姜黄素对药物转运体影响的研究进展

范景辉，张毕奎（1.中南大学湘雅三医院药剂科，长沙市410013；2.中南大学药学院，长沙市410013）

姜黄是一种多年生草本植物，作为传统药物已使用了数百年。姜黄素（Curcurmin，Cur）是姜黄的主要成分，大量研究证明Cur有许多重要的生物学作用，包括抗炎、抗氧化、抗癌、促进伤口愈合、防治心血管疾病和神经系统退变性疾病等作用[1，2]，而且安全性好，人体用量12 g·d-1时亦未出现严重不良反应。但Cur水溶性低、吸收差和代谢快，导致其生物利用度很低，阻碍其临床应用[3]。国内、外许多学者就如何改善Cur生物利用度进行了多方面的研究[4]。药物转运体在药物的吸收、分布和排泄过程中起着非常重要的作用。目前，关于Cur对药物转运体影响的研究也越来越多，本文就Cur对P-糖蛋白（P-gp）、乳腺癌多药耐药蛋白（BCRP）、多药耐药相关蛋白（MRP）的影响作一综述。

1 Cur对P-gp的作用

P-gp是多药耐药基因1（MDR1）的编码产物，P-gp的过量表达被认为是肿瘤细胞最典型的多药耐药机制，但P-gp并非是一种异常蛋白，它是人体内一种具有重要生理功能的转运蛋白，涉及正常组织的解毒、体内毒性物质的清除、某些物质的转运以及参与正常组织细胞抵御外源性毒素损伤等，故笔者从不同生理状态来讨论Cur对P-gp的影响。

1.1 Cur对肿瘤细胞中P-gp的影响

目前，国内、外对Cur逆转多药耐药方面的研究比较多。Anuchapreeda S等[5]发现，Cur可剂量依赖性地下调耐药人宫颈癌细胞KB-V1的P-gp蛋白和MDR1基因的表达以及P-gp活性，而对于野型细胞KB-3-1则无影响。同时，Cur能增加KB-V1对长春碱的敏感性。另外，Cur对P-gp ATP酶的活性是低浓度诱导、高浓度抑制。Cur可剂量依赖性抑制长春碱激活的P-gp ATP酶活性和P-gp与其底物结合，说明Cur可能与其底物竞争相同结合位点。Limtrakul P等[6]和Chearwae W等[7]用同样的细胞得到了相似的结论，而且后者发现Cur与KB-V1和KB-3-1孵育72 h，对这2种细胞毒性的半数致死浓度（IC50）的影响无差异，认为Cur可能不是P-gp的底物。研究人员还采用了其他耐药细胞系来考察Cur对多药耐药的逆转程度和机制，如人红血病耐药细胞K562/A02[8]、人肉瘤细胞MES-SA/Dx-5[9]、膀胱移行细胞癌耐药株BIU-87/ADR[10]、猪肾上皮细胞耐药株LLC-GA5-COL300[11]以及人胃癌细胞耐药株SGC7901/VCR。但Tang XQ等[12]和李燕[13]对Cur能否下调SGC7901/VCR细胞的P-gp表达有分歧。Tang XQ的实验中10 μmol·L-1Cur与耐药细胞孵育24 h，细胞的P-gp表达率从42.73%降到17.69%；而后者是 25 μmol·L-1，Cur与细胞作用 72 h，细胞的P-gp表达无明显改变。Choi BH等[14]深入研究发现，Cur可能是通过PI3K/Akt/NF-κB通路下调L1212/Adr的P-gp表达。除逆转多药耐药之外，徐栋[15]还发现肿瘤细胞K562经2 mg·L-1Cur预处理24 h，可预防阿霉素引起的MDR1 mRNA与P-gp表达升高。总之，Cur可以通过下调P-gp的泵功能或P-gp表达，增加耐药细胞对化疗药物的敏感性，Cur有望成为新的化疗增敏剂。

1.2 Cur对正常生理条件下P-gp的影响

P-gp在大肠和小肠的黏膜、血脑屏障、肝细胞、肾上腺及肾近端小管等均有分布。研究大多以Caco-2细胞为模型，Cur（30～60 μmol·L-1）可抑制P-gp介导的[3H]-地高辛在L-mdr1和Caco-2细胞的转运[16]。Bansal T 等[17]和Ampasavate C 等[11]用30 μmol·L-1Cur与Caco-2细胞作用，能使伊立替康和柔红霉素底侧b向顶侧a转运减少，柔红霉素a-b方向的转运增加。Hou XL等[18]发现，经姜黄属（姜黄、郁金、蓬莪术）甲醇提取液和Cur处理后的Caco-2细胞用无药物的培养液培养72 h后，P-gp的表达及活性与对照组比较无差异，即这种调节是可逆转的。然而意外的是0.1 g·L-1姜黄属提取液与Cur作用相反，均上调MDR1 mRNA、P-gp含量和P-gp活性。与Ampasavate C等[11]的结果不同，他的结论是50 μg·L-1郁金提取液和40 μg·L-1莪术提取液均能增加Caco-2对罗丹明123的摄取。可能是由于2个试验中姜黄属植物粉末提取物中的Cur和其他成分含量有差异，导致二者共同作用的结果不同。大鼠体内的研究表明，连续4 d口服Cur（60 mg·kg-1·d-1）可下调肠道、上调肝脏的P-gp表达，对肾脏的P-gp含量无影响，引起P-gp底物塞利洛尔的Cmax和AUC增加、表观清除率下降，但提前30 min给予Cur对塞利洛尔的药动学参数无影响。说明Cur对P-gp含量的影响有组织特异性，从其对塞利洛尔药动学影响可看出，Cur对肠道P-gp下调起主导作用[19]。最近一试验得到相似的结果：连续 4 d给予 Cur（100 mg·kg-1·d-1）可使大鼠多西紫杉醇生物利用度提高8倍，同样提前30 min给予Cur对其药动学无影响[20]。何鑫[21]则从人体上考察Cur对P-gp功能的影响，结果显示连续14 d给予Cur（1 000 mg·d-1）能明显促进P-gp探针药他林洛尔的吸收，抑制其排泄，表明Cur对人体内P-gp具有抑制作用。然而，有的实验则得出不同的结果：受试者连续6 d口服Cur（300 mg·d-1）使他林洛尔的Cmax和AUC分别减少28%和33%，生物利用度降低[22]。随后有体外试验表明，Cur（0.1～1.0 μmol·L-1）能在1 h内上调Caco-2细胞的P-gp活性，可能是Cur在低浓度下能激活ATP酶活性上调P-gp的功能，或是在短时间内诱导了P-gp表达，长时间（72 h）应用同浓度的Cur也能诱导P-gp和MDR1 mRNA表达[23]。

2 Cur对BCRP的影响

BCRP属ABC转运蛋白家族，它的底物大多与P-gp和MRP重叠。以BCRP过表达细胞为模型，Cur可剂量依赖性抑制BCRP底物的转运，增加耐药细胞对米托蒽醌等抗肿瘤药的敏感性，上调BCRP的ATP水解活性，但Cur抑制BCRP转运体与其蛋白表达无关。在MCF-7 FLV1000和MCF-7细胞内Cur的含量无差别。Cur可能不是BCRP的底物，但可与BCRP底物结合位点相结合[24]。然而Ebert B用不同细胞系得出不同的结论：25 μmol·L-1Cur与芳基受体缺乏的 MCF-7AHR200和MCF-7细胞孵育24 h、Caco-2细胞孵育72 h，可显著增加MCF-7和Caco-2细胞中BCRP蛋白含量，而MCF-7AHR200细胞中则无BCRP蛋白表达。推测Cur可能依赖芳（香）烃受体上调BCRP蛋白水平[25]。随后Shukla S等[26]发现，Cur可浓度依赖性抑制鼠血脑屏障BCRP的活性，而且提前1 h给予400 mg·kg-1Cur，可增加BCRP底物柳氮磺胺吡啶的Cmax和相对生物利用度。但对BCRP基因敲除小鼠血浆中柳氮磺胺吡啶含量无显著影响。

3 Cur对MRP的影响

MRP同属人ABC转运蛋白家族，目前Cur对MRP的影响仅限于体外试验，且研究较少。在表达MRP1和MRP2的Sf9离体细胞膜时，Cur可显著抑制MRP1和MRP2介导的转运，IC50分别是15和5 μmol·L-1。在过表达MRP1的马-达二氏犬肾细胞MRP1-MDCKⅡ时，Cur也可以抑制MRP1介导的转运，IC50是45 μmol·L-1。然而对MRP2-MDCKⅡ细胞，Cur对其介导的转运无抑制作用。Cur对这两种转运细胞的MRP抑制作用有差异，可能是由于在MDCKⅡ细胞中Cur快速代谢成其双谷胱甘肽结合物，且代谢产物对转运体的抑制作用不如Cur；另还发现Cur可能不是MRP1和MRP2的底物[27]。2年后作者得到了相似的结果[28]；除此之外，在Sf 9细胞模型中，50 μmol·L-1Cur对MRP2的ATP酶活性无影响，但可抑制MRP1的ATP酶活性。这一结果又被Chearwae W等[29]证实：以MRP1-HEK293和HEK293细胞为模型，Cur对两细胞的毒性IC50无差异，说明Cur可能不是MRP1的底物。Cur可影响MRP1活性，逆转MRP1介导的耐药。进一步考察Cur与MRP1作用机制，发现Cur对MRP1 ATP酶活性是低浓度诱导、高浓度抑制（与P-gp相似），但不影响ATP与MRP1的结合，说明Cur可能是与MRP1底物结合位点相结合。总之，目前的体外试验表明Cur在一定程度上可以抑制MRP介导的转运。

4 结语

从体外试验和动物实验可以看出，Cur可调节P-gp、BCRP、MRP介导的转运体的活性或表达，影响P-gp和BCRP底物的药动学过程。但是因其相关的临床研究较少，而且Cur使用剂量有差异，故得出的结论不同。因此，Cur与其他药物合用可能引起的药物相互作用，需进一步进行临床研究，从而为临床合理应用提供依据。

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