周 晨，謝宛玉

（南華大學(xué)第一臨床學(xué)院，湖南衡陽 421001）

細(xì)胞凋亡（apoptosis）是近年來生命科學(xué)中的一個研究熱點，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡有望成為腫瘤治療過程中的一個新靶點。細(xì)胞凋亡是一個重要的生命現(xiàn)象，不僅出現(xiàn)在生理狀態(tài)下，更與許多重要疾病相關(guān)聯(lián)。它具備一系列典型的生化和形態(tài)學(xué)特征，是個體發(fā)育過程中基因調(diào)控下的細(xì)胞自殺活動，是多細(xì)胞有機體為調(diào)控機體發(fā)育、維護內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因編碼的細(xì)胞主動死亡過程。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究者從20世紀(jì)80年代開始從基因水平研究細(xì)胞凋亡的原因。根據(jù)目前的研究結(jié)果，細(xì)胞凋亡主要受bcl-2、p53、cmyc、ras基因以及胱冬（蛋白）酶、蛋白激酶C、轉(zhuǎn)谷氨酰氨酶等酶的調(diào)控。

1 黃酮類化合物誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的途徑

1.1 Bcl-2途徑

細(xì)胞凋亡的調(diào)控涉及許多基因，包括一些與細(xì)胞增殖有關(guān)的原癌基因和抑癌基因。bcl-2為凋亡抑制基因，根據(jù)功能和結(jié)構(gòu)可將bcl-2基因家族分為兩類，一類是抗凋亡基因，如 bcl-2、bcl-xl、bcl-w、mcl-1； 另一類是促進凋亡基因，如bax、bak、bad、bid、bimbcl-2 的表達與細(xì)胞的增殖、 分化及凋亡有密切關(guān)系，bcl-2能使細(xì)胞生存期延長和抵抗凋亡，而抑制其表達，可以有效地提高細(xì)胞凋亡水平。據(jù)報道，用人卵巢癌HO-8901PM細(xì)胞接種的裸鼠卵巢癌動物模型作為實驗對象，經(jīng)流式細(xì)胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)，50 mg/kg金雀異黃素能抑制卵巢癌HO-8901PM細(xì)胞，抑制瘤細(xì)胞的增殖/誘導(dǎo)凋亡和阻斷細(xì)胞周期及凋亡蛋白而發(fā)揮體內(nèi)抗腫瘤效應(yīng)。Ma等研究發(fā)現(xiàn)，千層紙素 （oroxylin A）可上調(diào)人肝癌細(xì)胞HepG2中bax/bcl-22的表達比例，誘導(dǎo)凋亡發(fā)生。牛文忠等研究芒柄花素（formononetin）對人結(jié)腸癌細(xì)胞HCT2116的作用，結(jié)果顯示，芒柄花素可激活Caspase-3，下調(diào)Bcl-2和Bcl-xl蛋白的表達，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；同時可上調(diào)非甾體抗感染藥物激活基因（non-steroidalanti-inflammatorydrug-activatedgene，NAG-1）的表達。

1.2 P53途徑

P53是一種分子量為53 kD、能與SV40大T抗原結(jié)合的蛋白。1979年，Linzer等在DNA病毒SV40轉(zhuǎn)染的哺乳動物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)并命名p53基因為腫瘤抑制基因，包括野生型和突變型。野生型P53對細(xì)胞生長具有負(fù)調(diào)節(jié)作用，阻滯細(xì)胞周期、抑制細(xì)胞增殖和促進細(xì)胞凋亡；突變型P53可導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化和過度增殖，產(chǎn)生腫瘤。有學(xué)者報道芹菜黃素（apigenin）能上調(diào)人前列腺癌LNCaP細(xì)胞的WAF1/p21，并具有P53依賴性，誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。有學(xué)者報道金雀異黃素能誘導(dǎo)大腸癌HCT2116細(xì)胞的抑癌基因——非甾體抗感染藥活化基因（NAG21）和P53、P21的表達，并通過先誘導(dǎo)p53基因來調(diào)節(jié)NAG21的表達，而在大腸癌HCT215細(xì)胞（p53基因缺如）中NAG21不能被誘導(dǎo)表達，提示金雀異黃素通過調(diào)節(jié)p53基因而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

1.3 黃酮類化合物對胱冬酶家族的影響

細(xì)胞凋亡的途徑主要有2條，一條是通過胞外信號激活細(xì)胞內(nèi)的凋亡酶Caspase，一條是通過線粒體釋放凋亡酶激活因子激活Caspase。這些活化的Caspase可將細(xì)胞內(nèi)的重要蛋白降解，引起細(xì)胞凋亡。Caspase即天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶 （cysteinyl aspartate specific protease），曾經(jīng)被歸為ICE/ced23家族，屬于半胱氨酸蛋白酶，具有嚴(yán)格的底物特異性，能夠促進細(xì)胞凋亡和輔助促炎癥功能，是一類在細(xì)胞凋亡中起關(guān)鍵作用的蛋白酶家族。而Caspase-3更是在凋亡的信息傳遞中居于核心地位。張強等用200 mg/kg金雀異黃素腹腔注射到用DEN誘導(dǎo)、苯巴比妥促進的肝癌小鼠中，通過免疫組化檢測細(xì)胞增殖標(biāo)志物PCNA和Caspase-3，瓊脂糖凝膠電泳和TUNEL法檢測DNA片段，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)處理后PCNA表達呈現(xiàn)下調(diào)，Caspase-3表達呈現(xiàn)上調(diào)，說明金雀異黃素能通過抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡而對肝細(xì)胞癌發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。魏思忱等研究認(rèn)為三羥基異黃酮（genistein）可通過下調(diào)survivin蛋白和增強Caspase-3表達而引起SMMC-7721細(xì)胞凋亡。Farhana等觀察到槲皮素處理的人急性粒細(xì)胞白血病細(xì)胞株HL-60的凋亡與Caspase-3的級聯(lián)效應(yīng)相關(guān)，通過免疫蛋白印跡法檢測不同濃度的槲皮素孵育12 h的HL-60細(xì)胞發(fā)現(xiàn)：隨著槲皮素濃度的提高，MCL-1基因編碼的蛋白表達減少，Caspase-3活性片段及其底物PARP、D4-GDI裂解片斷增多，提示槲皮素誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞的凋亡與下調(diào)MCL-1基因的表達、促進CytC釋放及激活Caspase-3有關(guān)。

1.4 黃酮類化合物對NF-κB信號傳導(dǎo)通路的作用

NF-κB屬于Rel家族，由2種主要蛋白P50和P65組成，是從B細(xì)胞核提取物中發(fā)現(xiàn)的一種核蛋白因子，它能與免疫球蛋白κ鏈基因的增強子κB序列特異性結(jié)合：核蛋白因子NF-κB與細(xì)胞凋亡有密切關(guān)系，其激活能夠阻斷細(xì)胞死亡通路，通過誘導(dǎo)Bcl-2表達而抑制細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn)，ADFMChR通過活化PPARκ、抑制NF-κB和Bcl-2的表達及上調(diào)Bax誘導(dǎo)CoC1細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn)，金雀異黃素能夠誘導(dǎo)凋亡和抑制細(xì)胞生長，部分原因是通過下調(diào)AKT和NF-κB途徑（兩者均為促細(xì)胞生長途徑，抑制細(xì)胞凋亡）實現(xiàn)的。Gel轉(zhuǎn)移法顯示，通過AKT cDNA轉(zhuǎn)染的乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞中NF-κB DNA被誘導(dǎo)，說明NF-κB和AKT存在信號的耦聯(lián)交叉。進一步研究發(fā)現(xiàn)，金雀異黃素能抑制EGF和通過AKT通路使NF-κB失活，致使MDA-MB-231細(xì)胞凋亡。體外實驗發(fā)現(xiàn)，25～100 mmol/L金雀異黃素作用于卵巢癌HO-8901PM細(xì)胞24 h，Western Blot檢測到處理組細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB（65）和VEGF蛋白表達顯著下調(diào)，流式細(xì)胞術(shù)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞被阻斷在G1期，臺盼蘭方法檢測細(xì)胞增殖受到抑制，說明金雀異黃素對卵巢癌細(xì)胞有抗腫瘤作用。芹菜素可以通過抑制NF-κB抑制因子激酶活性，減少NF-κB抑制因子的降解，從而降低NF-κB的活性，芹菜素通過下調(diào)NF-κB促使腫瘤細(xì)胞凋亡。有學(xué)者采用NF-κB信號通路基因芯片（96個相關(guān)基因）檢測老年大鼠脾淋巴細(xì)胞NF-κB相關(guān)信號的差異表達，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，EF能夠激活老年大鼠NIK/IKK/IκB/Rel/NF-κB信號途徑，NF-κB能誘導(dǎo)抗凋亡基因，如上調(diào)細(xì)胞凋亡抑制蛋白（CLAP），直接抑制 Caspases-3、-7、-9 的活性，從而阻止細(xì)胞的凋亡。夏世金等研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB通過抑制淋巴細(xì)胞凋亡而參與老年大鼠的免疫衰老調(diào)控過程，EF可能通過提高NF-κB的活性和誘導(dǎo)P65高表達來抑制淋巴細(xì)胞凋亡，從而延緩免疫衰老進程。

2 結(jié)論

從分子水平來講，腫瘤的發(fā)生是一系列信號分子之間相互作用的結(jié)果。從基因突變修復(fù)失敗到子代細(xì)胞分裂增殖失控直至腫瘤的發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移，這一系列生物事件均伴有多種信號分子、信號途徑之間的相互促進或相互抑制。隨著對黃酮類藥物抗腫瘤作用機制研究的深入，將不斷出現(xiàn)一些新的研究熱點和值得注意的新動向。一旦基礎(chǔ)性研究獲得突破，就將轉(zhuǎn)化成為一系列創(chuàng)新藥物發(fā)現(xiàn)的源泉和契機。我國中草藥資源豐富，如果加深該領(lǐng)域的研究，早日開發(fā)出低毒高效的抗腫瘤新藥，將具有十分廣闊的市場前景。

[1]肖東,顧振綸,朱壽彭.槲皮素下調(diào)人白血病HL-60細(xì)胞bcl-2基因表達[J].中國藥理學(xué)報,1998,19(6):551.

[2]魏思忱,白文元,王軍民.三羥異黃酮誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞凋亡及對凋亡相關(guān)基因的影響[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床,2007,27(8):881-885.

[3]馬建勛,田宏偉,李安強.槲皮素誘導(dǎo)人肝癌SMMC27721細(xì)胞凋亡的研究[J].中華腫瘤防治雜志,2008,15(23):1972-1975.

[4]Ma WL,Ding H,Fu WY,et al.Study on the effect and its mechanisms of genistein on the cell cycle of highly metastatic ovarian carcinoma HO-8910PM cells[J].Zhong Yao Cai,2006,29(7):686-689.

[5]牛文忠,湯有才.抑制核因子-κB作用治療的研究進展[J].中外健康文摘,2007,4(1):10-11.

[6]張強,趙新淮.黃酮和黃酮醇通過誘導(dǎo)PIG3表達引發(fā)人食管癌細(xì)胞凋亡[J].生物化學(xué)與生物物理進展,2009,36(2):213-219.

[7]Farhana L,DawsonM I,Fontana JA.Apoptosis induction by a novel retinoid-related molecule requires nuclear factor-κB activation[J].Cancer Res,2005,65(11):4909-4917.

[8]夏世金,沈自尹,劉小雨.核因子-κB調(diào)控老年大鼠脾淋巴細(xì)胞凋亡及淫羊藿總黃酮對其的影響[J].中國老年學(xué)雜志,2008,28(1):105-108.

[9]王曉雪,彭志剛.黃酮類化合物誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡作用機制研究進展[J].內(nèi)科,2009,4(4):595-597.

[10]楊濤,王宏偉,朱鐳.染料木黃酮對人白血病K562細(xì)胞凋亡及增殖的影響[J].臨床醫(yī)藥實踐雜志,2008,17(6):413-415.

[11]張麗,商學(xué)軍.黃酮類化合物對前列腺癌細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)作用[J].中華男科學(xué)雜志,2008,14(19):842-845.

[12]黃祚瑤,劉曉寧,李建.槲皮素對人骨肉瘤細(xì)胞系MG-63中凋亡相關(guān)因子caspase-3的表達影響[J].華西醫(yī)學(xué),2008,23(5):1089-1090.