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刺五加有效成分的抗肿瘤作用研究与评价

2010-02-09杜佳新顾玉红朱小红哈尔滨医科大学附属第一医院哈尔滨市150001哈尔滨医科大学附属肿瘤医院哈尔滨市150081

中国医院用药评价与分析 2010年3期
关键词:刺五加多糖肝癌

杜佳新,顾玉红,张 博,朱小红(1.哈尔滨医科大学附属第一医院,哈尔滨市 150001;.哈尔滨医科大学附属肿瘤医院,哈尔滨市 150081)

1 刺五加皂苷抗肿瘤作用研究

刺五加Acanthopanax senticosus(Rupr.et Maxim.)Harms为名贵中草药刺五加的原植物,属五加科,别名刺拐棒,为五加科多年生落叶灌木。主产黑龙江小兴安岭,在吉林、辽宁、河北、山西等省也有分布。树皮为入药的五加皮,民间多用根及根茎。刺五加具有益气健脾、补肾安神、益精壮骨之功效。国内外已将刺五加作为与人参具有相似作用的药物应用于临床。自20世纪50年代以来,国内外的研究人员对刺五加的化学成分、药理作用等进行了大量的研究,验证了刺五加的活性物质及其良好的药理作用,并分离得到了其中大部分有效成分。抗肿瘤作用作为刺五加研究中一个新的结论已经受到人们关注,为进一步推广其临床应用,现将刺五加的抗肿瘤研究作一综述。

1.1 刺五加皂苷抗肝癌作用研究

吕冬霞[1]等对刺五加皂苷ASS与肝癌SMMC-7721细胞株发生、发展的关系及ASS抗肝癌SMMC-7221细胞的机制进行了研究,发现经ASS诱导肝癌SMMC-7721细胞后,肿瘤细胞体积缩小,染色质浓缩,细胞核呈新月形、环状或碎块状,并出现凋亡小体等典型凋亡形态学的改变;DNA电泳出现凋亡所特有的梯状条带。实验表明ASS能诱导肝癌SMMC-7721细胞发生凋亡,且具有剂量和时间的依赖性。结果表明,ASS能够抑制肝癌SMMC-7721细胞增殖,诱导细胞凋亡,对指导临床药物治疗肝癌具有重要的意义。冯雪梅[2]等研究了刺五加叶皂苷(ASS)诱导肝癌细胞HepG2凋亡和抑制宿主肝癌生长和转移的作用。结果表明当ASS剂量为0.25 mg·kg-1和 1 mg· kg-1时,抑瘤率分别为 45.43% 和72.06%,凋亡小体百分率为20.6% ±3.9%、31.1% ±1.8%。ASS组腹膜、肝、肠系膜和脾的癌转移率显著低于对照组。ASS有抑制人肝癌在小鼠体内生长和转移的作用,其作用随剂量增加而递增,此作用可能与ASS促进肝癌细胞凋亡有关。邸雅南[3]等探讨刺五加皂苷(ASS)对体外培养HepG2肝癌细胞凋亡的影响。采用透射电镜及琼脂糖凝胶电泳观察ASS作用肝癌细胞捅亡的形态学改变和DNA电泳。电镜观察ASS作用肝癌细胞出现异染色体边集,线粒体肿胀等捅亡改变。ASS作用肝癌细胞DNA出现典型梯状改变。提示ASS促进体外培养肝癌细胞捅亡,且随着时间的增加和剂量加大,诱发凋亡程度增高。叶炯贤[4]等研究刺五加叶皂苷(ASS)抑制宿主肝癌生长和转移的作用机制。通过给BABL/c小鼠腹腔内注射Hep G2肝癌细胞,10 d后给予ASS腹腔注射,8周后处死小鼠,取瘤称重。用免疫组织化学方法检测ASS对移植肝癌组织nm23-H1和p53基因蛋白表达的影响及抑瘤率,观察ASS对肝癌细胞在小鼠腹腔生长和转移的作用。结果显示,当ASS剂量为0.25、1.00 mg·kg-1时,抑瘤率分别为45.43%和72.06%,显著低于对照组(P<0.05)。ASS 1.00 mg·kg-1治疗组的nm 23-H1阳性表达率明显高于对照组。结论:ASS有抑制人肝癌在小鼠体内生长和转移作用,其作用随剂量增加而递增,此作用可能与ASS促进肝癌细胞nm23-H1基因蛋白表达有关。

1.2 刺五加皂苷抗肺癌作用研究

张曼颖[5]等研究了刺五加叶皂苷(ASS)诱导肺癌细胞凋亡的作用机制。通过流式细胞仪和透射电镜观察ASS对Spc-A1肺癌细胞的细胞周期动力学的影响和形态改变。发现ASS可诱发肺癌细胞凋亡,电镜观察肺癌细胞呈凋亡改变,其效应与其作用的剂量成正比。

1.3 刺五加皂苷抗胃癌作用研究

叶红军[6]本研究表明,Ass通过促使胃癌细胞的Ca2+内流,诱导人SGC790I胃癌细胞凋亡。随着时间的增加和剂量的加大,诱发凋凋亡作用增强。叶红军[7]研究刺五加(ASS)皂苷在体外对胃癌细胞凋的诱导作用,在细胞培养体系中加入ASS诱导,并用维A酸(RA)作为对照药物,用琼脂糖凝胶电泳和透射电镜观察ASS和RA对7901胃癌细胞凋亡的DNA电泳和形态学改变。结果表明,琼脂糖凝腔DNA电泳显示 RAl×10-4mmol·mL-1作用的癌细胞,因凋亡细胞较少,呈模糊梯状改变。ASS 0.5 mg·mL-1和 1.0 mg·mL-1作用的胃癌细胞呈多个典型DNA电泳的梯壮片段,提示ASS和RA均有促进胃癌细胞凋亡作用;电镜观察ASS作用细胞24 h后,异染色质边集,线粒体肿胀呈圆型伴部分线粒体嵴消失。48 h后细胞膜破坏,胞内细胞器减少,核肿胀RA作用24 h和48 h后,细胞核固缩,胞质内出现较多空泡和脂滴。结论:ASS和RA均可诱导7901胃癌细胞凋亡,且呈是和剂量依赖性 ASS作用于胃癌细胞可有效地介导靶细胞的凋亡。

2 刺五加多糖抗肿瘤作用研究

赵俊霞[8]采用MTT法检测ASPS对小细胞肺癌H446细胞增殖的抑制作用;利用Hoechst33258染色和流式细胞技术检测经ASPS处理后H446细胞凋亡的形态特征及凋亡率的变化;Western印迹方法检测凋亡相关基因bax、bcl-2、p53表达的变化。MTT分析表明,ASPS作用48 h后可明显抑制H446细胞的增殖,半数抑制浓度(IC50值)为476.36 mg·mL-1;Hoechst染色结果:H446细胞在ASPS诱导下出现典型的凋亡形态;流式细胞术检测结果显示:对照组及浓度为240、480、960 mg·mL-1药物处理组凋亡率分别是5.02% ±0.4%、11.12% ±1.8%、19.89% ±2.5%、22.54% ±1.8%;Western印迹显示:在ASPS的诱导下bax、p53的表达量提高,而bcl-2的表达量下降。研究表明,ASPS对H446细胞增殖有抑制作用,并能促进其凋亡;ASPS通过上调bax、p53表达,下调bcl-2表达促进H446细胞凋亡。程秀娟[9]研究表明,ASPS用最大浓度静注1.8 g·kg-1尚不引起小鼠死亡,故毒性很低。ASPS体外实验,对瘤细胞无直接杀灭作用。体内实验,0.34 g·kg-1对小鼠 S37、S108、HBPA 都有显著抑制作用(P<0.01),对L816白血病小鼠存活时间无影响,剂量增大为0.5 g·kg-1时,对HEPA反而无抑制作用。ASPS抑制动物肿瘤时,对荷瘤动物的脾脏较对照组显著增大。根据以上结果,ASPA可能是通过调节机体的免疫功能而抑制肿瘤的生长。袁学千[10]用刺五加多糖亦明显增加小鼠脾脏和肠系膜淋巴结细胞数目,脾脏白髓总体积和淋巴结皮质总体积也增加。表明刺五加多糖确能使免疫器官的免疫细胞数目增加,也为刺五加多糖促进抗体形成的作用提供了形态学依据。作为免疫调节剂,刺五加多糖可促进淋巴细胞增殖,使之代谢活跃,功能增强,以此形态学改变为基础,促进了机体的免疫功能。曹广文[11]研究表明,刺五加多糖在体内均可促进脾淋巴细胞增生,对老龄小鼠脾细胞有显著的促增殖作用,这些新增殖的淋巴细胞中LAK前体细胞占有一定的比例,在体外经IL-2刺激分化成LAK细胞。我们知道IL-2活化淋巴细胞的同时也刺激抑制性T细胞增殖,可抑制Ts亚群。刺五加多糖对LAK活性的作用是多方面的,有待于进一步探讨。佟丽[12]等采用毛细管柱气相色谱法分析了刺五加多糖与S108细胞一同温育24 h后,细胞膜磷脂和中性脂的脂肪酸组成变化,发现中性脂的脂肪酸组成和不饱和性不受影响,磷脂的脂肪酸组成发生明显改变,花生四烯酸(C20;4)和豆蔻酸(C14;0)降低(P<0.05或P<0.01),与用作阳性药物对照的氨甲喋吟作用相似。对膜磷脂脂肪酸组成变化的意义进行讨论,认为在刺五加多糖的抗肿瘤机制中,细胞膜磷脂生化特性的改变是重要环节。

3 黄芩刺五加共同作用研究

马丁[13]观察44例卵巢恶性肿瘤患者在化疗间歇期服黄芩刺五加,并测定其免疫功能结果发现,用药后α干扰素(IFN-α)和自然杀伤细胞(NK)活性水平逐渐增高。提示黄茂刺五加具有明显促进产生内源性IFN的作用,可对抗癌细胞和化疗药物的免疫抑制作用。采用3H-TdR掺入实验,测定黄茂刺五加对人卵巢癌细胞合成的抑制作用。结果发现该药能直接抑制癌细胞的合成,并随用药剂量的增加、用药时间的延长,抑制作用增强。

4 其他研究

张敬一[14]探讨刺五加对小鼠Lewis肺癌侵袭转移干预作用的效果。发现刺五加有抑制肿瘤生长、在实验性肺癌侵袭转移过程中显示出了一定的干预作用。适于被开发为常规抗癌辅助药物。蔡宇[15]研究超滤膜对刺五加水煎液分离药效部位及抗肿瘤的活性。采用含药血清方法处理培养的小鼠肿瘤细胞HT29、U937和A549,观察肿瘤抑制作用同给药量和给药时间的关系。结果显示,5~80 g·kg-1含药血清对各肿瘤株细胞均有明显抑制作用,且与剂量成正相关。药物血清在不同时间对各肿瘤株细胞均有明显抑制作用,与药物剂量成正相关。提示超滤膜分离的刺五加水煎液药效部位在体外有抗肿瘤活性。梁丽坚[16]评价了不同提取方法所得的刺五加提取物的抗肿瘤作用,采用S180移植瘤动物模型,对刺五加水煎液、甲醇提取液、甲醇提后再经水提醇沉后的提取部分Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从抑瘤率、NK细胞活性两方面评价其抗肿瘤和免疫调节功效。结果样品Ⅱ的不同剂量组对S180肉瘤小鼠抑瘤率为19.47% ~35.67%,样品Ⅲ的不同剂量组对S180肉瘤小鼠抑瘤率32.27% ~48.17%,样品Ⅲ用药各剂量与空白比较差异显著,P<0.05,样品Ⅱ和样品Ⅲ药物用量与抑瘤率成正相关。结论:刺五加提取物Ⅲ能体现明确的抗肿瘤活性功效。

5 刺五加制剂的研究进展

蔡宇[17]等评价了膜分离刺五加水煎液不同药效部位的体外抗肿瘤对肿瘤细胞株HT29、U937和A549生长的抑制的药效作用,结果表明抑制作用与浓度呈现正相关。刺五加脑灵液是临床治疗失眠多梦、健忘、倦怠乏力、食欲不振等症的有效药物,为了克服其不便携带和储存,制备工艺复杂,产品质量不易控制等缺点,杜小英[18]等研究将其剂型改变,制成刺五加脑灵泡腾片。目前已有片剂、胶囊剂、注射剂、口服液剂等剂型。王丽云[19]在刺五加片的基础上,经提取纯化工艺的改进优化,制成滴丸剂,并按照新药申报资料的要求,进行了药学及初步药效学研究。张潇月[20]对复方刺五加注射液的抗实验性心律失常作用及其机制研究,结果表明复方刺五加注射液具有抗心律失常作用,值得进一步深入研究其药理作用和应用前景,该研究具有重要的理论意义和广阔的临床应用前景。张旭东[21]等对刺五加制剂的临床应用进行了总结,临床主要用于治疗脾肺气虚、肾虚腰膝酸痛、心脾不足、失眠健忘等症。近年来,刺五加制剂类型不断增加,在临床应用上取得了可喜进展。例如,刺五加注射液具有扩张心脑血管、降低心肌耗氧量、改善微循环、清除氧自由基等作用,在心脑血管疾病防治方面发挥着中医中药独特的优势。

6 问题与展望

目前刺五加的抗癌研究主要集中在刺五加皂苷、刺五加多糖和黄芩、五加复方方面,对刺五加其他有效成分的研究尚未有深入进展,在今后的研究中要结合临床症状表现,开发利用更多有效成分,加强刺五加在抗肿瘤方面的作用。

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