蟾毒它靈誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡機(jī)制的研究進(jìn)展

李瑋 崔勝楠 周智輝 董昌虎

[摘要] 蟾毒它靈是從蟾酥中提取的化合物，屬于蟾蜍二烯酸內(nèi)酯，它不僅有抗心律失常、強心、抗菌、局部麻醉、解熱、利尿等作用，并且對許多實體腫瘤和非實體腫瘤也有很好的抑制作用。蟾毒它靈誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的機(jī)制主要與線粒體途徑、死亡受體途徑及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)，本文就蟾毒它靈誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡分子機(jī)制的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞] 蟾毒它靈;腫瘤細(xì)胞;凋亡;分子機(jī)制;研究進(jìn)展

[中圖分類號] R286.91? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）01（a）-0038-04

近年來，中藥治療腫瘤的療效已得到廣泛認(rèn)可，其可以改善生存質(zhì)量，減少化療藥物引起的副作用，延長生存期等[1]。2015年的《中國藥典》中記載蟾酥是一種傳統(tǒng)毒性中草藥，具有清熱解毒、止痛、提神醒腦等作用[2]，是蟾蜍科中華大蟾蜍或黑眶蟾蜍耳后腺及皮膚腺的干燥分泌物[3]，是目前在臨床廣泛應(yīng)用的麝香保心丸、六神丸等主要成分之一，可用于治療心力衰竭和心律失常等[4]，單用蟾酥或配合其他中藥內(nèi)服還可治療肝癌、胃癌、肺癌、婦科腫瘤等疾病[5]。蟾酥中含有生物胺、蟾蜍二烯酸內(nèi)酯、生物堿、類固醇、肽和蛋白質(zhì)等化合物[6]，而蟾蜍二烯酸內(nèi)酯有抗心律失常、強心、抗菌、局部麻醉、解熱、利尿等作用，近年來研究發(fā)現(xiàn)該化合物具有顯著的抑制腫瘤增殖的作用[7]。

有研究者從蟾酥中提取了40多種化合物，包括華蟾毒它靈、蟾毒靈、遠(yuǎn)華蟾毒精、蟾毒它靈等[8]。蟾毒它靈（bufotalin）分子式為C26H36O6，屬于蟾蜍二烯內(nèi)酯，具有11-OH或16-OAC基團(tuán)，可提高血清白蛋白結(jié)合率，使其半衰期延長，因此更有助于發(fā)揮抗腫瘤作用[9]。研究表明蟾毒它靈能有效抑制消化、呼吸、泌尿系統(tǒng)及婦科等實體腫瘤細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡，但對非實體腫瘤如白血病等的相關(guān)研究較少[10-11]?，F(xiàn)對蟾毒它靈誘導(dǎo)肝癌、乳腺癌、食管癌及成骨細(xì)胞瘤細(xì)胞凋亡的作用及機(jī)制報道如下：

1 蟾毒它靈誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡

研究表明蟾毒它靈能通過磷脂酰肌醇-3-羥激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號通路誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞HepG2凋亡[12]，PI3K/AKT/mTOR通路促進(jìn)細(xì)胞生長、存活、運動和蛋白質(zhì)合成，并能促使腫瘤惡化[13]，磷酸化的AKT可調(diào)節(jié)Bcl-2、Mcl-1、Bax和半胱天冬酶（caspase）-9等影響凋亡的關(guān)鍵分子[14]。蟾毒它靈還能通過caspase-8激活、線粒體tBid增加、線粒體膜電位破壞以及細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)因子（AIF）易位等使Hep3B細(xì)胞凋亡[15]。另外，蟾毒它靈能通過下調(diào)Aurora A、CDC25、CDK1、細(xì)胞周期蛋白A和細(xì)胞周期蛋白B1，上調(diào)p53和p21等誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡[16]。蟾毒它靈還能通過激活caspase-3和PARP-1因子促進(jìn)腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）介導(dǎo)的Hela細(xì)胞凋亡，TRAIL的激活下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-XL、Mcl-1、survivin和XIAP，上調(diào)絲裂原活化蛋白激酶（MAPKs）和TRAIL受體DR5[17]。

2 蟾毒它靈誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡

研究發(fā)現(xiàn)蟾毒它靈能夠作用于TRAIL從而誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡[18]，TRAIL能夠與其受體TRAIL-R1或TRAIL-R2結(jié)合，從而激活經(jīng)典NF-κB途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[19]，并能連接死亡受體DR4/DR5聚簇，隨后募集Fas相關(guān)的死亡結(jié)構(gòu)域蛋白（FADD）和caspase-8形成誘導(dǎo)死亡的信號復(fù)合物（DISC），最終使結(jié)構(gòu)蛋白被破壞，引起細(xì)胞凋亡[20]，NF-κB信號通路能通過抑制線粒體的通透性以及細(xì)胞色素C（Cyto C）釋放來誘導(dǎo)Bcl-XL和A1/Bfl-1的表達(dá)，從而抑制癌細(xì)胞的增殖[21]。

3 蟾毒它靈誘導(dǎo)食管癌細(xì)胞凋亡

研究表明蟾毒它靈對人食管癌細(xì)胞Het-1A表現(xiàn)出較低的毒性，但對Eca-109、EC9706、TE5、Hec2和TE11毒性較高，說明蟾毒它靈具有較高的選擇性，其機(jī)制是通過激活caspase家族導(dǎo)致DNA片段化和細(xì)胞核固縮，從而引起細(xì)胞凋亡[22]。凋亡的caspase可分為兩類：由caspase-2、8、9和10組成的啟動子半胱天冬酶和由caspase-3、6、7、11和12組成的效應(yīng)半胱天冬酶[23]。當(dāng)外在或內(nèi)在凋亡途徑啟動時，外在和內(nèi)在凋亡途徑啟動子caspase-8和caspase-9活化，并最終激活兩個途徑共享的效應(yīng)子caspase-3，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[24]。

4 蟾毒它靈誘導(dǎo)成骨細(xì)胞瘤細(xì)胞凋亡

研究表明蟾毒它靈在體外能通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）應(yīng)激激活誘導(dǎo)成骨細(xì)胞瘤細(xì)胞凋亡，并能在異種移植模型的小鼠體內(nèi)抑制U2OS成骨細(xì)胞瘤細(xì)胞生長[25]。ER是維持細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)的重要細(xì)胞器，且與線粒體緊密相連，保證細(xì)胞的正常生長[26]，應(yīng)激信號可以從ER傳遞到線粒體，因此，ER應(yīng)激誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡類似于線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[27]。研究表明ER應(yīng)激激活可以抑制甲狀腺癌細(xì)胞、腎癌細(xì)胞等的生長并引起腫瘤細(xì)胞凋亡[28-29]。

5 蟾毒它靈誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制總結(jié)及展望

細(xì)胞凋亡途徑以線粒體膜為界分為兩類，一類是內(nèi)源性凋亡途徑（線粒體途徑）[30]，另一類是外源性凋亡途徑（細(xì)胞凋亡的膜死亡受體通路）[31]。通過Fas或TRAIL等促凋亡配體與其靶細(xì)胞表面受體的同源死亡域結(jié)合可觸發(fā)外源性凋亡途徑的激活[32]，TRAIL通過Fas和Fas相關(guān)蛋白的細(xì)胞內(nèi)死亡結(jié)構(gòu)域結(jié)合可形成DISC，導(dǎo)致caspase-8激活，并激活效應(yīng)caspase-7和caspase-3，導(dǎo)致外源性細(xì)胞凋亡[33]。當(dāng)內(nèi)源性凋亡途徑激活時，線粒體通透性增加，Cyto C釋放，Cyto C和dATP與細(xì)胞凋亡蛋白酶活化因子-1（Apaf-1）結(jié)合形成凋亡小體[34]，從而啟動細(xì)胞內(nèi)caspase-9的活化，最終導(dǎo)致caspase-3的激活，引起細(xì)胞凋亡[35]。研究表明Bcl-XL、Bcl-2的下調(diào)和BAK、Bax的上調(diào)可誘導(dǎo)線粒體外膜的通透性增加，從而增強線粒體途徑的細(xì)胞凋亡[36]。

ER是真核細(xì)胞中重要的動態(tài)細(xì)胞器之一，缺氧、炎癥或Ca2+等因素可干擾ER穩(wěn)態(tài)，ER應(yīng)激持續(xù)時間延長可發(fā)生細(xì)胞凋亡[37]。PERK、IRE1和ATF6是ER的三個應(yīng)力傳感器[38-40]，ATF4和ATF6可以通過CCAAT增強子結(jié)合蛋白同源蛋白質(zhì)（CHOP）誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，IRE1可以通過激活細(xì)胞膜上的caspase-12誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[41]。

綜上所述，蟾毒它靈可顯著抑制肝癌、乳腺癌、食管癌和成骨細(xì)胞瘤等實體腫瘤細(xì)胞的增殖，并誘導(dǎo)其凋亡，其機(jī)制主要是啟動死亡受體通路、線粒體通路及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。另外，有研究表明蟾毒它靈對HL-60、MCF-7、PC-3、A549、U373和Hs683等細(xì)胞系也有抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用，但其誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制尚不明確[42]，有待將來對其作用和分子機(jī)制進(jìn)行深入研究。

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（收稿日期：2018-07-15? 本文編輯：羅喬荔）