五味子乙素通过线粒体凋亡途径诱导凋亡的机制研究

狄 烊,闫晓英,姜亚磊,孟天娇,胡晓勇综述,金 宏,齐 玲审校

(吉林医药学院：1.2010级临床本科班，2.实验中心，3.病理教研室，吉林 吉林 132013)

·综 述·

五味子乙素通过线粒体凋亡途径诱导凋亡的机制研究

ThestudyonthemechanismofSchisandrinBinducingapoptosisthroughmitochondrialpathway

狄 烊1,闫晓英1,姜亚磊1,孟天娇1,胡晓勇1综述,金 宏2,齐 玲3*审校

(吉林医药学院：1.2010级临床本科班，2.实验中心，3.病理教研室，吉林 吉林 132013)

五味子是吉林省中药材的优势产业，它具有抗衰老、抗氧化和抗肿瘤等多种作用，五味子乙素是五味子抗肿瘤的主要活性成分之一。在凋亡发生时线粒体途径一直是研究的热点内容，因此，我们将Sch B与凋亡线粒体途径中caspases及Bcl-2家族成员的关系进行综述。

五味子乙素;线粒体途径;凋亡

研究Sch B联合顺铂对肝癌的作用时发现，Sch B 可以增效顺铂所引起的促凋亡作用，这一作用是通过caspase-8活化所引发[6]。同时，研究Sch B对正常肝细胞受到H2O2损伤的作用时发现，Sch B可以通过抑制caspase-8活化，起到保护正常肝细胞的作用[7]。同时，Sch B对机体正常的细胞没有毒性作用，在保护正常细胞的同时还可以诱导肿瘤细胞凋亡[8]。但这只是几个实验的结果，还需要更多的实验来证明这一观点，Sch B与caspase-8的关系有待深入探讨。

2 Sch B与Bcl-2家族

Bcl-2家族成员在凋亡传导中扮演了一个极其重要的角色，它具有促进凋亡及抑制凋亡的双重作用。凋亡的线粒体传导途径主要受Bcl-2家族成员来调节，研究表明，Bcl-2家族成员一方面通过阻止caspases的活化发挥抑制凋亡的作用，另一方面也可通过控制凋亡前体，使其表达率改变，从而诱导凋亡发生[9-10]。而Bcl-2 的过表达可以阻断线粒体膜电位下降和细胞色素C释放，因而使化疗药物的敏感性降低[11]。

Sch B与Bcl-2家族成员的研究极少。有研究表明，在H2O2诱导的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤(PC12)细胞凋亡实验中，随着北五味子总木脂素浓度的增加，免疫组化显示各组表达Bcl-2增加，而Bax表达下降，说明北五味子总木脂素对H2O2诱导的PC12 细胞凋亡具有一定的保护作用，并且是通过调节Bcl-2和Bax 的表达实现的[12]。Sch B作为五味子木脂素中的主要抗肿瘤成分，也可能通过调节Bcl-2来控制细胞的凋亡。但这方面的研究过少， Sch B与Bcl-2家族成员的关系有待研究人员来探讨。

3 Sch B与caspase-9

caspase-9被认为是细胞凋亡信号转导过程中比较上游的一个作用点，caspase-9 的激活通常需要线粒体的参与，由细胞色素C介导。当细胞色素C与凋亡蛋白激活因子1(apoptotic protease activating factor-1,Apaf1)相结合后，募集dATP和caspase-9形成凋亡蛋白酶体，促使caspase-9通过自裂解方式裂解下游的caspase-3等多种caspases，引起凋亡的发生[13]。

研究表明，Sch B可使阿霉素诱导SMMC7721细胞凋亡的作用增强，分析发现，这与P-gp蛋白或其他的药物转运体无关，这种作用是通过活化caspase-9而不是caspase-8来发挥作用的，而且伴有线粒体膜电位的改变，同时对阿霉素引起的心脏毒性作用无协同作用[14]。但也有研究表明，Sch B能抑制人肝癌细胞SMMC-7721的增殖而诱导其发生，但凋亡发生时caspase-9表达没有明显的变化，说明Sch B 所引起的凋亡与caspase-9无关[15]，但此实验只是检测了caspase-9的表达，但并未检测caspase-9的活化状态。因此，Sch B完全有可能是通过促进caspase-9表达，从而诱导线粒体途径激活而使凋亡发生。

4 Sch B与caspase-3

在正常情况下，细胞质内的caspase-3 以无活性的酶原形式存在，只有当细胞要凋亡时才被活化为有活性的caspase-3。在不同的凋亡传导途径中，caspase-3都是细胞凋亡的关键执行者，caspase-3是凋亡传导通路中caspases蛋白酶级联反应中的一个主要底物，是细胞凋亡的关键效应因子[16]。当caspase-9被剔除时或在caspase-8缺陷的细胞都不会引起凋亡，但二者却不互相影响,在无caspase-9 的细胞中，caspase-8仍可激活caspase-3，而且在caspases的酶原上也被证明有caspase-8的剪切位点[17]。

Sch B单独作用时，对小鼠H22肿瘤的生长有抑制作用，当联合顺铂时，这种作用更加明显。进一步研究发现，这可能是通过肝癌细胞表达caspase-8和caspase-9增高，从而促进caspase-3的高表达来达到诱导凋亡的目的[6]。除此之外， 也有研究表明，Sch B通过下调促凋亡蛋白基因，使caspase-3活性降低，从而减少大鼠皮层神经元对于β-淀粉样蛋白(1-42)的神经毒性[18]。因此可以说，Sch B通过多种方式调节caspase-3的表达，使正常细胞不受损伤而肿瘤细胞却可以发生凋亡反应。

5 展 望

我国的中医文化可谓历史悠久，在《神农本草经》中五味子被列为上品，其具有抗衰老、保肝、增强机体免疫机能等多种功效。五味子以木脂素和多糖成分抗肿瘤为主，尤其是Sch B可以通过多种方式诱导肿瘤细胞发生凋亡。因此，本综述针对凋亡的线粒体途径进行综述，以便更加深入探讨其抗肿瘤机制，为其作为抗肿瘤新药提供更充分的依据。

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1673-2995(2013)04-0296-03

R285

A

1Sch B与caspase-8

吉林省教育厅项目(2012330，2011281);吉林医药学院大学生科研基金项目(201206).

狄 烊(1992-)，女(汉族)，在读本科.

齐 玲(1974-)，女(汉族)，副教授,博士.

2013-05-06)

在肿瘤治疗时，抑制肿瘤细胞的增殖或促使肿瘤细胞死亡具有十分重要的意义。肿瘤细胞死亡的方式包括坏死、凋亡、自噬和内质网爆发。其中凋亡是最为理想的死亡方式，肿瘤细胞经诱导发生凋亡后不引起周围正常组织的变化，对机体没有损伤。因此，当某一药物可以诱导肿瘤细胞凋亡，这一药物会被认为是治疗肿瘤的最佳药物[1]。五味子是长白山特色中药材，也是吉林省的优势产业，研究发现其具有抗肿瘤作用，五味子乙素(Schisandrin B，Sch B)是抗肿瘤主要活性成分之一[2]。凋亡的线粒体途径在近年一直是研究的热点，我们将Sch B与凋亡线粒体途径中caspases及Bcl-2家族成员的关系进行一一综述。

在凋亡传导过程中，caspase-8是细胞凋亡的最重要的起始者，它与线粒体及非线粒体传导途径均密切相关[3-4]。在不同的药物作用细胞后，可以通过细胞内死亡受体等激活死亡诱导信号复合体(death-inducing signaling complex,DISC)，从而使caspase-8活化，caspase-8发生自裂解，使凋亡发生[5]，这是凋亡各环节中最为关键的一步。