油茶果提取物抗肿瘤作用研究进展
2020-03-05于巍巍杨英杰颜晓琦田原僮
于巍巍,杨英杰,颜晓琦,黄 明,钟 毅,田原僮
(赣南医学院 1.2017级硕士研究生;2.2019级硕士研究生;3.第三附属医院泌尿外科;4.药学院;5.心脑血管疾病防治教育部重点实验室,江西 赣州 341000)
油茶是我国南方特有经济树种,其果实(油茶果)可榨取茶油,油渣残留物中含有能够杀菌、抗氧化、抗肿瘤和抗炎症成分。茶多酚(Tea Polyphenols,TP)为油茶果主要生物活性提取物,主要化学成分包括儿茶素类、黄酮类、花青素类、酚酸类等,其中儿茶素类含量最高,主要包括表儿茶素(epicatechin,EC)、表儿茶素没食子酸酯 (epicatechin gallate,ECG)、表没食子儿茶素 (epigallocatechin,EGC)和表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG),而EGCG为茶多酚主要活性成分[1]。大量研究表明,茶多酚具有抗肿瘤的功效[2-3]。本文就茶多酚在肿瘤方面的作用及机制进行综述。
1 茶多酚诱导肿瘤细胞凋亡
1.1抑制肿瘤细胞周期研究表明,EGCG功能化的几丁质衍生物,在纳米颗粒上通过离子交联厚朴酚制备的CE-HK NPs可以通过阻滞肝癌细胞 G2/M期,降低线粒体膜电位,抑制肝癌HepG2细胞增殖且未见明显不良反应[4]。EGCG能够通过Bcl-2——NF-κB通路致使食管癌细胞周期停滞在G1期[5]。HUANG J等[6]研究发现,在非小细胞肺癌中EGCG抑制细胞生长并诱导其凋亡,使癌细胞分裂阻滞于G2期。WANG P等[7]研究发现,茶多酚可以降低前列腺癌细胞系中雄激素受体水平,阻止前列腺癌细胞于细胞生长周期的G0/G1期。MAYR C等[8]通过qRT-PCR、流式细胞分析仪等方法研究发现,茶多酚能够降低细胞周期相关基因的mRNA水平,增加细胞周期抑制分子p21和凋亡相关死亡受体5的表达(P<0.05),增强caspase活性,对细胞周期产生抑制作用。
1.2诱导线粒体途径肿瘤凋亡MENG J等研究发现茶多酚通过抑癌基因p16去甲基化的方式抑制食管癌细胞Ec9706和Eca109增殖,诱导食管癌细胞凋亡,且呈时间和剂量依赖性[9]。HUANG CY等证实茶多酚在乳腺癌MCF-7细胞中通过p53/Bcl-2信号通路诱导细胞凋亡[10]。EGCG通过调节线粒体端粒酶活性、影响caspase-3蛋白表达和线粒体膜电位变化的方式抑制食管癌细胞Ec9706和Eca109增殖,诱导食管癌细胞凋亡,且呈时间和剂量依赖性[5,11]。研究显示EGCG抑制食管癌细胞是通过Bcl-2——NF-κB通路,使Bax和Caspase-3的表达增加,从而导致细胞凋亡[5]。WANG P等[7]将茶多酚作用于前列腺癌LNCaP细胞系,结果显示茶多酚可以通过抑制NF-ΚB信号通路激活细胞凋亡途径,导致Bcl-2相关蛋白及p21失活,从而引起细胞凋亡。实验数据显示EGCG还可以通过下调 PI3K/AKT水平,最终增加Bax/Bcl-2基因及蛋白的表达,促进人乳腺癌细胞T47D凋亡[12]。
1.3抑制凋亡抑制基因survivin表达梁进通过肝癌HepG2细胞抗增殖实验检测纳米茶多酚的体外抗肿瘤活性,实验结果显示,在一定浓度范围内,纳米茶多酚的抑瘤效果呈剂量与时效关系。进一步从肿瘤细胞增殖和凋亡的角度分析了纳米茶多酚的抗肿瘤作用机制,表明纳米茶多酚能够诱导肿瘤细胞的凋亡[13]。已有报道证实survivin是凋亡蛋白抑制因子家族成员,其在前列腺癌中高表达,而在正常前列腺组织和良性前列腺增生组织中仅有微量表达,提示 survivn 基因可能通过抑制癌细胞凋亡而引起前列腺癌的发生[14]。梁鑫[15]研究发现茶多酚可以抑制前列腺癌 DU145 细胞的生长,检测到给予茶多酚治疗的实验组小鼠皮肤肿瘤细胞中survivin的表达低于对照组,且肿瘤体积也明显小于对照组,认为茶多酚可能是通过减少survivin基因的转录,引起survivin蛋白表达减少,从而降低对下游caspase级联反应的抑制,而影响前列腺癌细胞的增殖。
2 茶多酚抑制肿瘤细胞自噬
在肿瘤形成初期,自噬能清除细胞内受损细胞器及致癌蛋白质,抑制肿瘤的形成;在肿瘤生长过程中,肿瘤细胞通过自噬为自身提供血液、营养及能量,促进肿瘤生长[16]。因此,自噬在肿瘤的发生发展过程中具有双重作用。
PI3K/Akt/mTOR通路在肿瘤细胞自噬中扮演重要角色。LIU S等[17]研究发现,EGCG通过上调靶点抑癌基因PTEN的表达来抑制由PI3K/Akt/mTOR通路介导的胰腺癌细胞自噬。ZHAO L等[18]研究发现:EGCG直接与其靶点蛋白LC3相互作用,将后者编码链的120号甘氨酸位点暴露给其重要的结合配偶体1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺,促进LC3-Ⅱ(一种特征性自噬体标记)形成,促进自噬体形成,继而降解与肝癌恶性转化相关的甲胎蛋白。在膀胱癌细胞中,自噬在经外部刺激的病理过程和信号通路中发挥着重要作用[19-20]。
3 茶多酚抑制肿瘤细胞侵袭、迁移及血管生成
在对人前列腺癌PC-3M细胞的实验研究中,严正强等[21]得出结论:茶多酚处理后PC-3M细胞穿过Matrigel的能力明显降低,且呈时间、浓度依赖性。western blot结果表明40、60、80 μg·mL-1组较0 μg·mL-1组的MMP-2基因转录与翻译水平明显减弱,而TIMP-2基因转录与翻译水平明显增强。因此,认为茶多酚能通过下调MMP-2表达、上调TIMP-2表达,减弱PC-3M细胞的侵袭能力。还有研究显示,茶多酚能够通过下调的NF-ΚB和MMP-9[22]抑制膀胱癌细胞SW780增殖和迁移。EGCG通过下调EGFR的表达抑制乳腺癌细胞的侵袭和迁移[23]。血管生成在肿瘤发生和进展中起重要作用。SHI J、LI 等在体内实验研究发现,茶多酚可通过抑制非小细胞肺癌细胞A549异种移植小鼠的HIF-1α 和 VEGF 表达,抑制肿瘤的血管生成,继而实现抗肿瘤作用[24-25]。
4 茶多酚具有抗氧化保护细胞DNA作用
自由基在机体致癌过程中起到重要作用。自由基可以破坏DNA结构,使其功能受损,最终导致细胞病变死亡。茶多酚是一种低毒、高效的自由基消除剂,可以阻断氧化,对细胞DNA断裂可以起到非常好的抑制作用[26]。周凡等[27]在动物试验中证实脂溶性茶多酚在DEN/PB诱导大鼠原发性肝癌过程中发挥抗氧化作用,可以显著增加肝组织总抗氧化能力(T-AOC)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性以及peroxiredoxin 6蛋白的表达。
5 茶多酚具有抗肿瘤药协同作用
曹亮等[28]通过对比单独用茶多酚和联合5-氟胞嘧啶、5-氟尿嘧啶对前列腺癌细胞22RVl的杀伤率,结果显示联合用药对细胞杀伤效果更明显,说明茶多酚能够协同抗肿瘤药物。方栋等[29]利用工业合成的方法制备茶多酚—蜂毒肽纳米复合物(EMN),通过拜耳反应合成了多聚表没食子儿茶素没食子酸酯(polyEGCG),经体外摄取实验表明蜂毒肽(Mel)和EMN均能被肿瘤细胞摄取,且摄取量相当。MTT 实验结果表明,polyEGCG 和 Mel 联合使用的协同系数(CI)小于 1.0,具有协同抗肿瘤效果。MAYR C等[8]研究发现茶多酚与化疗药物顺铂联合使用时,在胆道癌细胞中有协同作用,能够降低胆道癌细胞的存活率。
6 茶多酚能够降低或减轻癌症发生风险
唐耘天等[30]采用随机双盲法在广西原发性肝癌高危地区进行了为期1年的茶多酚干预试验,结果显示:经服用茶多酚干预后,与基线水平相比,茶多酚干预组的血清黄曲霉毒素白蛋白加合物水平呈下降趋势,并在服用12个月后呈现显著性降低的情况(P<0.05),这意味着茶多酚可以显著减少肝癌高危人群血清中的黄曲霉毒素白蛋白加合物水平,也就是减低了该高危人群黄曲霉毒素的暴露水平,在一定程度上对原发性肝癌的发生发展起到预防作用。J XIONG等[31]对已发表的关于评估饮茶与胆道癌风险之间的关系的观察性研究进行meta分析,结果显示,与从不喝茶组相比,喝茶组胆道癌的发病率降低了约34%,这在女性中更明显。CHEN F等[32]对一项大规模的病例对照研究分析发现,在中国东南部地区,饮茶可以降低患口腔癌的风险,尤其在不吸烟或不喝酒的人群中明显。
7 总结与展望
本文针对近年来茶多酚抗肿瘤作用及其可能机制的研究进展进行综述。大量研究证实其有抗肿瘤作用,其机制涉及到诱导细胞凋亡和自噬、影响细胞周期、影响细胞侵袭迁移和血管生成、协同药物作用、抗氧化等。但茶多酚成分复杂,起抗肿瘤作用的具体成分尚不完全明确,或者可能存在有多种成分共同起作用的情况。到目前为止,对于茶多酚抗肿瘤的研究尚停留在基础实验阶段,应用在人群疾病的研究报道非常缺乏,缺少关于其抗肿瘤成分分析的研究,且上述基础研究对象大多为肿瘤细胞和动物,流行病学研究也存在一定的地域差异和研究时间、人数等因素的影响。笔者认为还需要将更完备的工业成分提纯方法和基础实验相结合,从而提高其生物利用率,为茶多酚的临床应用及药物研发提供依据。