姜黄素抗消化系肿瘤作用研究
2012-08-15杭州市红十字会医院中药房杭州310003
方 悦 黄 芳 郑 琦 杭州市红十字会医院中药房 杭州310003
姜黄为姜科植物姜黄的干燥根茎。姜黄其性味辛、苦、温,可行气破瘀、通经止痛,早在公元700年即作为草药存在于印度和中国。姜黄素是从姜科姜黄属植物姜黄的根茎中提取的一种酚类色素,主要药理作用包括抗炎、抗氧化、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤、抗HIV病毒等,且毒性很低。其抗肿瘤作用于1985年由印度学者Kuttan首次提出。最近发现姜黄素对多种人类消化系统的肿瘤有化学预防和治疗作用。
1 姜黄素的理化性质
姜黄素为橙黄色结晶粉末,味稍苦。不溶于水,溶于乙醇、丙二醇,易溶于冰醋酸和碱溶液,在碱性时呈红褐色,在中性、酸性时呈黄色。对还原剂的稳定性较强,着色性强(不是对蛋白质),一经着色不易退色,但对光、热、铁离子敏感,耐光性、耐热性、耐铁离子性较差。
2 抗消化系统肿瘤作用
2.1 口腔癌 刘泽嵚等[1]报道姜黄素对DMBA 诱发的地鼠口腔癌有预防作用,其机制与保护DNA损伤、抑制细胞增殖有关。庞宝兴等[2]报道姜黄素对人口腔鳞癌细胞Tca8113及Tb的增殖具有显著的抑制作用,并可诱导细胞凋亡。陈教文等[3]报道姜黄素可抑制口腔舌癌的增殖和转移,其机制可能是使cdc27、EGFR sub-strate15、PPAR-alpha 和H2A histone 基因表达水平降低,从而使细胞停留在细胞周期的M期,达到抗舌癌细胞增殖的作用。
2.2 食道癌 Ushida等[4]报道膳食姜黄素对N-亚硝基苯甲基胺(NMBA)诱导的大鼠食管癌在促发阶段和发展阶段均有抑制作用,且食管癌及癌前损伤的发生率和多形性均低于对照组。田芳等[5]报道,姜黄素可以通过抑制IκBα的磷酸化阻断NF-κB 信号通路,促进食管鳞癌细胞凋亡,抑制食管鳞癌细胞增殖,增加细胞对5-FU的敏感性。
2.3 胃 癌 幽门螺杆菌(Hp)是引起慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌的重要致病因子。Mahady等[6]报道,姜黄素能抑制体内和体外幽门螺旋杆菌的增长。故姜黄素是抗幽门螺旋杆菌的化学预防剂。王萍等[7]选用人胃癌MGC823 细胞进行体外培养,采用MTT法测定不同浓度的姜黄素对MGC823 细胞的增殖抑制作用,流式细胞仪监测凋亡;荧光显微镜技术和电镜技术,观察姜黄素对细胞诱发凋亡及细胞周期的变化。结果显示姜黄素可明显抑制细胞的生长,其抑制率与药物浓度成剂量依赖关系。流式细胞分析仪结果表明,姜黄素能使MGC823细胞在加药后48h出现凋亡峰。电镜观察可见姜黄素能使细胞发生凋亡,出现核边集及染色质浓缩成块状。
2.4 肝 癌 厉红元等[8]研究表明姜黄素可抑制QGY 细胞的生长,其抑瘤率与药物浓度和作用时间呈依赖关系,72h的中效浓度(IC50)为49.50μmol/L,流式细胞仪分析证实姜黄素能使QGY细胞聚积在S期,电镜观察发现姜黄素可导致细胞变性、坏死,诱导细胞凋亡。
2.5 结肠癌 田慧军等[9]研究表明,姜黄素能抑制结肠癌SW480细胞的增殖并诱导细胞凋亡。其机制可能与干扰细胞周期及下调bcl-2 基因表达有关。覃勇等[10]研究表明,姜黄素能抑制耐药基因的表达及功能,提高细胞对化疗药物的敏感性,从而逆转结肠癌细胞的多药耐药性。曹军等[11]研究表明,姜黄素与5-FU 联合应用可协同抑制大肠癌细胞的增殖并协同抑制HT-29细胞内COX-2的表达。
3 结论
姜黄素由于吸收不良和代谢快速,所以血清水平低,组织的选择性和半衰期短等造成姜黄素的生物利用度小。但姜黄素的分布研究表明,其在小肠、结肠和肝、有大量的积累,这是它更适合消化系肿瘤的主要原因。目前正在开发新的方法来克服姜黄素的生物利用度低的问题。这些方法包括添加药用辅料,如脂质体、胶束、磷脂复合物和纳米粒子来改进其代谢途径。
[1]刘泽嵚,崔文明,王伟,等.姜黄素对DMBA诱发的地鼠口腔癌预防作用癌变[J].畸变·突变,2005,(4):206-210.
[2]庞宝兴,金晓明,贾暮云,等.姜黄素对人口腔鳞癌细胞的增殖抑制作用及机制研究[J].中国实用口腔科杂志,2010,(9):550-552.
[3]陈教文,汤亚玲,刘红,等.姜黄素对口腔舌癌细胞增殖与转移能力的作用及其作用机制[J].华西口腔医学杂志,2011,(1):83-86.
[4]Ushida J,Sugie S,Kawabata K,et al.Chemopreventive effect of curcumin on Nnitrosomethylbenzylamineinduced esophageal carcinogenesis in rats[J].Jpn J Cancer Res,2000,91(9):893.
[5]田芳,宋敏,许培荣,等.姜黄素阻断NF-κB信号通路促进食管鳞癌细胞凋亡的体外研究[J].癌症(英文版),2008,(6):566-570.
[6]Mahady GB,Pendland SL,Yun G,et al.Turmeric(Curcuma longa)and curcumin inhibit the growth of Helicobacter pylori,a group 1 carcinogen[J].Anticancer Res,2002,22(6C):4179.
[7]王萍,陈俊林.姜黄素对人胃癌MGC823 细胞凋亡的影响[J].中国当代医药,2011,(17):566-570.
[8]厉红元,车艺.姜黄素对人肝癌细胞增殖和凋亡的影响[J].中华肝脏病杂志,2002,(6):449-451.
[9]田慧军,王笛乐.姜黄素诱导人结肠癌细胞株SW480凋亡及其bcl-2 表达相关性研究[J].肿瘤防治研究,2006,(3):449-451.
[10]覃勇,傅仲学,卢伟东,等.姜黄素逆转人结肠癌细胞株HCT-8/VCR 多药耐药的研究[J].中国生化药物杂志,2011,32(3):9-11.
[11]曹军,姜丽平,耿成燕,等.姜黄素致人结肠癌HT-29 细胞DNA 损伤作用[J].中国公共卫生,2009,25(6):665-666.