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1、壳寡糖及其衍生物抗肿瘤作用探究进展摘要:壳寡糖及其衍生物有许多潜在的药用价值,抗肿瘤活性是其研究热点之一,本文综述了壳寡糖及其衍生物抗肿瘤作用的研究进展。关键词:壳寡糖;衍生物;抗肿瘤中图分类号:R979.1文献标识码:A文章编号:1672-979X(2008)05-0060-03ProgressonAnti-tumorActivityofOligochitosanandItsDerivatesXUQing-song1,2,BAIXue-fang1,DUYu-guang1,*(1.DalianInstituteof
2、ChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Dalian116023,China;2.GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:Oligochitosananditsderivateshavemanypotentialmedicinalvaluesandtheanti-tumoractivityisoneoftheresearchhotspots.Thispaperreviewst
3、heprogressonanti-tumoractivityofoligochitosananditsderivates.Keywords:oligochitosan;derivate;anti-tumor海洋壳聚糖是一种由3-1,4-糖昔键连接而成的多糖,进一步解聚可以生成水溶性壳寡糖,后者具有多种生物活性。目前,壳寡糖及其衍生物作为食品添加剂已在国内外广泛应用,近年研究表明壳寡糖及其衍生物还有明显的抗肿瘤作用,其抗肿瘤作用主要是通过直接抑制细胞增生、诱导细胞坏死和凋亡、影响肿瘤血管生成和迁移、增强机体免疫力实现
4、的。现对壳寡糖及其衍生物抗肿瘤作用和可能的机制作一综述。1壳寡糖及其衍生物直接抑制肿瘤增生近年国内外学者对壳寡糖的抗肿瘤作用进行了较多的研究。目前普遍认为,壳寡糖的抗肿瘤作用与其自身的正电性、相对分子质量(M「)、脱乙酰度和化学修饰有关。来源于甲壳质的壳寡糖的抗肿瘤活性最早在4970s报道,Muzzarelli[1]认为,壳寡糖的抗肿瘤活性是由于其自身氨基所带的正电荷。肿瘤细胞表面比正常细胞表面具有更多的负电荷,壳寡糖所带的正电荷,可以结合细胞表面的负电荷从而抑制肿瘤生长。Maeda等[2]则提岀壳寡糖抗肿瘤活性与
5、Mr有关。他们将水溶性低分子量壳聚糖(Mr为R000,46000及130000)用于S180移植肉瘤小鼠后发现,当Mr为21000和46000的壳聚糖剂量为100mg/kg时,能明显抑制肿瘤生长或降低肿瘤重量,当剂量为300mg/kg时,M「为21000的壳聚糖仍可有效地抑制肿瘤,Mr为46000的壳聚糖抑制作用则不明显,表明Mr较低的壳聚糖抗肿瘤活性强。最近Wang等[3]提出,乙酰化壳寡糖在体内和体外都能有效地抑制肿瘤血管生成,壳寡糖却没有乙酰化壳寡糖的作用效果好。随着化学修饰的发展,人们在原有基础上对壳寡糖进
6、行了化学修饰,如甲基化、季鞍化、硫酸化等,Huang等[4]报告,季鞍化和硫酸化壳寡糖对人的宫颈癌细胞有明显的抑制作用。刘莹等[5]用壳寡糖处理人结肠癌Lovo细胞,可使细胞核碎裂、固缩、染色质边集,提示壳寡糖对肿瘤细胞有直接的抑制作用。2002年本实验室发现壳寡糖在体外可抑制肝癌、宫颈癌、白血病和S48O腹水癌等多种癌细胞的生长,并抑制肿瘤细胞DNA的合成,同时壳寡糖可抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长,延长小鼠生存期[6],这与其他学者的研究结果基本—致。2壳寡糖诱导肿瘤细胞坏死和凋亡壳寡糖及其衍生物在抗肿瘤的作用机制中,
7、诱导肿瘤细胞坏死和凋亡起了重要作用。Huang等[4]的研究表明,壳寡糖及其衍生物主要是通过诱导肿瘤细胞坏死实现抗肿瘤的。但近年有些研究表明,凋亡的异常在恶性肿瘤的发生发展中起重要作用,Pae等[7]的研究提示,壳寡糖在抑制HL-60细胞生长的同时,诱导细胞凋亡,并伴随细胞周期变化,G0/G1细胞比值明显上升。Hasegawa等[8]通过WST-I比色分析和细胞计数研究了壳聚糖对膀胱癌细胞生长的抑制,同时观察到DNA发生裂解和caspase-3活性增加,由此认为,它通过活化caspase-3诱导膀胱癌细胞凋亡。本实
8、验室Xu等[9]在肝癌细胞研究中发现,壳寡糖可显著引起该细胞凋亡,在用0.8mg/mL壳寡糖处理72h后,引发的凋亡率可达38%,这种凋亡可能是由于壳寡糖上调了促凋亡蛋白Bax的表达引起的。刘清华等[10]也报告壳寡糖通过上调Bax表达促进S180肉瘤细胞凋亡。3壳寡糖抑制肿瘤血管生成和迁移肿瘤血管生成是指肿瘤细胞诱导微血管生长以及肿瘤中建立血液循环的过程。