吴茱萸的抗肿瘤研究与进展
一、概述
癌症是威胁人类生命最严重的疾病之一,中药抗肿瘤药物的研究是在上世纪半叶逐步形成和发展起来的,从中药中研制开发新药具有广阔的前景。
吴茱萸碱是传统中药吴茱萸中的主要生物碱之一,除具有抗炎、降低血糖等作用外,还有抗肿瘤活性。研究发现,吴茱萸碱一方面能抑制肿瘤细胞生长,引起细胞周期阻滞与G2/M期或GO/G1期,并改变细胞周期相关蛋白的表达;另一方面能通过多条信号通路,如依赖于caspase、调亡又到因(AIF)或通过核因子KB(NF-KB)、P38MAPK/ERK等通路诱导细胞调亡、坏死,从而提高肿瘤细胞的死亡率,此外,吴茱萸还能在体外抑制肿瘤细胞合成,血管内皮生长因子(VEGF)以及血管生成相关的多种酶的活化,从而抑制血管生成,并且在体内外抑制肿瘤细胞的浸润和转移。
二、吴茱萸的化学成分、药理作用
(一)吴茱萸俗称吴萸、米辣子,始载于《神农本草经》,为一种常用稳重散寒药,具有疏肝下气、温中散寒、开郁止痛、燥湿助阳的功能。主治厥头痛,胸腹胀满、胃腹寒痛、恶心恶吐、阳虚泄泻等症,外置口舌生疮、湿疹等症。
(二) 对血压的影响
去氢吴茱萸碱为吴茱萸的降压成分之一,该成分在降压的同时,减慢心率。降低舒张压的作用强于收缩压,提示有扩张血管的作用。吲哚美辛能部分地阻断,而聚磷酸盐能完全的取消降压作用,提示降压作用与前列腺素合成有关。吴茱萸水提醇剂对麻醉大鼠,麻醉犬有升压作用。
三、吴茱萸抑制肿瘤机制
(一)抗肿瘤
吴茱萸碱作用于A3752S2细胞,24h前启动Caspase依赖性调亡途径,而24h后启动了Capase以外的死亡途径,其抑制肿瘤作用呈现剂量和时间依赖性,细胞形态学揭示吴茱萸碱诱导细胞坏死和调亡并存。流式细胞术结果显示吴茱萸碱对A3752S2细胞的生长周期无影响[ 张莹 吴茱萸碱诱导人黑色素瘤A3752S细胞的两种死亡机制〖J〗药学学报,2003.38(9);6]。吴茱萸碱对多种肿瘤细胞有抑制增殖作用,但对人外周血单核细胞(PBMC)作用较弱。观察吴茱萸碱对人宫颈癌细胞凋亡作用,发现Capase23抑制能部分抑制Hela凋亡,Capase21抑制不能抑制Hela凋亡,所以在吴茱萸碱诱导Hela细胞凋亡过程中,可能存在CapaseCasade意外凋亡信号传到途径参与,吴茱萸碱作用于Hela细胞,具有增强线粒体诱导凋亡Bc122表达作用。
1、吴茱萸碱抑制肿瘤细胞增殖,阻断细胞周期
肿瘤是机体在各种致瘤因素作用下,局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其增殖的正常调控,导致其克隆性异常增生而形成的新生物。因此,抑制肿瘤细胞增殖是药物抗肿瘤活性的重要表现。
2 吴茱萸碱抑制肿瘤细胞浸润转移
肿瘤的生长和转移扩散都依赖于血管生成,丰富的血管为肿瘤的生长提供营养,也为肿瘤细胞侵袭进入循环系统提供机会和途径。而在肿瘤生长过程中也会分泌多种物质来促进血管生长。Shyudeng 等用吴茱萸的培养基培养的肺腺癌细胞用来检测吴茱萸碱在体外诱导血管生成的能力,以及人脐静脉上皮细胞(HUVEC5))微管的形成和浸润。实验结果表明,吴茱萸碱对血管内生长因子(VEGF)和与内皮细胞血管生成有关的分裂索活化蛋白激酶MAPK,ERK基因表达均有抑制作用,并且抑制了HUVEC5微管的形成和浸润。而给予人类重组VECF(165)能诱导HUVEC5微管合成和ERK磷酸化,吴茱萸碱的作用受到抑制。因此,吴茱萸碱可望成为一种高效的血管生成抑制剂,其机制可能通过抑制ERK的磷酸化而抑制VEGF的表达。
恶性肿瘤主要生物学特性就是侵袭和转移,肿瘤细胞的运动对肿瘤侵袭转移起着至关重要的作用,并受到宿主一系列生长因子的影响,干细胞生长因子(HCF)就是其中一种,他能有效刺激肿瘤细胞迁移。Oasawara m等[
]通过研究吴茱萸对HGF又到的肿瘤细胞系(小鼠结肠癌26-L5细胞、黑素瘤细胞B16-F10和路易L肺瘤细胞LLC)的侵袭和迁移影响,发现当肿瘤细胞在含有吴茱萸碱的纤维结合素培养板上培养时,他们的扩散能力明显被抑制,而纤维结合素的黏附能力并不受到影响。在吴茱萸碱浓度达到30时,能完全抑制HCF引起各细胞的侵袭和迁移。吴茱萸碱在体外能一直结肠癌细胞侵入基质胶,秉承浓度依赖性。在体内实验中,奖吴茱萸碱作用过的细胞接种于小鼠体内,肺转移抑制率达到70%,而且直接用吴茱萸碱治疗细胞核癌鼠、飞转移抑制率也达到48%,与顺铂的作用相当且毒副作用小于顺铂,因此,吴茱萸碱有望作为优越的化合物用于肿瘤转移的治疗。
(二)、活性成分对肿瘤细胞增殖效应影响的结果和分析
5.1吴茱萸对肿瘤细胞增活性的效应;
5.2吴茱萸胺对SPC-A-1(人肺腺癌)的作用;
5.3吴茱萸胺SPC-A-1(人肺腺癌)的增殖效应试验结果见表5-1
表5-1 吴茱萸胺对SPC-A-1(人肺腺癌)24hr的抑制作用
图5-2吴茱萸胺对SPC-A-1(人肺腺癌)24hr的抑制作用
吴茱萸胺对SPC-A-1(人肺腺癌)48hr的抑制作用
吴茱萸胺对SPC-A-1(人肺腺癌)72hr的抑制作用
由上表、图可知,吴茱萸碱胺对SPC-A-1(人肺腺癌)在24hr,0.625ug/ml时即有明显作用,并且在0.625-2.50之间,具有量效关系。以对数趋势来看具有浓度抑制率的对应关系。可以看出吴茱萸碱胺在低浓度(2.5ug/ml0对SPC-A-1生长抑制作用量大,而浓度10ug/ml的抑制作用则低于其作用,可以提示吴茱萸胺对SPC-A-1的抑制作用有一个最佳的浓度,而不是剂量越大作用越高。
结语
吴茱萸碱能抑制多种肿瘤细胞生长,诱导细胞调亡,能抑制肿瘤血管生成及浸润转移,其抗癌谱广,抗癌活性高,是一种具有开发前景的天然抗肿瘤活性物质。但关于吴茱萸碱具体作用位点和详细作用机制仍不明确,体内研究少,其毒性作用、耐药性以及药动力学特性等均不明确,有待进一步探索研究。
参考文献
1、 鲁耀邦,等吴茱萸的心血管药理研究〖J〗中药药理与临床1995,(1):19
2、 张莹 吴茱萸碱诱导人黑色素瘤A3752S细胞的两种死亡机制〖J〗药学学报,2003.38(9);6
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5、抗肿瘤药物的研究新进展〖J〗中国国新药杂志,2000.9(3):149-154