,Bcl-2原癌基因蛋白是主要的抗凋亡蛋白,研究表明凋亡抑制基因Bcl-2的表達(dá)逐漸減少,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生,從而完成細(xì)胞代謝過程,達(dá)到細(xì)胞增殖與凋亡的平衡,而Bcl-2 在MA作用下表達(dá)下降,即MA可使胃腺癌SGC-7901細(xì)胞所產(chǎn)生的Bcl-2原癌蛋白減少,從而使細(xì)胞抗凋亡的能力減弱。由此推測,MA對胃癌細(xì)胞生長的抑制與Bcl-2原癌基因蛋白表達(dá)減少有關(guān)[4]。此外,還有實(shí)驗(yàn)顯示,不同濃度苦參堿對體外培養(yǎng)的人胃癌細(xì)胞NCI-N87的增殖、凋亡及bcl-2蛋白表達(dá)的有影響??鄥A濃度>3 mg/ml,細(xì)胞毒作用較大;濃度在0.5~2.0 mg/ml時(shí),對腫瘤細(xì)胞的生長有抑制作用,且呈時(shí)間劑量依賴性,用流式細(xì)胞儀分析結(jié)果顯示,細(xì)胞凋亡百分率隨著藥物濃度的增加和作用時(shí)間的延長而增加,而bcl-2蛋白則隨之下降,提示苦參堿對人胃癌細(xì)胞NCI-N87增殖有抑制作用,并能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[5]。
2.3對肺癌細(xì)胞的影響
耿國軍等[6]研究不同濃度的苦參堿對SPC-A-1細(xì)胞生長的影響發(fā)現(xiàn)苦參堿對SPC-A-1細(xì)胞在24 h顯示出生長抑制作用,48、72 h抑制作用較明顯,0.25、0.50、0.75、1.00 mg/ml苦參堿均可抑制SPC-A-1細(xì)胞增殖,且隨濃度增加對SPC-A-1的抑制率也增強(qiáng),48 h抑制率分別為4.36%、9.45%、15.28%、20.73%,而且不同濃度組間抑制率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同一濃度苦參堿對SPC2-A-1的抑制率隨時(shí)間延長而增加。其作用機(jī)制可能與苦參堿調(diào)控SPC-A-1細(xì)胞的凋亡表達(dá)有關(guān),不是單純的細(xì)胞毒性壞死。 (責(zé)任編輯:論文圖書館編輯04)
2.4 對白血病細(xì)胞系HL-6細(xì)胞和白血病K562細(xì)胞的影響
朱西寧等[7]為了解苦參堿對人粒系白血病細(xì)胞系HL-60細(xì)胞的影響,采用MTT法、光鏡觀察、SAP免疫組織化學(xué)法、硝基藍(lán)四氮唑(NBT)還原試驗(yàn)、流式細(xì)胞儀檢測、逆轉(zhuǎn)錄酶/多聚酶鏈反應(yīng)(RT PCR)檢測,觀察苦參堿對HL-60細(xì)胞的增殖抑制作用、分化誘導(dǎo)作用及其對細(xì)胞周期移行和癌基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明:苦參堿明顯地抑制HL-60細(xì)胞的增殖,并誘導(dǎo)其向成熟粒系分化;苦參堿對HL-60細(xì)胞的誘導(dǎo)分化作用與其下調(diào)cmyc基因表達(dá)、阻滯細(xì)胞在G1期有關(guān)。另外,何於娟[8]通過苦參堿作用K562細(xì)胞的濃度-時(shí)間曲線與乳酸脫氫酶活性測定,發(fā)現(xiàn)0.2 mg/ml的苦參堿作用K562細(xì)胞3 d后可抑制細(xì)胞增殖。以此增殖抑制有效濃度的苦參堿作用K562細(xì)胞3 d后,光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞向成熟方向分化,并且9 d后有凋亡發(fā)生。結(jié)果提示,0.2 mg/ml的苦參堿可以抑制K562細(xì)胞的增殖,并誘導(dǎo)該細(xì)胞向成熟方向分化。
2.5 對鼻咽癌CNE2的影響論文代寫
張力等[9]研究報(bào)道,通過CCK28法觀察苦參堿對CNE2細(xì)胞增殖的影響,發(fā)現(xiàn)0.5 mg/ml的苦參堿即能明顯抑制CNE2細(xì)胞的增殖,并且抑制率隨劑量的增加而增加,而且同一劑量,作用時(shí)間越長,抑制增殖效果越明顯,提示苦參堿對CNE2細(xì)胞增殖的抑制作用存在明顯的時(shí)間-劑量依賴關(guān)系,據(jù)推測,苦參堿對CNE2細(xì)胞的抑制作用是通過阻滯其G1期向S期的進(jìn)程,造成 G1期細(xì)胞堆積,從而影響細(xì)胞周期的進(jìn)程,并導(dǎo)致細(xì)胞分化和凋亡。
2.6 對大腸癌細(xì)胞凋亡發(fā)生及Bad蛋白表達(dá)的影響
據(jù)報(bào)道苦參堿對大腸癌細(xì)胞形態(tài)變化有影響[10]對照組大腸癌細(xì)胞貼壁良好細(xì)胞輪廓清晰,細(xì)胞為卵圓形、多角形或細(xì)長形。苦參堿組在加入苦參堿后大腸癌細(xì)胞出現(xiàn)皺縮、脫壁、漂浮現(xiàn)象,高濃度組有的細(xì)胞出現(xiàn)破碎現(xiàn)象,有明顯的時(shí)間和濃度依賴關(guān)系,其作用機(jī)制可能與Bad蛋白有關(guān)。Bad在大腸癌細(xì)胞中普遍表達(dá)于胞漿和胞核,以胞漿為主,隨著苦參堿濃度及作用時(shí)間的增加,培養(yǎng)細(xì)胞Bad強(qiáng)度逐漸升高,組間比較差異顯著。凋亡蛋白Bad是包含BH3結(jié)構(gòu)域的凋亡前體蛋白與Bcl-2和Bcl-xl 結(jié)合,具有促凋亡作用,Bad蛋白促凋亡作用是通過與Bcl-2家族中的凋亡抑制基因Bcl-2和Bcl-xl的表達(dá)產(chǎn)物形成異源二聚體,進(jìn)而逆轉(zhuǎn)其抑凋亡作用而達(dá)到促凋亡效果,在Bcl-2基因和Bcl-xl基因過表達(dá)的情況下,Bad蛋白可直接誘導(dǎo)凋亡??鄥A組Bad蛋白表達(dá)較對照組顯著增加,說明苦參堿作用后大腸癌細(xì)胞 Bad 蛋白水平升高并參與了細(xì)胞凋亡的發(fā)生。
2.7 視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤細(xì)胞的影響
視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(retinoblastoma,Rb)是嬰幼兒最常見的原發(fā)性眼內(nèi)惡性腫瘤,在我國其發(fā)病率居眼內(nèi)惡性腫瘤之首,近年來有逐漸上升的趨勢。細(xì)胞增殖周期中S期的最主要特征是 DNA的合成。SPF表示DNA合成狀態(tài),正常視網(wǎng)膜細(xì)胞的SPF較低,Rb的SPF明顯增高。采用流而式細(xì)胞儀觀察此項(xiàng)指標(biāo),分析Ma對Rb細(xì)胞增殖影響機(jī)制,借以評估細(xì)胞增殖的情況。結(jié)果顯示:苦參堿作用HXO-Rb44細(xì)胞后,隨著時(shí)間延長SPF逐漸下降,提示苦參堿可以抑制Rb細(xì)胞的DNA復(fù)制,抑制其增殖。同時(shí)在流式細(xì)胞結(jié)果中觀察到亞二倍體峰(sub-G1)即凋亡峰,提示苦參堿可能誘導(dǎo)Rb細(xì)胞的凋亡[11]。
2.8 苦參堿對卵巢癌細(xì)胞影響
有報(bào)道顯示,苦參堿對卵巢癌SKOV3細(xì)胞有明顯的生長抑制作用,隨苦參堿濃度升高,其抑制作用增強(qiáng),兩者呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.965,P<0.05)[12]。苦參堿對卵巢癌細(xì)胞的uPA、Ⅰ21表達(dá)也有影響,苦參堿作用后,胞漿淡染,胞膜及胞漿皺縮,細(xì)胞間隙增寬,呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),uPA、PAⅠ-1蛋白的表達(dá)明顯下調(diào)。因此苦PA參堿有可能通過抑制uPA、PAⅠ-1的過度表達(dá),或阻斷其活性,達(dá)到有效抑制卵巢癌細(xì)胞生長的目的。
3 苦參堿聯(lián)合用藥治療癌癥
由于腫瘤細(xì)胞對化療藥物可產(chǎn)生耐藥性,人們把加大化療劑量作為解決耐藥問題的方法之一。如用大劑量的阿糖胞苷、大劑量的甲氨蝶呤治療白血病及實(shí)體瘤的確取得了一定的效果,但隨之而來的化療不良反應(yīng)使部分患者不能耐受化療損傷而被迫停藥。有實(shí)驗(yàn)證明,苦參堿對部分化療藥抑制K562細(xì)胞有增強(qiáng)作用,為臨床抗腫瘤藥聯(lián)合中藥治療腫瘤以提高化療敏感性提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。由于VCR的神經(jīng)毒性,加大劑量使用受到限制,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)VCR低于抑制增殖濃度時(shí)與苦參堿聯(lián)合,可有較強(qiáng)的抑制K562細(xì)胞增殖作用,值得在臨床上試用[13]。通過苦參堿聯(lián)合52氟尿嘧啶對人胃癌裸鼠移植瘤的抑制作用實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)100 mg/kg苦參堿能顯著提高52FU的抑瘤效果(P<0.05),但是50 mg/kg苦參堿聯(lián)合組則無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明兩者聯(lián)合用藥的效果與苦參堿劑量有關(guān)[14]。此外還有實(shí)驗(yàn)顯示,苦參堿與順鉑聯(lián)合作用后使KBV200耐藥細(xì)胞株G0~G1期細(xì)胞下降,G2~M期細(xì)胞增升高[15],這對提高腫瘤的治療效果有一定的幫助,對臨床合理用藥有重要的意義。
苦參堿在腫瘤疾病的治療中大有發(fā)展的前途,對多種腫瘤均已表現(xiàn)出一定的活性,重要的是還可以提高人體的免疫功能,沒有明顯的毒副作用,這是許多化學(xué)治療藥所不能及的??鄥A在心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、中樞系統(tǒng)也有重要的藥理活性[16],甚至在農(nóng)業(yè)方面也已得以應(yīng)用。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是基因芯片、核蛋白芯片技術(shù)的發(fā)展,必將對苦參堿各種藥理活性機(jī)制的研究起到巨大的推動(dòng)作用,而根據(jù)這些機(jī)制必將會(huì)研發(fā)出新型的與苦參堿作用同一分子靶點(diǎn)的藥物,為腫瘤的治療提供一條新的途徑。
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