龙葵抗肿瘤作用机制研究进展

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1、现代医学研究龙葵抗肿瘤作用机制研究进展安　磊1,唐劲天2,刘新民1*,高南南1(1.中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所,北京100094;2.清华大学医学物理与工程研究所,北京100084)[摘要]对近年来龙葵抗肿瘤的活性成分及作用机制进行综述。大量实验研究表明龙葵总碱可通过改变细胞膜的结构和功能、影响DNA和RNA的合成以及改变细胞周期分布来抑制肿瘤。龙葵糖蛋白(150×103)可通过阻断NF-kB抗凋亡通路、激活caspase级联反应、及促进NO的释放促进肿瘤细胞的凋亡。[关键词]　龙葵;抗肿瘤;作用机制[中图分类号]R285.5　[文

2、献标识码]A　[文章编号]1001-5302(2006)15-1225-03　　龙葵SolanumnigrumL.属茄科一年生草本植物,全草含澳洲茄碱、澳洲茄边碱等多种生物碱,民间较早就作为抗肿瘤药应用,临床上也发现对多种实体肿瘤及白血病等具有良好的防治疗效,近年来国内外对其抗肿瘤作用的有效成分和作用机制开始涉足。1　对肿瘤细胞膜的影响细胞癌变后,细胞膜出现许多结构和功能的变化,其中膜蛋白的异常改变与肿瘤密切相关[1,2]。唾液酸(salicacid,SA)是细胞膜上糖蛋白和糖脂链末端的残基,研究表明SA在肿瘤的病理过程中具有“抗识别”、免疫逃避,并

3、且和癌细胞的转移有关[3]。SA增多是肿瘤(尤其转移癌)胞膜最多见的变化,细胞膜在SA增多的同时膜通透性也表现异常,如癌细胞对某些糖类及氨基酸的运送比相应的正常细胞大得多,以致癌细胞能快速生长。采用荧光探针DPH标记法测定肿瘤细胞膜流动性和考马斯亮蓝法测定肿瘤细胞膜蛋白水平,发现龙葵总碱可显著降低H22荷瘤小鼠肿瘤细胞膜流动性及膜蛋白水平[4]。在对龙葵总碱影响膜蛋白的进一步实验中发现龙葵总碱(9.375～37.5mg·kg-1)每天1次,连续7d给予H22荷瘤小鼠,可使其肿瘤细胞膜表面的SA含量,从对照组(0.280±0.030)mmol·L-1分

4、别降低到(0.176±0.045),(0.173±0.045),(0.116±0.041)mmol·L-1(与对照组比较P<0.01)。同时龙葵总碱还能显著降低肿瘤细胞膜的通透性,使肿瘤细胞膜封闭度,从对照组(66.4±1.99)%分别降至(61.3±2.56)%,(56.0±3.07)%和(50.08±4.08)%(与对照组比较P<0.01),恢复细胞膜对大分子及阳离子的通透屏障,形成封闭影泡。这一作用不仅可以抑制肿瘤细胞的增殖,还有可能导致肿瘤细胞的解体和死亡[5]。除此以外学者们还发现,同一给药方案龙葵总碱37.5mg·kg-1能显著降低S18

5、0,H22荷瘤小鼠细胞膜Na+,K+-ATPase和Ca2+,Mg2+-ATPase的活性(P<0.01)。ATPase是细胞能量代谢与转换的关键酶,其活性降低使细胞代谢的能量不足,阻断细胞的恶性增殖[6]。上述结果表明龙葵总碱可以通过改变膜蛋白的数量、功能、膜的通透性及ATP酶的活性等多个环节来改变细胞膜结构与功能,从而达到抗肿瘤的作用。2　调节信号传导通路促进细胞调亡研究发现龙葵糖蛋白(150×103)对HT-29(人大肠癌细胞)、MCF-7(人乳腺癌细胞)、HCT-116(人直肠癌细胞)等多种肿瘤细胞具有细胞毒和促细胞凋亡作用。这一作用可能是通

6、过调节信号传导通路的不同环节起效的。2.1阻断NF-κB调节的抗凋亡通路　核转录因子(nucleartranscriptionfator-kappaB,NF-κB)是一类关键性的核转录因子,通常以非活性形式存在于细胞质中,只有受到各种活化因素的作用,NF-κB才能被激活。研究表明核转录因子NF-κB是细胞存活相关基因,可抑制细胞凋亡[7]。实验发现龙葵糖蛋白可以通过调节转录相关因子的活性,阻断NF-kB通路的信息传导,促进肿瘤细胞的凋亡。Lim,Kye-Taek等人用western印迹和电泳迁移实验(electrophoreticmobilitysh

7、iftassays,EMSA)观察到龙葵糖蛋白能明显抑制促癌剂佛波酯(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate,TPA)(61.68ng·mL-1,100nmol·L-1)刺激的肿瘤细胞内蛋白激酶(proteinkinaseC-α,PKC-α),NF-κB的活性,Bax的表达受到抑制[8-10]。进一步的研究发现龙葵糖蛋白主要是通过阻断PKC-α的跨膜易位和抑制NF-κB(P50)蛋白的活性,使NF-κB和活化剂蛋白-1(activatorprotein-1,AP-1)的DNA结合活性降低,从而阻断了NF-κB抗调亡通

8、路[11,12]。另外,相关实验显示龙葵糖蛋白可以抑制氢氧自由基引起的NF-κB活性增强[8]。诱导细胞凋亡