红花有效成分抗肿瘤机制研究进展*
2015-04-16黄玲玲傅缨熊耀斌资晓飞南昌大学医学院0级硕士研究生南昌0006南昌大学第二附属医院南昌0006江西省医学科学研究院南昌0006
★ 黄玲玲 傅缨 熊耀斌 资晓飞 (.南昌大学医学院0级硕士研究生 南昌0006;.南昌大学第二附属医院 南昌0006;.江西省医学科学研究院 南昌0006)
红花为菊科植物红花(Carthamus tinctoriusL.)的干燥筒状花冠,味辛、性温,入心、肝经,有活血通经、祛瘀止痛功效。《中药药理学》明确指出红花具有抗肿瘤作用[1]。红花成分多而杂,主要含查尔酮类色素、黄酮类、多糖类、酚酸类、甾体类、脂肪酸及挥发油等多种活性成分。目前国内外对红花抗肿瘤有效活性成分的研究报道多为SY、HSYA及SPS,三者的抗肿瘤机制基本是通过干预体外培养细胞以及干预荷瘤鼠及裸鼠体内瘤的作用来探讨。
1 SY、HSYA与肿瘤
大量研究显示SY是红花发挥药理作用的物质基础,含有多种成分的水溶性混合物,而HSYA是SY中含量较高的成分,为红花的代表性活性成分。目前国内外学者对SY、HSYA在抗心脑缺血损伤、肺损伤及抗炎等方面研究较多[2-6]。
1.1 SY、HSYA对新生血管生成的作用 涂利宽等[7]通过不同浓度的HSYA作用于人主动脉内皮细胞(Human aortic endothelial cells,HAEC),发现HSYA能促进HAEC表达细胞内血小板反应蛋白-1(Trombospondin-1,TSP-1),提示较高浓度HSYA提高TSP-1的表达,可抑制内皮细胞增殖进而减少血管形成。王济等[8]发现HSYA可有效抑制肿瘤上清液刺激后的人脐静脉内皮细胞的增殖,促进其凋亡,明显抑制血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及其含激酶插入区受体(KDR)的表达,并在一定程度上抑制碱性成纤维生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)及其受体的表达和胞内信号转导,最终通过抑制癌基因和转录因子表达达到抑制肿瘤上清液诱导的血管内皮细胞异常增殖的作用,从而抑制肿瘤新生血管的形成。
1.2 SY、HSYA对体外培养肿瘤细胞的作用 董文礼等[9]以不同浓度的红花注射液处理人胃癌SGC-7901细胞,结果提示:红花注射液可抑制SGC-7901细胞的增殖和迁移,其中以500ml/L剂量组抑制率最高达44.1%,且可下调MMP-1蛋白的表达。李福娟等[10-11]用不同剂量的红花注射液体外作用于人肝癌HepG-2细胞,发现红花注射液能够抑制HepG-2的增殖并诱导其凋亡,机制可能是通过下调B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)、Survivin基因转录及蛋白的表达来实现的;进一步研究发现红花注射液可显著降低HepG-2细胞AKT、p-AKT蛋白表达及AKTmRNA表达,且呈一定的剂量依赖关系,表明红花注射液可能通过抑制AKT信号通路来实现抑制肝癌细胞HepG-2的增殖并诱导其凋亡的。
1.3 SY、HSYA体内抑瘤作用机制研究 奚胜艳等[12-14]用人胃腺癌BGC-823移植瘤裸鼠模型,发现HSYA对裸鼠皮下移植瘤内微血管生长有抑制作用,其机制可能与瘤组织内VEGF、bFGF蛋白及MMP-9表达降低有关,同时缺氧诱导因子(HIF-1α)蛋白表达降低以及KDR蛋白磷酸化减弱及KDR基因表达降低也与其相关,表明HSYA抑瘤作用可能是通过多靶点综合调节复杂的肿瘤细胞微环境从而达到抑制肿瘤血管生成及转移。尹华伟[15]通过建立肝癌H22荷瘤小鼠模型,通过检测用药前后体重变化、抑瘤率、生命延长率、肝/体比、肺/体比、胸腺及脾脏指数发现,SY各剂量组小鼠的一般情况均明显好于环磷酰胺组,中剂量组(40mg/kg)抑瘤率最高达38.86%,表明适当浓度的SY对小鼠H22皮下移植瘤具有明显的抑制作用,且对机体的损伤较环磷酰胺小。
2 SPS与肿瘤
SPS也是从红花中提取的有效活性成分,具有抗凝血、抗氧化、抗癌、免疫调节等多种功效[16],近年来SPS的抗肿瘤作用得到了广泛的关注。
2.1 SPS体内抑瘤作用机制研究 石学魁等[17]发现SPS对荷S180肉瘤昆明小鼠体内的瘤组织有抑制作用,且对小鼠肺癌LA795也有抑制作用,可使肿瘤体积明显减小(P<0.05);同时能明显提高荷瘤小鼠脾CTL细胞、NK细胞的杀伤活性(P<0.05),由此推测SPS可能是通过增加荷瘤鼠的CTL、NK细胞的免疫活性而起作用的。马新博等[18]观察不同浓度的SPS对荷瘤鼠的作用,发现SPS对肿瘤组织有明显的抑制作用,以中剂量组(40mg/L)最为明显抑瘤率51.33%(P<0.01);且提高小鼠血清内白细胞介素(IL)-12及肿瘤坏死因子-a(TNF-a)的表达,降低IL-10的表达,由此推断适当浓度的SPS可通过调节细胞免疫功能而实现抑制肿瘤生长的作用。梁颖[19]研究发现SPS可明显抑制S180荷瘤鼠肿瘤生长及转移,其机制可能是通过抑制小鼠肿瘤组织内的VEGF、CD44、MMP-9、自分泌运动因子(autocrine motility factor,AMF)mRNA的表达,降低微血管密度(microvessel density,MVD),同时促进nm23-H1及基质金属蛋白酶抑制剂-1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TIMP-1)mRNA的表达,从而影响肿瘤细胞的黏附、降解和运动等多个环节来抑制肿瘤的的生长及转移。张晓莉等[20]发现SPS对T739小鼠Lewis肺癌移植瘤生长的转移有抑制作用,SPS各剂量组移植瘤体积、重量及肺转移灶数目与对照组比较差异显著(P<0.05),表明SPS可通过提高荷瘤鼠的自身免疫力来抑制肿瘤生长及转移。
2.2 SPS体外抑瘤作用机制研究 马新博等[21]发现SPS对人胃癌SGC-7 901细胞线粒体膜电位(MMP)有降低作用,同时抑制细胞增殖及诱导细胞凋亡,且有一定的时间与剂量关系,表现为细胞内Bcl-2 mRNA与蛋白表达水平均降低,而Bax mRNA和蛋白的表达水平均升高[22]。陶冀等[23]认为SPS可能是通过下调AKTmRNA的表达,降低AKT和p-AKT的蛋白的表达量,抑制AKT通路而发挥抗肿瘤作用。梁颖等[24-25]通过MTT法及流式细胞仪检测发现,SPS具有抑制人肝癌SMMC-7 721细胞生长并可诱导其凋亡,且呈现明显的时间与剂量关系,提示SPS可能是通过调节Bcl-2、Bax基因的表达来抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡的。孙阳[26]通过研究发现SPS对人肝癌SMMC-7 721细胞增殖抑制,最佳剂量为0.64mg/mL,细胞增殖阻滞于G2/M期,细胞内活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的产生随SPS浓度增高而增多,说明SPS可能通过诱导ROS的产生而使细胞增殖阻滞,进而起到抗肿瘤的作用。陶冀[27]实验发现SPS对体外培养的人乳腺癌MCF-7细胞具有明显的抑制作用,且该作用在一定浓度范围内随着SPS浓度的升高、时间的延长而作用增强;并发现SPS可上调nm23-H1 mRNA的表达,下调MMP-9 mRNA的表达,且有一定浓度依赖性;通过Western blot法测得,SPS作用后MCF-7细胞的MMP-9蛋白表达水平逐渐降低,而nm23-H1蛋白表达水平逐渐升高,提示SPS在mRNA与蛋白质水平下调细胞内MMP-9的表达,上调nm23-H1的表达从而起到抑制人乳腺癌作用。陶冀等[28]研究发现SPS可促进人外周血单个核细胞(BPMC)及CD+T细胞的增殖。同时能促进BPMC的IFN-γ、IL-2的分泌量[29],增强机体免疫功能而达到抗肿瘤作用。
综上,红花在我国资源丰富,其有效成分提取物多为成熟制剂且毒性低,价格相对低廉、使用方便,已广泛使用于心脑血管病的临床。但基于细胞癌变过程的复杂性及药物分离纯化技术、动物荷瘤模型、不同肿瘤细胞的培养等因素的限制,虽然实验研究在其抗肿瘤机制方面取得了一定的进展,大多是通过调节细胞内一系列肿瘤相关基因与机体组织内各种免疫物质相互作用的结果,仍需进一步提纯SY、HSYA、SPS或是分离其各种单体,探讨其在不同环境及各种浓度下的抗癌作用机制,为临床应用提供可靠的论据。
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