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中草药猫眼草提取物诱导人胃癌细胞凋亡可能分子机制的探讨



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(编校:贺鲁宁)
中草药猫眼草提取物诱导人胃癌细胞凋亡可能分子机制的探讨
王亚萍1,2,陈 锴1,惠起源1
The possible molecular mechanism of the apoptosis of human gastric cancer cells in-
duced by Chinese herbal medicine Enphorbia lunulata Bge extract
Wang Yaping1,2,Chen Kai1,Hui Qiyuan1
1Affiliated Hospital of Yan 'an University,Shaanxi Yan 'an 716000,China;2College of Medicine,Yan 'an University,Shaanxi Yan 'an
716000,China.
【Abstract】Gastric cancer is one of the common malignant tumors in China. Pharmacological treatment is the most ac-
tive fields of anti tumor prevention and treatment. Enphorbia lunulata Bge as one of traditional Chinese herbal medi
【收稿日期】 2014 - 01 - 03
【作者单位】 1延安大学附属医院,陕西 延安 716000
2延安大学医学院,陕西 延安 716000
【作者简介】 王亚萍(1975 -) ,女,陕西延安人,讲师,在读硕士研究生,主要从事消化道疾病的研究。E - mail:wypckk@ 163. com
【通讯作者】 惠起源(1958 -) ,男,陕西延安人,主任医师,硕士生导师,主要从事病理学的研究。
·9611·现代肿瘤医学 2015 年 4 月 第 23 卷第 8 期 MODERN ONCOLOGY,Apr. 2015,VOL. 23,NO. 08
cine,the extract on tumor cells having been reported,research progress of apoptosis of human gastric cancer cells in-
duced by this Enphorbia lunulata Bge and its effective components,were reviewed in this paper.
【Key words】gastric cancer;Enphorbia lunulata Bge;apoptosis
Modern Oncology 2015,23(08) :1169 - 1171
【指示性摘要】胃癌是我国常见的恶性肿瘤之一。药物学治疗是目前抗肿瘤防治研究最为活跃的领域。猫眼
草作为中国传统中草药之一,其提取物对肿瘤细胞作用的研究已有部分报道,本文就猫眼草或其有效成分诱
导人胃癌细胞凋亡的研究进展,及其可能发生的机制作一综述。
【关键词】胃癌;猫眼草;细胞凋亡
【中图分类号】R735. 7 【文献标识码】A DOI:10. 3969 / j. issn. 1672 - 4992. 2015. 08. 43
【文章编号】1672 - 4992 -(2015)08 - 1169 - 03
胃癌是我国的常见和多发肿瘤之一。研究表明,胃癌的
发生、发展、演变和细胞凋亡密切相关。因此,有效控制肿瘤
细胞的异常增殖、诱导其凋亡是治疗肿瘤的有效途径。猫眼
草是中国传统中草药之一,早在民间就有猫眼草治疗食管
癌、子宫囊肿的相关报道,本文探讨了其有效成分对胃癌细
胞的诱导及其作用机制的研究。
1 猫眼草(Enphorbia lunulata Bge)
又名耳叶大戟、细叶猫眼草,为大戟科大戟属植物猫眼
草的全草,主要分布于河北、内蒙古、山西、新疆、东北等地,
为多年生草本植物。猫眼草实物夏秋采集,割取全草晒干备
用。生用,亦用鲜品。具有抗肿瘤作用,对小鼠用氨水引起
的咳嗽有镇咳作用;用小鼠酚红法证明有祛痰作用,动物试
验并有消炎及利尿作用。曾报道用猫眼草组方来治疗纵隔
肿瘤、乳腺肿瘤等[1],张中建[2]自拟猫眼草止痛膏(猫眼草、
松落花、酸枣棵、猕猴、桃树根、酸枣)治疗晚期癌痛,发现猫
眼草止痛膏对缓解晚期癌症疼痛有显著疗效,尤其对胃癌、
肝癌等效果最为理想。
1. 1 猫眼草提取物的抗肿瘤成分
对猫眼草提取物抗肿瘤活性成分的研究已有部分报道。
王珏等人对猫眼草的各种活性成分进行了研究[3],利用 MTT
法和一氧化氮抑制试验为活性筛选体系,采用活性追踪的分
离方法对猫眼草 60%乙醇提取物进行了研究,从中分离得到
6 个化合物,分别鉴定为大戟素 M(euphoscopin M,1)、泽泻
醇 A(alisolA,2)、大戟苷 A(euphorninA,3)、甘遂大戟萜酯 D
(kansuiphorin D,4)、18 - 羟基泽漆内酯 A(18 - hydroxyhe-
lioscopinolide A,5)和 β -胡萝卜苷(β - daucosterol,6)。结
果表明,化合物 1 - 4 具有较强的肿瘤细胞抑制活性。猫眼
草作为中国中草药之一,随着其抗肿瘤活性成分的不断认识
及良好的抗肿瘤作用,使得猫眼草受到国内外医药工作者的
青睐,相继从猫眼草中提取分离出具有抗肿瘤活性的黄酮类
化合物及细胞毒成分 β - peltoboykinolic acid[4]。其中,黄酮
类物质是猫眼草中的主要化学成分之一。
1. 2 猫眼草提取物作用于胃癌细胞
胃癌是消化系最多发肿瘤。现已证实在胃癌中不仅有
细胞的过度增殖同时还存在细胞凋亡异常,细胞凋亡与胃癌
的的发生、发展关系十分密切。刘海峰等[5]发现,从正常胃
粘膜→萎缩性胃炎→肠化生,细胞凋亡与细胞增殖呈正相
关。不仅如此,Saegusa 等[6]还发现,胃癌细胞凋亡还与胃癌
的生长速度、分化程度和预后相关。分化好的胃癌与早期胃
癌的细胞凋亡率分别明显高于分化差的和晚期胃癌。凋亡
指数高的胃癌生长缓慢,生存时间长,而凋亡指数低的胃癌
生长速度快,容易发生转移,故生存时间短。
通过体外实验,利用流式细胞仪、MTT 法观察猫眼草提
取物对胃癌细胞的抑制率和细胞凋亡的情况。俞发荣
等[7 - 9]人利用流式细胞仪、MTT 法研究发现猫眼草多糖对
SMMC -7721 具有明显的细胞毒性和抑制细胞增殖、诱导细
胞凋亡的功能;猫眼草植物酸可明显抑制 SGC - 7901 细胞的
增殖,凋亡率也随浓度的增大而升高。
2 猫眼草诱导人胃癌细胞凋亡可能发生的机制
2. 1 通过诱导起调节作用的调控分子而诱导细胞凋亡
一系列原癌基因、抑癌基因和凋亡相关基因如 Bc - l2
p53、Fas、Bax等[10],在肿瘤细胞凋亡过程中均起着非常重要
作用,其中,Bcl - 2 基因是一种重要的凋亡调控基因,Bcl - 2
通过与凋亡蛋白酶活化因子 - 1(Apaf - 1)的相互作用,阻
止 CytC对 Caspase的激活,从而延迟细胞凋亡。但当 Bcl - 2
与 Bax 形成异源二聚体时,则又启动死亡周期。参与肿瘤的
发生、发展及细胞凋亡。Zhao 等[11]通过对宫颈癌细胞放射
治疗前后的对照研究,发现 Bcl - 2 基因在放疗所致的肿瘤
细胞凋亡的过程中有重要作用,下调 Bcl - 2 蛋白的表达可
增加放射线引起的宫颈癌细胞凋亡。p53 是在 DNA 损伤的
情况下诱导细胞凋亡的关键,研究显示,p53 基因,Fas 抗原
与胃癌发生发展中的密切关系,同一种基因在不同情况下可
显现出抑制或促进胃癌 2 种不同特性,在从正常胃黏膜到胃
癌形成过程中各种凋亡相关基因从 DNA 源头起重要作
用[12]。
2. 2 通过激活 caspase蛋白裂解酶家族而完成细胞凋亡
Caspase蛋白裂解酶是一类天冬氨酸特异性的半胱氨酸
蛋白酶(cysteinyl aspartate specific pro - tease) ,简称 Caspas-
es。在人类细胞中 caspase的超量表达和激活均会引起细胞
凋亡,因此又称凋亡蛋白酶,是分子凋亡的效应物。迄今为
止,在哺乳动物中已经发现至少有 13 种 caspase成员参与了
细胞凋亡。其中 caspase - 3 是 caspase中的关键作用的效应
酶。正常情况下,胞质内 caspase - 3 以无活性的酶原形式存
在,必须在起始型 caspase 被激活后才能进一步被激活。
caspase - 3 酶原结构中存在一安全扣调节三肽,由 ASP -
ASP - ASP组成,位于大、小亚基结合处可变形的环区中,凋
亡发生时该三肽残基在胞质内被酸化裂解,在 caspase - 3 的
触发活化时起重要作用。caspase - 3 激活时在 ASP 位置切
开,形成大、小亚基(A 和 B)并通过进一步的结构改变发挥
作用[13 - 14]。
2. 3 通过降低线粒体膜电位诱导、影响线粒体凋亡相关蛋
白的表达诱导胃癌细胞凋亡
·0711· 王亚萍,等 中草药猫眼草提取物诱导人胃癌细胞凋亡可能分子机制的探讨
通过降低细胞线粒体膜电位,释放 Caspase激活剂 Cyto,
激活 Caspase - 9 前体,通过级联放大反应依次激活上游
Caspase - 9,下游 Caspase - 3,Caspase - 6 作用于底物而破坏
Bax、Bcl - 2 凋亡二聚体,上调 Bax,下调 Bcl - 2,使细胞发生
不可逆转的凋亡;凋亡信号刺激使 CytC 从线粒体释放到胞
浆后,迅速结合并激活胞浆中的凋亡蛋白酶激活因子 - 1
(Apaf - 1) ,激活的 Apaf - 1 通过自身 caspase 募集结构域
CARD募集并活化 caspase9,使 caspase9 得以级联激活下游
的 caspases。凋亡激发因子作用于线粒体,使线粒体内死亡
基因 ced - 3 /白细胞介素 1β 转化酶(ICE)ced - 4 以及死亡
抑制基因 ced - 9 /bcl - 2 激活,两者中一方居优势,即决定细
胞存活或凋亡。当 ced - 9 /Bcl - 2 或 ced - 4(连接蛋白)和
ced - 3 /ICE 相结合,ced - 3 不能活化,防止一连串 caspases
级联反应,细胞存活;当 ced - 9 /Bcl - 2 被促凋亡因子 EGL1
结合,Bcl - 2 失活,ced - 4 使 ced - 3 /ICE 活化引起细胞凋
亡[15]。
2. 4 通过影响 Fas /Fasl 的表达诱导胃癌细胞凋亡
Fas属 TNFR /NGFR 家族,定位于人染色体 10q2411,其
产物是分子量 45kD的跨膜蛋白,它与其天然配体膜蛋白 Fas
- L(分布于 T效应细胞)结合,从而细胞内传递 /分子信号,
诱导细胞走向凋亡[16 - 17]。猫眼草可以上调胃癌细胞 Fas 基
因表达,随着药物浓度的增加,肿瘤细胞中 Fas 基因表达逐
步上调,与对照组比较,差异具有统计学意义。说明 Fas 与
胃癌生长密切相关,猫眼草水提液可能通过上调 Fas,促进胃
癌细胞的凋亡,抑制胃癌细胞的生长。抑制细胞凋亡的基
因,Bcl - 2 定位于人染色体 18q2113,现有研究发现[18 - 19],
Bcl - 2 在多种肿瘤的细胞凋亡调控中发挥重要作用,Bcl - 2
与调节蛋白 Bax形成二聚体。猫眼草可通过下调 Bcl - 2,抑
制细胞凋亡,从而影响肿瘤细胞的生长。Bcl - 2 /Bax 比率高
时,Bcl - 2 抑制细胞凋亡[20]然而,其具体有效成分及其抗癌
机制有待进一步的实验研究。
3 小结
综上所述,猫眼草作为传统中草药之一,其提取物及其
有效成分的抗肿瘤作用已引起广大学者的关注。随着研究
工作的不断深入,人们已经认识到诱导肿瘤细胞凋亡很可能
是肿瘤治疗的一个新策略。但是,在猫眼草与胃癌细胞凋亡
关系研究中,目前主要限用于现代医学实验检测诱导肿瘤细
胞的凋亡作用,如何将传统中医基础理论与现代分子生物学
有机地结合,开展中医分子生物学的研究,对中医药现代化
研究具有十分重要的意义,从而为中草药始疗肿瘤提供了广
阔前景。
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