黃月云,夏 婷,趙成國(guó),陳素云,張裔輝
(1.吉林大學(xué)珠海學(xué)院2012級(jí)本科生,廣東 珠海 519041;2.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300457;3.吉林大學(xué)珠海學(xué)院中藥教研室,廣東 珠海 519041)
人參皂苷Rh2和Rg3抗腫瘤作用研究進(jìn)展
黃月云1,夏 婷2,趙成國(guó)3,陳素云1,張裔輝1
(1.吉林大學(xué)珠海學(xué)院2012級(jí)本科生,廣東 珠海 519041;2.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300457;3.吉林大學(xué)珠海學(xué)院中藥教研室,廣東 珠海 519041)
人參皂苷是人參抗腫瘤的有效成分,其中人參皂苷Rh2( ginsenoside Rh2,GRh2)和人參皂苷Rg3( ginsenoside Rg3,GRg3) 是人參抗腫瘤的主要活性成分。研究表明,二者可阻滯細(xì)胞周期,誘導(dǎo)分化,抑制轉(zhuǎn)移,調(diào)節(jié)免疫功能,逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性,誘導(dǎo)凋亡等[1],綜術(shù)如下。
抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。洪新雨等[2]用聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè)到GRh2可使人腦膠質(zhì)瘤SHG44中PCNA表達(dá)與轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物明顯下降。游智梅等[3]研究發(fā)現(xiàn),GRh2可下調(diào)KG1-α細(xì)胞中cylin D1和上調(diào)P21,阻滯細(xì)胞于G0/G1期,抑制細(xì)胞增殖。GRh2也可使Eca-109中cyclinE和CDK2蛋白及其mRNA表達(dá)水平增加,P21蛋白及其mRNA表達(dá)水平降低,抑制細(xì)胞增殖。熒光定量 RT-PCR 檢測(cè)到P27表達(dá)在一定范圍內(nèi)與GRg3濃度成正比,抑制多種cyclin/ CDK復(fù)合物活性,負(fù)調(diào)控細(xì)胞周期,阻滯于G1期。
誘導(dǎo)細(xì)胞分化。程春[4]觀察到20μg/mL GRh2處理肝癌細(xì)胞SMMC-7721一段時(shí)間后,胞質(zhì)變薄,骨架微絲聚合,形成少量張力纖維,細(xì)胞形態(tài)向正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化,增加GRh2濃度,細(xì)胞分化程度轉(zhuǎn)向成熟。細(xì)胞的核骨架-核纖維-中間纖維系統(tǒng)也隨著GRh2濃度的增加,逐漸向正常形態(tài)轉(zhuǎn)化。
誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。GRh2、GRg3能夠調(diào)控相關(guān)蛋白活性,介導(dǎo)多種信號(hào)通路,誘導(dǎo)細(xì)胞皺縮,使染色質(zhì)固縮,細(xì)胞核碎裂成核苷酸片斷,并促進(jìn)凋亡小體的形成,使細(xì)胞凋亡。Guo XX等[5]研究發(fā)現(xiàn)GRh2可調(diào)節(jié)Bax/Bak蛋白表達(dá)水平,促進(jìn)細(xì)胞色素C釋放,激活caspase-9/caspase-8途徑,從而誘導(dǎo)SK-HEP-1細(xì)胞凋亡。Li BH等[6]研究發(fā)現(xiàn),GRh2作用于HCT116和SW480結(jié)腸直腸癌細(xì)胞后,細(xì)胞P53信號(hào)通路被激活,Bax表達(dá)水平上調(diào),而Bcl-2表達(dá)水平下調(diào),細(xì)胞內(nèi)ROS含量增加,抑制NF-κB信號(hào)通路的激活,從而誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。GRh2也可激活Fas-FasL途徑,F(xiàn)as與FasL結(jié)合,形成三聚體活化Fas受體,并與FADD結(jié)合,激活caspase-8,最終啟動(dòng)caspases家族級(jí)聯(lián)反應(yīng)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[7]。劉艷紅等[8]研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞凋亡早期,GRh2可影響肝癌 HepG2細(xì)胞跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)鈣離子、膜離子通道的通透性等,使線粒體內(nèi)鈣超載和鈣穩(wěn)態(tài)破壞,PT孔開(kāi)放,Ca2+依賴磷脂酶、蛋白酶和核酸內(nèi)切酶等激活,細(xì)胞凋亡。JunN末端激酶1促使腫瘤細(xì)胞凋亡的作用明顯。JNK被激活后進(jìn)入細(xì)胞核,與轉(zhuǎn)錄因子ATF2及C-Jun的氨基末端區(qū)域結(jié)合發(fā)生磷酸化,促進(jìn)基因表達(dá),合成新蛋白,調(diào)控細(xì)胞凋亡的過(guò)程,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。吳歌等[9]研究發(fā)現(xiàn)GRh2能顯著提高M(jìn)FC細(xì)胞內(nèi)鈣濃度.降低細(xì)胞線粒體膜電位,激活MFC細(xì)胞內(nèi)JNK途徑,增加caspase-3的激性,誘導(dǎo)凋亡。另有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),GRh2能顯著誘導(dǎo)急性淋巴白血病Reh細(xì)胞凋亡,且JC-1檢測(cè)發(fā)現(xiàn)GRh2可誘導(dǎo)線粒體去極化,細(xì)胞MMP濃度降低,促進(jìn)Reh凋亡,Annexin V-APC和7-Amino-actinomycin D (7-AAD)雙染色法研究發(fā)現(xiàn),24h內(nèi)GRh2濃度逐漸增加的條件下,Annexin V和7-AAD誘導(dǎo)后,凋亡細(xì)胞數(shù)增加2.76~17.51%[10]。
抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。有學(xué)者對(duì)GRh2抗腫瘤轉(zhuǎn)移的功能進(jìn)行研究,表明GRh2能通過(guò)抑制NF-κB、MAPK、ERK等表達(dá)降低腫瘤細(xì)胞的黏附能力。馮子強(qiáng)等[11]經(jīng)Transwell法檢測(cè)表明,GRh2通過(guò)MAPK通路抑制HepG2細(xì)胞內(nèi)AP1轉(zhuǎn)錄因子,MMP3表達(dá)降低,細(xì)胞穿過(guò)聚碳酸酯膜的數(shù)目顯著減少,有效地抑制了細(xì)胞侵襲遷移。尹天翔等[12]發(fā)現(xiàn)Rg3能顯著下調(diào)CD44和VEGF,特異性抑制HepG2和QGY增殖、黏附、侵襲轉(zhuǎn)移。
逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞耐藥。人參皂苷可以與某些抗腫瘤藥物合用如紫杉醇、長(zhǎng)春新堿、順鉑等,逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性,與化療藥物合用,可減少化療藥物對(duì)正常細(xì)胞的毒副作用。焦玉蓮等[13]研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷可協(xié)調(diào)增加紫杉醇的抗腫瘤作用。徐曉軍等[14]研究發(fā)現(xiàn),GRh2及長(zhǎng)春新堿處理后,K562細(xì)胞中P-gp表達(dá)率明顯提高,DNR攝取率減少,細(xì)胞耐藥性減弱。賀兼斌等[15]經(jīng)免疫組織化學(xué)、RT-PCR半定量法發(fā)現(xiàn)GRg3可下調(diào)MDR1 mRNA、MRPI mRNA及其蛋白,逆轉(zhuǎn)小鼠肺腺癌多耐藥。何靜春等[16]實(shí)驗(yàn)表明GRh2能協(xié)調(diào)增加順鉑抗瘤作用,使小鼠前列腺細(xì)胞caspase-3 mRNA表達(dá)增加,bcl-2下降。
抑制腫瘤細(xì)胞血管的形成。GRh2和GRg3在體外能下調(diào)JAM-1和JAM-2的表達(dá)、抑制血管內(nèi)皮因子、抑制PI3K/Akt和MAPK途徑,調(diào)控HIF-1α,抑制肺癌細(xì)胞新生血管的形成。王金良[17]經(jīng)RT-PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)ERK和Akt磷酸化水平降低,一定程度上阻斷了MAPK和PI3K/ Akt途徑,明顯抑制HIF-1α和vEGF表達(dá)。陳明偉等[18]采用免疫組化、基因芯片技術(shù)發(fā)現(xiàn),GRg3處理后,人肺腺癌細(xì)胞A549中的VEGF,F(xiàn)lt,KDT以及MMP-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)的強(qiáng)度顯著下降。
GRh2和GRg3能對(duì)肺癌、前列腺癌、白血病、直腸癌、肝癌、胃癌、腦膠質(zhì)瘤等多種腫瘤細(xì)胞發(fā)揮其抗腫瘤作用。目前,化療依舊是治療腫瘤的主要手段,但其對(duì)正常細(xì)胞的殺傷性也比較大。天然藥物抗腫瘤安全、有效。研究發(fā)現(xiàn)GRh2和GRg3具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性,而且對(duì)正常細(xì)胞毒副作用小,闡明GRh2和GRg3的抗腫瘤信號(hào)通路將有利于揭示其抗腫瘤作用機(jī)制,為抗腫瘤天然藥物應(yīng)用于臨床提供新的思路和理論依據(jù)。
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A
1004-2814(2016)08-0846-02
2016-03-30
夏 婷