原花青素抗肿瘤作用及机制研究进展

张峰源 综述，赵先英，张定林，季卫刚，刘毅敏△ 审校

(1.第三军医大学学员旅十五队，重庆 400038；2.第三军医大学药学院化学教研室，重庆 400038)

原花青素(proanthocyanidins，PC)是植物王国中广泛存在的一类多酚化合物的总称，是一种有着特殊分子结构的生物类黄酮，占葡萄籽提取物的85％。低聚PC的生物适应性好,生物利用度高,毒性低。近年来的研究表明，PC能抑制多种肿瘤细胞生长，促进肿瘤细胞凋亡[1]，而且还能拮抗化疗药物对正常细胞的毒性[2]，具有较好的防癌、抗癌功效[3-4]。PC的抗癌细胞增殖和诱导其凋亡作用及其机制已成为近年来天然抗肿瘤药物的研究热点之一。本文就PC抗肿瘤作用及机制的研究进展进行综述。

1 PC抗前列腺癌

PC具有抗前列腺癌细胞增殖的作用。有研究显示，PC对前列腺癌PC-3细胞的生长有显著的抑制作用，并呈明显的量效和时效关系[5]。研究还发现，PC将PC-3细胞周期阻滞在G0/G1期，通过caspase途径诱导细胞凋亡。孙怡等[6]用细胞线粒体膜电位的变化来研究PC诱导前列腺癌PC-3细胞凋亡的机制，研究发现PC诱导PC-3细胞凋亡的机制与降低线粒体膜电位有关。用100、200、300 μg/mL PC分别作用于PC-3细胞24 h后，细胞线粒体膜电位强度下降。随着PC作用浓度的增加，弱荧光细胞显著增多，300 μg/mL PC作用24 h后，弱荧光的细胞增加到87.3％。100 μg/mL PC作用细胞24 h，5.64 ％的细胞出现早期凋亡，84.7％的PC-3细胞呈现线粒体膜电位降低；300 μg/mL PC处理后，PC-3细胞凋亡率和坏死率分别为44.86％、50.81％。研究表明PC可在体外诱导PC-3细胞凋亡，其机制与降低线粒体膜电位有关。利用PC作用于大鼠的肾细胞，发现PC对肾细胞的毒性较小，从而为临床应用PC预防和治疗前列腺癌提供了依据。

PC不仅仅对前列腺癌PC-3细胞起抑制作用。有研究发现，利用PC处理人雄激素依赖性前列腺癌细胞株LNCaP细胞后，发现PC也可引起体外前列腺癌LNCaP细胞形态的明显改变[7]。用不同浓度100、200、300 μg/mL的PC对LNCaP细胞作用后，发现细胞增殖抑制率分别为27.1％、72.1％、86.4％。经检测证实300 μg/mL PC处理LNCaP细胞72 h可引起36.5％的凋亡率，通过利用不同浓度的PC，不同的时间作用于前列腺癌LNCaP细胞，发现细胞增殖抑制率随PC浓度和作用时间的延长而增强，结果表明PC可在体外抑制前列腺癌LNCaP细胞增殖,并促进其凋亡且有时间剂量效应。

2 PC抗卵巢癌

PC对卵巢癌的预防和治疗也有很好的疗效。有研究报道PC对卵巢癌细胞的生长抑制及诱导凋亡的作用[8]。用不同浓度的PC不同时间处理卵巢癌顺铂耐药细胞COC1/DDP，检测处理后细胞的细胞周期及其细胞的凋亡情况，发现PC可引起COC1/DDP细胞形态明显的凋亡，对COC1/DDP具有明显的增殖抑制的作用，当超过一定浓度也会诱导卵巢癌细胞的凋亡，并且随着药物浓度的增加，凋亡率显著增加，呈剂量-时间依赖性。

研究发现，PC可以在体外抑制COC1/DDP细胞的增殖并诱导其凋亡，其作用机制可能与COC1/DDP细胞上的caspase-3蛋白表达有关。同时也用caspase-3蛋白的表达活性来研究PC诱导卵巢癌顺铂耐药细胞凋亡的机制，用不同浓度的PC处理COC1/DDP细胞，经检测发现经过PC处理后细胞内有caspase-3蛋白的表达，并且随着药物浓度增加，caspase-3蛋白表达也随之增加，也呈现出剂量-时间依赖性[8]。为了深入了解PC对卵巢癌顺铂耐药细胞中caspase-3蛋白的作用机制，Roy等[9]在研究卵巢JB6 C141细胞时，发现PC可以通过增大Bax/Bcl的比例，最终激活caspase-3蛋白的表达，促使肿瘤细胞凋亡[10]。在PC对卵巢癌SKOV3细胞增殖和凋亡的影响研究中发现PC也可通过降低survivin的表达，间接抑制caspase-3的活性从而促进细胞的凋亡[11]。

3 PC抗乳腺癌

PC具有诱导乳腺癌细胞凋亡的作用。当用PC处理体外悬浮培养的乳腺癌MCF-7细胞时，发现乳腺癌MCF-7细胞有自身脱落凋亡的作用[12]，但是当在悬浮培养的乳腺癌MCF-7细胞中加入PC后，却发现当PC的浓度为0.1 mmol/L时，导致悬浮培养的细胞失去聚集成团的能力，由此对乳腺癌MCF-7细胞的生长起到抑制和诱导其凋亡的作用。李丽等[13]用PC分别在体外处理人乳腺癌MCF-7细胞及其耐药株MCF-7/ADR细胞，研究PC对多药耐药的逆转作用，以及PC对GSTπ、TopoⅡα等多药耐药相关蛋白表达状况。经实验研究发现PC可使MCF-7/ADR细胞GSTπ表达下降，却对TopoⅡα表达无相关影响。此实验证实PC具有多药耐药逆转作用，其机制可能与降低肿瘤细胞内GSTπ的表达有关。有关PC耐药性机制的研究，许多研究者做了大量的实验。经实验发现，PC是通过抑制Pgp的表达，使得耐药株MCF-7/ADR细胞具有耐药性，从而诱导肿瘤细胞的凋亡[14]。

4 PC抗膀胱癌

PC对膀胱癌有预防和治疗的功效。刘洁等[15]报道了PC对人膀胱癌细胞株BIU87细胞增殖和凋亡的影响，用BIU87细胞与50、100 、200 μg/mL的PC共同孵育24 h后 ，分别检测PC对膀胱癌细胞株BIU87细胞的增殖抑制率以及细胞凋亡的情况，结果发现不同浓度(50、100、200 μg/mL)的PC对BIU87细胞的增殖抑制率分别为(13.0±1.5)％、(31.8±2.1)％、(48.6±1.8)％；凋亡率分别为(8.7±0.7)％、28.2±1.6)％、(48.5±0.7)％；细胞增殖抑制率和凋亡率均随PC浓度的升高而增高，呈浓度依赖性。研究还发现，低浓度的丝裂霉素C(MMC)与PC联合应用，可以对膀胱癌细胞株BIU87细胞起到更好的效果。如果二者的浓度过高，反而会起到拮抗的作用。为了使PC对膀胱癌的作用发挥出最好的效果，有学者对MMC和PC两种药物在不同浓度下单独及联合应用时的作用效果进行了大量实验，希望可以得到二者协同发挥最好效果时的最佳浓度，从而利用二者起最大协同作用时的浓度有效的诱导膀胱癌细胞凋亡[16]。研究发现，当MMC、PC单独应用时，BIU87细胞生长的抑制作用随药物浓度的增加而增加，呈现浓度依赖性，中效浓度分别为15.422、195.865 g/mL。当MMC与PC联合应用时，其作用效果表现为在低浓度(0％～<37％)时呈协同作用(CI<1)，高浓度(37％～<100％)时呈拮抗作用(CI>1)，中效浓度为109.496 g/mL。

5 PC对其他肿瘤的作用

近年来报道，PC不仅仅局限于对以上肿瘤细胞有明显的治疗效果，而且对其他肿瘤细胞也有着较明显的治疗效果。为了研究PC是否可以诱导胃癌细胞的脱落和凋亡，利用细胞形态学观察、细胞染色实验和流式细胞仪检测方法观察PC对悬浮培养的胃癌细胞生长状态和细胞周期的影响以及诱导脱落凋亡作用的方法进行了大量的实验研究[17]。通过对实验结果分析，发现0.11 mmol/L PC可抑制抗脱落凋亡的胃癌细胞聚集成团，0.15 mmol/L PC可阻滞悬浮培养的不同胃癌细胞于不同的细胞周期,并诱导胃癌细胞发生脱落凋亡。

有研究用PC处理促癌剂TPA诱导过的小鼠皮肤肿瘤细胞,结果发现，经PC处理过的小鼠，皮肤癌的发病率远远低于对照组[18]。利用富含PC的松树皮提取物(PMBE)处理肝癌BEL-7402细胞发现，PMBE可能通过下调bcl-2基因的表达抑制BEL-7402细胞的生长,并诱导其凋亡[19]。研究报道PC可以诱导人口腔内鳞癌细胞HSC-2及涎腺癌细胞增殖抑制基因(HSG)的凋亡[20]，其作用机制可能是通过激活caspase,使细胞角蛋白18 (cytokeratin18)发生降解从而促进细胞的凋亡，同时对正常牙龈成纤维细胞的肝细胞生长因子(HGF)也起到了保护作用。Yamagishi 等[21]发现CLPr对PhIP诱导的大鼠胰腺癌细胞的活性有明显的抑制作用。有研究利用PC处理经氧化偶氮甲烷诱导后的大鼠结肠癌细胞，结果发现当喂小鼠以0.1％～1.0％的PC时，结肠癌的发病率降低了72％～88％ ，且鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性降低了20％～56％[22]。Meeran等[23]发现PC可能通过caspase-3蛋白激活的凋亡通路诱导人上皮细胞癌细胞株A431的凋亡。Sato 等[24]研究发现葡萄籽提取物PC可以促进缺血-再灌注后心脏收缩功能的恢复，心肌梗死范围明显减小，并且通过荧光显示，PC能够直接清除过氧自由基。梁慧敏等[25]发现PC作用于人肝SMMC-27721细胞使细胞甲胎蛋白mRNA表达量明显下降，碱性磷酸酶活性明显升高，对肝SMMC-27721细胞起到抗增殖和促分化作用。

6 结 语

综上所述，PC诱导肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤细胞生长的作用明显，具有耐受性好，无致畸、致突变，基本无毒副作用等特性，而且在自然界中分布广泛，资源丰富，因此，具有广阔的开发应用前景。通过深入研究和不断开发，PC有望成为一种高效低毒的抗肿瘤新药。当然，这些作用都还处于研究阶段，其机制及药理作用的靶点都还不是特别清楚，还有待于进一步深入研究。

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