紫草素诱导肿瘤细胞程序性坏死的研究进展

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1、紫草素诱导肿瘤细胞程序性坏死的研究进展何丽珊(广东省珠海市香洲区第二人民医院519000)【摘要】程序性坏死是近年来发现的一种由死亡受体介导的caspases非依赖性细胞死亡模式，通常在凋亡被抑制的情况下发生，具有坏死细胞的形态学特征。程序性坏死在炎症性病变、缺血性心脑血管病等多种疾病的发生发展及肿瘤细胞的耐药方面只有重要意义。研宄发现紫草素可能通过诱导肿瘤细胞程序性坏死的方式来发挥抗肿瘤的作用，从而减少产生抗癌药物的耐药性。但其详细作用机制还有待进一步阐述。【关键词】肿瘤程序性坏死紫草素【中图分类号】R73-3【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2013)13-0100-02细

2、胞的死亡机制一直是生物医学研究的核心热点之一。目前公认的主要细胞死亡类型有3种，即“坏死”、“凋亡”和“自噬”［1-2］。但自上世纪90年代以来，这一观点开始受到一些实验事实的挑战。研究发现有部分坏死可能像凋亡那样，由特定因子启动，按照一定通路和程序发生［3-5］。2005年，这种与死亡受体配基相关的程序性坏死被命名为“necroptosis”，即“程序性坏死”［6］。近年来，研宄发现紫草素可能通过诱导肿瘤细胞程序性坏死的方式来发挥抗肿瘤的作用，从而减少产生抗癌药物的耐药性［7-9］。但其详细作用机制还有待进一步探索。木文现对紫草素通过诱导肿瘤细胞程序性坏死的研宄状况进行综述。1程序性坏死1

3、.1程序性坏死的特征程序性坏死(Necroptosis)是指由死亡受体配基启动、通过死亡受体介导的，在凋亡通路受到抑制的情况下发生的一类细胞坏死［10-11］。在病理学特征方面，程序性坏死兵有明显的坏死特性。首先，它具有典型的坏死样形态：细胞膜完整性严重破坏，细胞、细胞器肿胀，乃至崩解，而核内染色质缺乏明显的形态改变。其次，程序性坏死引起显著的炎症反位，表现为大量的炎症细胞浸润和激活［12］。它与凋亡和自噬有明显的区别，三者可以通过光、电镜观察和PI染色得到明确的区分［6］。程序性坏死可以被小分子化合物necrostatin-l(Nec-l)特异性阻断;而不会为凋亡和自噬的特异性抑制zVAD

4、(benzyloxycarbonyl-Val-AIa-AspfluoromethyIketone)和3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3MA)等所阻断。Nec-1的分子量为2593D,属于生物碱类物质，艽主体是一个吲哚与乙内酰脲的连接体。它对于凋亡和自噬没有任何抑制作用，不具有直接的抗氧化作用，对于正常细胞的形态、增殖、黏附以及ATP、钙和氧自由基水平等均无显著影响［10-12］。在程序性坏死的发生中，可能伴奋自噬的出现。主要表现为细胞内大量的自噬小体形成；使用自噬特异性阻断剂后，坏死的进程不会被改变，但自噬小体不再形成，细胞内转而出现人量的电子致密物沉积，表明自噬是细胞对程序

5、性坏死发生的一个反应，负责清除程序性坏死过程中产生的破碎的细胞结构，而非决定过程［10-12］。此外，在程序性坏死的发生中，还伴有线粒体膜电势缺失；部分发生程序性坏死的细胞中伴存活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)的增加［6］。1.2程序性坏死与疾病的关系与程序性坏死相关的疾病主要包含两大类，一个是包括急性缺血、急性器官功能衰竭、急性炎症等在内的急性危重病理过程［13］。这是因为caspase的活性有赖于一定水平的ATP,而在这吋细胞能量代谢严重障碍，生成的ATP不足以支持caspase的功能。这也是在急性危重的病理过程中，病变区细胞死亡的主要方式是坏死，而凋亡只见于

6、边缘区损伤较轻细胞的原因。在这种情况下，程序性坏死有可能是病变细胞死亡的主要方式；抑制它的发生可能具有治疗意义。还有一个是肿瘤和病毒感染。某些肿瘤细胞和病毒感染的细胞，常高表达抗凋亡基因，阻断caspase的功能，以逃避机体释放的包括TNF-β等在内的炎症因子诱导的凋亡［14-15］。这样，程序性坏死就可能作为机体杀死病变细胞的一种替代方式而发挥作用，促进它的发生，可能对机体有利。1.3程序性坏死在肿瘤耐药方面的意义程序性坏死与凋亡的关系极为密切。二者通路有相当部分重合，这提示它们可能相互转化，是两个互为补充的细胞死亡途径。抑制凋亡可以导致程序性坏死的发生。这提示，程序性坏死极冇可

7、能在凋亡通路障碍的情况下，扮演重要角色［10］。临床化疗药物尽管有不同的作用靶点和机制，但多数最终都是引起肿瘤细胞发生凋亡。大部分肿瘤细胞起初对凋亡诱导比较敏感，但随着化疗吋间的延长，部分细胞会产生凋亡耐受，从而导致肿瘤耐药的形成。鉴于程序性坏死的特征，开发以通过诱导肿瘤细胞发生程序性坏死为作用机制的化疗药物，就可以避免细胞产生凋亡耐受，从而达到克服耐药抵抗的B的。奋研究发现可通过诱导肿瘤细胞发生程序性坏死来