王園園，夏成凱,曹 銀，汪電雷

（1.亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 亳州 236800；2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)，安徽 合肥 230031）

十字花科植物中異硫氰酸鹽的抗癌活性研究

王園園1，2，夏成凱1,曹 銀2，汪電雷2

（1.亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 亳州 236800；2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)，安徽 合肥 230031）

異硫氰酸鹽（ITCs）是存在于十字花科植物中的一種具有防癌抗癌作用的有機(jī)硫化合物，ITCs種類繁多，抗癌活性有一定的差異，且不同的ITCs對不同腫瘤的抗癌活性不同.本文對十字花科植物中ITCs的結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹，并對抗癌作用機(jī)制進(jìn)行綜述，為ITCs的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用提供參考.

十字花科植物；異硫氰酸鹽；抗癌

異硫氰酸鹽（ITCs）是十字花科植物的一種具有防癌抗癌作用的有機(jī)硫化合物，近年來受到營養(yǎng)學(xué)與預(yù)防醫(yī)學(xué)界的高度重視.十字花科蔬菜主要包括西蘭花、卷心菜、芥蘭、花莖橄欖和孢子甘藍(lán)等.十字花科蔬菜中的異硫氰酸鹽對癌癥具有明顯的抑制作用[1].但I(xiàn)TCs種類繁多，抗癌活性有一定的差異，且不同的ITCs對不同的腫瘤抗癌活性不同.國內(nèi)外學(xué)者雖已證實I T C s具有抗癌活性，但對其抗癌機(jī)制還較模糊.近年來，國內(nèi)外學(xué)者越來越重視對異硫氰酸鹽的研究.

1 異硫氰酸鹽的結(jié)構(gòu)

ITCs有多種，但飲食中常接觸并通過實驗證明具有抗癌作用的主要包括異硫氰酸稀丙酯(AITC)、苯基異硫氰酸鹽(BITC)、苯乙基異硫氰酸鹽(PEITC)和萊菔硫烷(SFN).四種結(jié)構(gòu)圖如下.

ITCs的結(jié)構(gòu)雖不同，但對腫瘤細(xì)胞的抑制作用機(jī)理相同，只是抗癌效果有所差別，如萊菔硫烷（SFN）和甘油三芥酸酯（ER）都是十字花科植物中的異硫氰酸鹽，都能誘導(dǎo)Ⅱ相酶活性的表達(dá)，增加人肝癌、結(jié)腸癌和肺癌細(xì)胞的MRP1的功能和表達(dá)來達(dá)到改善癌癥的目的.實驗發(fā)現(xiàn)，在A549肺癌細(xì)胞上，相同條件下SFN抗癌效果優(yōu)于ER[2].

2 ITCs抗癌活性研究

2.1 ITCs對乳腺癌作用

YongJinMoon等[3]用PEITC對人乳腺癌細(xì)胞系MCF-7處理48小時后，發(fā)現(xiàn)P53，ATF-2，hsp-27，BRCA2，IL-2，P57和CYP19均增加了基因的表達(dá)，降低了細(xì)胞增殖，增加了腫瘤細(xì)胞的抑制作用，促進(jìn)細(xì)胞凋亡.TakahiroNomuraPhD等[4]通過體外實驗研究6-甲磺酰己基異硫氰酸酯對乳腺癌和黑素瘤細(xì)胞有顯著的抑制作用.

2.2 ITCs對前列腺癌作用

Chung-RenJan等[5]通過實驗研究用PEITC在人前列腺癌細(xì)胞PC3細(xì)胞株上進(jìn)行細(xì)胞毒性實驗以及誘導(dǎo)Ca2＋運動，從而發(fā)現(xiàn)42%的PEITC能夠改變?nèi)饲傲邢侔┘?xì)胞PC3細(xì)胞株上Ca2＋信號傳導(dǎo)，同時降低細(xì)胞活性.通過此實驗，發(fā)現(xiàn)PEITC對前列腺癌的抑制作用可能是由于PEITC增加了Ca2＋信號傳導(dǎo)，從而引起細(xì)胞凋亡.

2.3 ITCs對肝癌作用

季宇彬等[6]通過實驗研究西蘭花中葡萄糖異硫氰酸鹽(GS)誘導(dǎo)肝癌HepG-2細(xì)胞凋亡作用及其機(jī)制.用不同濃度G S處理肝癌 HepG-2細(xì)胞，通過SRB法、細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察、流式細(xì)胞儀和激光共聚焦顯微鏡觀察GS對HepG-2細(xì)胞的生長抑制作用及其對細(xì)胞凋亡的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)GS可抑制HepG-2細(xì)胞的增殖，原因是GS能夠誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞系HepG-2細(xì)胞凋亡，其機(jī)制與GS升高細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度有關(guān).Shu-JingWu等[7]用PEITC對人肝癌細(xì)胞上PLC/PRF/5基因進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)PEITC很快誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞上PLC/PRF/5基因的凋亡，從而抑制肝癌的發(fā)生.季宇彬等又通過實驗觀察ITCs對人肝癌細(xì)胞生長和細(xì)胞內(nèi)甲胎蛋白變化的影響.結(jié)果ITCs能明顯抑制HepG-2細(xì)胞增殖，細(xì)胞形態(tài)呈明顯的良性分化，甲胎蛋白(AFP)合成及分泌量明顯下降.為了進(jìn)一步探討機(jī)制，季宇彬等[8]通過實驗探討西蘭花中ITCS誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞HepG-2凋亡過程的作用.所得結(jié)論是ITCS能夠通過刺激HepG-2細(xì)胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生，損傷線粒體，使其膜電位下降，引起HepG-2細(xì)胞凋亡.

2.4 ITCs對卵巢癌作用

楊艷婧等[9]通過體外毒性實驗研究表明，ITCS能有效抑制卵巢癌細(xì)胞OVCAR-3的生長，且抑制率隨藥物濃度的增大而增大，隨著藥物濃度的增加，OVCAR-3細(xì)胞的形態(tài)變得很不規(guī)則，凋亡小體出現(xiàn).K.S.Satyan等[10]用苯乙基異硫氰酸鹽(PEITC)對OVCAR-3細(xì)胞的增殖、凋亡以及半光天冬酶的活性進(jìn)行研究，分別用蛋白印跡和免疫印跡對相關(guān)基因進(jìn)行檢測.發(fā)現(xiàn)可以抑制細(xì)胞增殖測出IC50=23.2uM，同時促進(jìn)半光天冬酶等相關(guān)基因的凋亡從而達(dá)到抑制卵巢癌的發(fā)生.為進(jìn)一步探討對卵巢癌的作用，RakeshK.Singh等[11]通過實驗研究觀察異硫氰酸己烷酯(7Me-IEITC)對卵巢癌的作用，使用P38MAP-k與caspase抑制藥物毒性，7Me-IEITC可以有選擇性的降低SKOV-3，OVCAR-3，BXPC-3和PC-3細(xì)胞活性IC50≤5uM.結(jié)果發(fā)現(xiàn)7Me-IEITC能夠誘導(dǎo)人卵巢癌SKOV-3細(xì)胞周期阻滯在G2/M期.

2.5 I T C s對胃癌作用

鄒翔等[12]通過實驗研究西蘭花中葡萄糖異硫氰酸鹽(GS)誘導(dǎo)人胃腺癌SGC-7901細(xì)胞凋亡的作用及其可能機(jī)制.用不同質(zhì)量濃度GS處理人胃腺癌SGC-7901細(xì)胞，通過SRB法、細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察、流式細(xì)胞儀和激光共聚焦顯微鏡實驗，觀察GS對SGC-7901細(xì)胞的抑制率及對細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期的影響.發(fā)現(xiàn)1、10、100、1000μg/mL的GS作用于SGC-7901細(xì)胞72h后，抑制了SGC-7901細(xì)胞的增殖，其IC50為187.723μg/mL.300μg/mL的GS作用SGC-7901細(xì)胞24h后，細(xì)胞出現(xiàn)早期凋亡的形態(tài)，300、600、1200μg/mL的GS作用于SGC-7901細(xì)胞24h后，可見細(xì)胞凋亡率分別為(14.54±6.69)%、(10.11±6.25)%、(34.1213.29)%.其抑制癌細(xì)胞的機(jī)制可能是GS升高細(xì)胞內(nèi)Ca2+的濃度而達(dá)到的.

2.6 ITCs對肺癌的作用

在臨床上，肺癌被分為兩種，小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌.目前非小細(xì)胞肺癌占肺癌的80%以上，嚴(yán)重危害人們的健康.研究表明ITCS能夠誘導(dǎo)人肺癌細(xì)胞上的非小細(xì)胞凋亡.Yu-FangKuang等[13]用葡糖異硫氰酸鹽包括苯乙基異硫氰酸鹽(PEITC)、苯基異硫氰酸鹽(BITC)以及吲哚-3-甲醇都對人肺癌非小細(xì)胞上A549細(xì)胞產(chǎn)生凋亡，并發(fā)現(xiàn)抑制A549細(xì)胞生長呈濃度依賴性.分別用流式細(xì)胞儀和鈣磷脂結(jié)合蛋白V檢測表明低濃度（≤10uM）誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，在高濃度（25uM）時細(xì)胞發(fā)生壞死.同時用Westernblot技術(shù)檢測到P53和P21蛋白顯著增加，而不是Bax蛋白增加，可能與細(xì)胞凋亡有關(guān).

綜上所述，目前對ITCs的研究重點放在抗癌方面，適當(dāng)劑量的ITCs對癌細(xì)胞有阻遏和抑制作用.最新研究報道日本營養(yǎng)學(xué)家通過試驗驗證，萊菔子素有治療癌癥和殺死白血細(xì)胞的效用，有望可以制成治療癌癥和白血病的保健食品[14].目前已經(jīng)有相關(guān)保健食品上市，我們可以看到ITCs作為防癌抗癌的活性物質(zhì)，在保健品藥品領(lǐng)域有著極大的研究價值和應(yīng)用空間.

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R961

A

1673-260 X（2013）10-0053-0 2

國家自然基金項目1項資助（81001592）；安徽省高等學(xué)校省級質(zhì)量工程項目-省級藥學(xué)特色專業(yè)建設(shè)