龍葵多糖抗腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移作用研究進(jìn)展

霍炳杰 常 靚

(河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院中醫(yī)科，河北 石家莊 050011)

龍葵多糖抗腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移作用研究進(jìn)展

霍炳杰 常 靚1

(河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院中醫(yī)科，河北 石家莊 050011)

龍葵;抗腫瘤藥(中藥);綜述

龍葵為茄科植物龍葵(Solanum nigrum L.)的全草，始載于《藥性論》，以干燥、色綠、肥嫩者入藥為佳。李時(shí)珍曰:“龍葵，言其性滑如葵也?？嘁圆宋睹?，茄以葉行名，天泡、老鴉眼睛皆以子形名也。與酸漿相類(lèi)，故加老鴉以別之?！惫视置惷嗖恕⑻烨炎?、苦葵、老鴉眼睛草、水茄、天泡草、老鴉酸漿草等。全國(guó)各地均有分布，廣布于歐、亞、美洲的溫帶至熱帶地區(qū)［1］。據(jù)初步調(diào)查，中國(guó)龍葵有3個(gè)種及1個(gè)變種，分別為龍葵、少花龍葵、紅果龍葵和黃果龍葵［2］?！侗静菥V目》云:“其味苦，微甘，寒，滑，無(wú)毒?！敝髦伟b疽腫毒，跌打損傷，功能消腫散血，通利小便。

龍葵的化學(xué)成分主要為生物堿和多糖。水溶性制劑主要以水溶性化合物發(fā)揮藥理作用，醇提物以生物堿類(lèi)化合物發(fā)揮藥理作用［3］。從傳統(tǒng)中草藥水煎劑治療疾病的方法來(lái)看，發(fā)揮藥理作用的有效成分主要為水溶性成分，以多糖類(lèi)為主，故有學(xué)者認(rèn)為龍葵治療多種疾病的作用主要為水溶性成分在起作用。龍葵多糖是從龍葵果中提取的粗多糖，其藥理作用有抗炎及抗休克、解熱鎮(zhèn)痛、止咳、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、升血糖、降壓、保肝腎和降低血液凝固性等［1］。作為傳統(tǒng)中藥的龍葵，近年來(lái)得到了海內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行了大量深入的研究，逐步弄清其藥效作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，尤其是在抗腫瘤作用的研究方面取得一系列的研究成果。現(xiàn)將其抗腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移作用的研究進(jìn)展綜述如下。

1 抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖

1.1 直接殺傷腫瘤細(xì)胞，具有細(xì)胞毒作用 龍葵具有抗核分裂作用。有研究表明，龍葵提取物在促進(jìn)腫瘤凋亡時(shí)，能增加細(xì)胞內(nèi)一氧化氮(NO)的合成，高水平的NO對(duì)腫瘤細(xì)胞具有直接的細(xì)胞毒作用，這可能是其殺傷腫瘤細(xì)胞的機(jī)制之一［4］。

1.2 影響細(xì)胞生長(zhǎng)周期，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng) 近年來(lái)大量研究表明，機(jī)體患腫瘤以后，腫瘤細(xì)胞的腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)酶活性顯著升高，這被認(rèn)為是腫瘤組織異常增生的物質(zhì)基礎(chǔ)之一［4］。Na+-K+-ATPase，Mg2+-ATPase能分解三磷酸腺苷，釋放能量。龍葵多糖使腫瘤細(xì)胞內(nèi)脫氧核糖核酸(DNA)轉(zhuǎn)錄形成核糖核酸(RNA)的代謝受到抑制，這也意味著腫瘤細(xì)胞內(nèi)基因產(chǎn)物—蛋白質(zhì)的合成受阻，從而抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)［5］。

1.3 增強(qiáng)機(jī)體免疫能力，抑制腫瘤生長(zhǎng) 龍葵多糖能較好地增強(qiáng)免疫功能，研究中發(fā)現(xiàn)能明顯增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞(NK)自然細(xì)胞活性［6］。

2 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

2.1 阻斷核轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)的抗凋亡通路 核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear transcription fator-kappa B，NF-κB)是一類(lèi)關(guān)鍵性的核轉(zhuǎn)錄因子，通常以非活性形式存在于細(xì)胞質(zhì)中，只有受到各種活化因素作用，NF-κB才能被激活。核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB是細(xì)胞存活相關(guān)基因，可抑制細(xì)胞凋亡。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，龍葵多糖可以通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子的活性，阻斷NF-κB通路的信息傳導(dǎo)，促進(jìn) 腫 瘤 細(xì) 胞 的 凋 亡［7］。Heo，Lim等［7-9］用western印跡和電泳遷移實(shí)驗(yàn)(EMSA)觀察到，龍葵多糖能明顯抑制促癌劑佛波酯(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate，TPA)刺激的腫瘤細(xì)胞內(nèi)蛋白激酶(protein kinase C-α，PKC-α)，NF-κB 的活性及Bax的表達(dá)受到抑制。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，龍葵多糖糖蛋白主要是通過(guò)阻斷PKC-α的跨膜易位和抑制 NF-κB(P50)蛋白的活性，使NF-κB和活化劑蛋白 -1(activator protein-1，AP-1)的DNA結(jié)合活性降低，從而阻斷了NF- κB 抗凋亡通路［10-11］。研究發(fā)現(xiàn)，龍葵多糖對(duì)人大腸癌細(xì)胞 (HT-29)、人乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)及人直腸癌細(xì)胞(HCT-116)等多種腫瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒和促細(xì)胞凋亡作用，這一作用可能是通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)傳導(dǎo)通路的不同環(huán)節(jié)起效的［12］。

2.2 激活caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng) 細(xì)胞凋亡是一種生理性的有序的細(xì)胞死亡，其發(fā)生機(jī)制非常復(fù)雜，受多種因素的影響。龍葵多糖能夠使線(xiàn)粒體通透性改變，孔道開(kāi)放，細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高，繼而改變線(xiàn)粒體體積，使外膜斷裂。伴隨著外膜的斷裂，線(xiàn)粒體內(nèi)的細(xì)胞色素C被釋放到胞漿中，激活細(xì)胞凋亡蛋白酶(caspases)相關(guān)酶，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生。caspases酶家族現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)14種以上家族成員，但并不是所有caspases都參與細(xì)胞凋亡反應(yīng)，只有caspase-3、caspase-6 及 caspase-7是引起細(xì)胞凋亡的具體執(zhí)行酶，其中caspase-3處于樞紐地位，作用尤其重要。Lee等［10］發(fā)現(xiàn)，龍葵可以提高caspase-3在腫瘤細(xì)胞中的含量及活性。許多癌基因和抑癌基因如Bcl-2、P53、C-myc等均參與細(xì)胞凋亡的調(diào)控。Bcl-2在多種腫瘤中均有異常表達(dá)，是一種抗凋亡基因，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及抗藥性產(chǎn)生中發(fā)揮作用。P53基因?yàn)橐职┗?，Bcl-2的轉(zhuǎn)錄受P53基因的調(diào)控，如果P53基因表達(dá)提高，則Bcl-2的表達(dá)被抑制，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡增加。

3 抑制腫瘤細(xì)胞黏附及浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移

腫瘤轉(zhuǎn)移(metastasis)是一個(gè)多環(huán)節(jié)、多因素參與的連續(xù)復(fù)雜過(guò)程，是決定癌癥預(yù)后的關(guān)鍵因素。唾液酸(salic acid，SA)在腫瘤的病理過(guò)程中具有“抗識(shí)別作用”，廣泛存在于細(xì)胞膜表面，許多癌化的細(xì)胞表面富含SA黏蛋白，認(rèn)為這是癌細(xì)胞逃避免疫攻擊的機(jī)制，與癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)。龍葵可使荷瘤小鼠腫瘤細(xì)胞膜上的SA水平明顯降低［12］。病理性血管新生是腫瘤浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的必要條件之一。1971年Folkman提出腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移依賴(lài)于血管新生的觀點(diǎn);1976年Gullino指出，癌變前的組織需要具有血管新生能力，才能發(fā)展成腫瘤組織［13］。近年來(lái)，對(duì)抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子等作用于腫瘤新生血管為主的藥物已進(jìn)行了大量的研究，抗腫瘤血管新生藥物的研制已經(jīng)成為攻克腫瘤的重要手段之一。臨床研究表明，在細(xì)胞毒性的化學(xué)治療中，血管的內(nèi)皮細(xì)胞先于腫瘤細(xì)胞凋亡;對(duì)腫瘤細(xì)胞無(wú)直接細(xì)胞毒性的血管新生抑制劑，可抑制腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞的增生、轉(zhuǎn)移，并引起內(nèi)皮細(xì)胞凋亡［13］。許揚(yáng)等［14］關(guān)于龍葵抑制雞胚絨毛尿囊膜血管新生的研究證明，龍葵給藥組雞胚絨毛尿囊膜新生血管明顯少于對(duì)照組，可能機(jī)制為龍葵導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖，從而抑制了血管新生。

4 對(duì)腫瘤細(xì)胞膜的作用

4.1 對(duì)腫瘤細(xì)胞膜ATP酶的影響ATP酶存在于組織細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜上，是細(xì)胞膜蛋白的組成部分。其作用在于保持細(xì)胞膜內(nèi)外的離子平衡和離子濃度差，對(duì)細(xì)胞容積、滲透壓、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的進(jìn)入起著重要作用［15］。機(jī)體在疾病狀態(tài)下ATP酶的活性會(huì)發(fā)生改變。因此，ATP酶的活性是各種細(xì)胞能量代謝及功能有無(wú)損傷的重要指標(biāo)。近年來(lái)大量研究表明，腫瘤細(xì)胞的ATP酶活性顯著升高，這可能是腫瘤組織異常增生的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。研究表明，龍葵多糖可顯著抑制S180和H22荷瘤小鼠腫瘤細(xì)胞膜Na+-K+-ATPase及 Ca2+-Mg2+-ATPase的活性，龍葵多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞膜Na+-K+-ATPase及Ca2+-Mg2+-ATPase的抑制作用，使腫瘤細(xì)胞的異常增生受阻，使其細(xì)胞代謝的能量不足，無(wú)法進(jìn)行細(xì)胞增殖，從而發(fā)揮抗腫瘤作用［15］。

4.2 降低腫瘤細(xì)胞膜SA水平 細(xì)胞膜SA是細(xì)胞膜上糖蛋白和糖脂鏈末端的殘基，廣泛分布于哺乳動(dòng)物細(xì)胞膜表面，為細(xì)胞負(fù)電荷的主要來(lái)源，亦為細(xì)胞膜受體的重要成分，參與細(xì)胞分化，癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，細(xì)胞的識(shí)別、黏附和接觸抑制等生理過(guò)程。因此，細(xì)胞膜上SA含量的改變將導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)一系列生物學(xué)變化。研究發(fā)現(xiàn)，隨著腫瘤的生長(zhǎng)，腹水和血清中SA水平增加，并與腫瘤的生長(zhǎng)和類(lèi)型具有相關(guān)性，細(xì)胞膜表面SA水平與腫瘤的惡性程度有關(guān)。腫瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞更易產(chǎn)生SA。SA在腫瘤的病理過(guò)程中具有“抗識(shí)別作用”，許多癌化的細(xì)胞表面富含SA黏蛋白，其水平高達(dá)膜上蛋白總水平的0.5%，而在正常細(xì)胞表面，這類(lèi)成分沒(méi)有或很少，因此認(rèn)為這是癌細(xì)胞逃避免疫攻擊的機(jī)制，并且和癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)。將癌細(xì)胞分離出來(lái)，用唾液酸苷酶除去細(xì)胞表面的SA，再注入體內(nèi)，結(jié)果導(dǎo)致體內(nèi)原有的癌細(xì)胞解體或消失［16］。龍葵多糖使H22荷瘤小鼠腫瘤細(xì)胞膜上SA水平明顯降低，由此推測(cè)，龍葵堿可能屬抗腫瘤藥物中的代謝藥，主要影響DNA的合成［16］。

4.3 其他 龍葵多糖還可降低腫瘤細(xì)胞膜蛋白水平、降低腫瘤細(xì)胞膜封閉度及影響腫瘤細(xì)胞膜流動(dòng)性等［17］。

小 結(jié) 在醫(yī)藥上，多糖的研究已給近代腫瘤化療開(kāi)辟了新方向。目前世界各國(guó)，尤其是日本、美國(guó)正在進(jìn)行大量的深入研究［18-20］。70年代以來(lái)，我國(guó)在云芝多糖、銀耳多糖、刺五加多糖、竹黃多糖和黃芪多糖等的研究中已展現(xiàn)出可喜的前景。龍葵作為我國(guó)傳統(tǒng)的中草藥，民間較早就將其作為抗腫瘤藥使用。近年來(lái)研究表明，龍葵多糖通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞黏附及浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移和影響腫瘤細(xì)胞膜等多種途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。在研究龍葵抗癌機(jī)制時(shí)，國(guó)內(nèi)多集中在龍葵生物堿的活性研究，而國(guó)外主要以富含疏水性的甘氨酸和脯氨酸的龍葵糖蛋白為研究對(duì)象，均發(fā)現(xiàn)具有抗腫瘤活性，提示龍葵內(nèi)含有不同的抗腫瘤活性成分。但是近幾年對(duì)龍葵的研究主要集中在其抗腫瘤作用上，其他作用如保肝腎、抗凝作用研究較少，針對(duì)目前腫瘤患者靜脈血栓栓塞(VTE)，我們能否探明龍葵多糖在腫瘤患者VTE中的作用，使其發(fā)揮抗腫瘤作用的同時(shí)能起到抗凝作用，有待研究。

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(本文編輯:曹志娟)

R286.91;R-5

A

1002-2619(2014)08-1249-03

1 河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，河北石家莊 050011

霍炳杰(1980—)，男，主治醫(yī)師，碩士。從事中西醫(yī)結(jié)合防治腫瘤臨床研究。

2013-03-25)