熊果酸的抗腫瘤活性 | 熊果酸的抗腫瘤活性 |
| 發(fā)布時間:2013-12-19 信息來源:admin 發(fā)布人:admin 點擊次數(shù):1931 |
摘要 綜述了近十年來熊果酸在癌的化學(xué)預(yù)防和治療領(lǐng)域的新進展。熊果酸毒性小,抗腫瘤譜廣,資源豐富,很可能會成為新的抗腫瘤藥。 關(guān)鍵詞 熊果酸;癌的化學(xué)預(yù)防;抗腫瘤;誘導(dǎo)分化;抗血管生成 熊果酸(ursolic acid,UA)又名烏索酸,烏蘇酸,屬三萜類化合物。它在自然界分布很廣,如存在于杜娟花科植物熊果的葉、果實中,玄參科植物毛泡桐的葉中,以及木樨科植物女貞的葉中等。熊果酸具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng),其對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有明顯的安定與降溫作用;體外對G+和G-菌及酵母菌均有抗菌活性。另外,它還有抗糖尿病、抗?jié)兗敖档脱淖饔�。近年來發(fā)現(xiàn)熊果酸不僅對多種致癌、促癌物有抵抗作用,而且對多種惡性腫瘤細(xì)胞例如P-388和L-1210白血病細(xì)胞、A-549人肺腺癌細(xì)胞有抑制生長作用。此外,熊果酸還可誘導(dǎo)F9畸胎瘤細(xì)胞成為內(nèi)胚層細(xì)胞及抗血管生成。因此熊果酸的抗腫瘤活性越來越引起人們的注意。 1 熊果酸對癌的化學(xué)預(yù)防作用 癌的化學(xué)預(yù)防作用就是用化學(xué)藥物預(yù)防腫瘤的發(fā)生或使腫瘤分化逆轉(zhuǎn),從而達到預(yù)防惡性腫瘤的目的。目前,認(rèn)為癌的發(fā)生和發(fā)展是一個多階段過程,一般要經(jīng)歷始發(fā)突變、促癌和演變?nèi)齻�階段。始發(fā)突變涉及致癌物的代謝活化,活化的最終致癌物與DNA結(jié)合形成加成物以及DNA的損傷與修復(fù)等。若化合物能干擾上述過程,則可達到抗始發(fā)突變的作用。突變細(xì)胞受促癌劑作用轉(zhuǎn)變成癌前細(xì)胞是一個漫長過程,在這個過程任何時間進行干預(yù)都可延緩或阻止癌癥的發(fā)生,因此,癌的化學(xué)預(yù)防可從以上三階段尤其前兩個階段著手進行。目前,癌的化學(xué)預(yù)防研究的主要目標(biāo)之一是尋找高效、低毒的藥物。1990年,日本將熊果酸列為最有希望的癌化學(xué)預(yù)防藥物之一。 1.1 抗始發(fā)突變 致突變劑在環(huán)境中分布廣泛,如存在于食物添加劑、殺蟲劑、化妝品、污染的水和空氣中。Brookes和Serres早已證明突變和腫瘤的發(fā)生有著密切的關(guān)系。始發(fā)突變涉及到致癌物的代謝活化、活化致癌物與靶細(xì)胞DNA的結(jié)合、致癌物DNA加成物的形成以及DNA的損傷與修復(fù)等。若化合物能干擾上述各過程,則可達到抗始發(fā)突變的作用。Ames試驗研究熊果酸的抗突變性,發(fā)現(xiàn)熊果酸可以對抗致癌物如苯駢芘(B(α)P)、黃曲霉素B1誘發(fā)基因突變,其作用機制尚不清楚。 1.2 抗促癌作用 近年來的研究表明,始發(fā)突變細(xì)胞群的選擇性克隆性增殖是組織特異性促癌劑如佛波酯(TPA)的最顯著的作用。目前已經(jīng)明確,TPA的受體是鈣、磷依賴性蛋白激酶C(PKC),TPA與PKC的親和力及酶激活能力與其促癌能力相平行,蛋白激酶和蛋白磷酸化酶對于調(diào)控真核細(xì)胞的生長和分化有重要作用。PKC直接或間接參與一些蛋白的特異性位點磷酸化,激活與細(xì)胞生長增殖有關(guān)的信息傳遞途徑,從而引起細(xì)胞增殖;一旦特異性位點磷酸化,將導(dǎo)致蛋白失活。研究表明,熊果酸可抑制TPA的促癌作用。例如,Ohigashi等以抗TPA誘導(dǎo)的Raji細(xì)胞Epstein Bar病毒早期抗體(EBV-EA)活化試驗?zāi)Ｐ蛠砗Y選皮膚癌促癌物的抑制劑,發(fā)現(xiàn)熊果酸對TPA誘導(dǎo)Raji細(xì)胞EBV-EA活化具有幾乎同維甲酸相同的抑制作用,并使Raji細(xì)胞的存活率更高;利用同位素標(biāo)記的佛波酯化合物3HPDB2證明熊果酸不影響TPA與受體的結(jié)合,即熊果酸不是通過競爭TPA位點,而是有效地阻斷促癌物與受體結(jié)合后的環(huán)節(jié)發(fā)揮作用。在二階段致癌實驗中,Huang等發(fā)現(xiàn)熊果酸明顯抑制TPA對二甲基苯并蒽(DMBA)誘導(dǎo)的小鼠皮膚癌的促癌作用。TPA等促癌物可引起細(xì)胞發(fā)生多種生化改變,但對鳥氨酸脫羧酶(ODC)的誘導(dǎo)則是其引起的最早和最主要的細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)之一,它們的促癌強度與其誘導(dǎo)ODC的能力密切相關(guān)。ODC是多胺生物合成的限速酶,ODC的誘導(dǎo)發(fā)生在G1期轉(zhuǎn)錄階段,對正常及腫瘤細(xì)胞的周期運行是必須的,也與腫瘤的演進密切相關(guān)。實驗證明熊果酸對TPA誘導(dǎo)的表皮ODC活性增強有抑制作用。這些作用可能是由于熊果酸阻斷ODC,引起多胺枯竭,導(dǎo)致生長抑制,使細(xì)胞積累在G1期并出現(xiàn)分化。 1.3 抗氧化作用 實驗表明,熊果酸還可能通過抗氧化作用起到抗始發(fā)突變與抗促癌作用。氧對于絕大多數(shù)活細(xì)胞是必不可少的,但當(dāng)氧過量時,會發(fā)生單價還原而產(chǎn)生活性氧類�；钚匝躅惏ǔ蹶庪x子、過氧化氫、羥基自由基、單線態(tài)氧、次氯酸和過亞硝酸鹽。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)活性氧類可引起50余種人類疾病,活性氧學(xué)說是腫瘤發(fā)生的主要理論之一。過量產(chǎn)生的活性氧可造成DNA鏈斷裂、堿基與核糖體氧化、堿基缺失以及蛋白質(zhì)交聯(lián),最終影響癌基因表達,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。許多化學(xué)致癌劑在發(fā)生致癌作用前必須經(jīng)過一個活化階段,從分子狀態(tài)變成自由基狀態(tài),自由基既可直接損傷細(xì)胞組成,也可間接干擾細(xì)胞的氧化還原狀態(tài),最終引起癌變。例如芳香胺、酰胺、亞硝基和硝基化合物可被自由基引起的氧化還原反應(yīng)變成活潑的羥胺及其中間體,其中有活性氧�；钚匝鯇κ及l(fā)突變和促癌均有明顯影響。1982年Moody等人就發(fā)現(xiàn)在高氧條件下培養(yǎng)的細(xì)菌,自發(fā)性突變率普遍增高,尤其是超氧化物歧化酶(SOD)缺陷的菌株表現(xiàn)得更明顯,充分說明O-2·對基因突變的直接作用。在致癌的啟動階段,活性氧如O-2·和-OH既可直接損傷DNA,也可通過脂質(zhì)過氧化而間接損傷DNA。許多資料證明,促癌劑能間接地使DNA損傷。有人認(rèn)為,活性氧自由基介導(dǎo)促癌作用。O-2·能促使受幅射或化學(xué)誘發(fā)的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化,而許多抗氧化劑,如維生素C、維生素E、維生素A能抑制促癌作用。TPA能使靶細(xì)胞產(chǎn)生活性氧自由基,活性氧自由基通過選擇性細(xì)胞毒作用使DNA鏈斷裂。由此看來,活性氧自由基與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系。Balanehru和Nagarajan的實驗表明熊果酸是一較強的墨幽中文抗氧化劑,能明顯地捕獲O-2·,在肝微粒體和P 450單胺氧化酶系中對脂質(zhì)過氧化均顯示較強的抑制作用。另外,有實驗表明熊果酸抑制花生四烯酸代謝過程中的5-脂氧合酶、環(huán)氧合酶活性,阻止前列腺素與白三烯生成,這可能是熊果酸抑制炎癥反應(yīng)、抑制脂質(zhì)過氧化物的原因。 2 熊果酸對腫瘤的細(xì)胞毒和治療作用 Lee等用熊果酸進行了6種癌細(xì)胞系的細(xì)胞毒試驗,結(jié)果表明熊果酸對P-388和L-1210 白血病細(xì)胞、A-549人肺腺癌細(xì)胞有顯著的細(xì)胞毒作用,其ED50均小于4 mg/L。癌是一類生長失控、分化差或去分化的疾病,治療癌的新途徑是誘導(dǎo)癌細(xì)胞分化為良性或正常細(xì)胞。Friend等在1971年發(fā)現(xiàn)小鼠紅白血病細(xì)胞可被二甲基亞砜誘導(dǎo)分化合成血紅蛋白。隨后相繼有人報道神經(jīng)母細(xì)胞瘤、人早幼粒白血病細(xì)胞、人結(jié)腸癌細(xì)胞均可被用為分化誘導(dǎo)模型。從此,癌作為遺傳性分化缺陷病引起了學(xué)術(shù)界的廣泛注意。目前實體瘤分化誘導(dǎo)最多的是畸胎瘤,畸胎瘤細(xì)胞從形態(tài)上可以容易地與分化正常的細(xì)胞區(qū)別。HoYoung Lee等(1994年)報道,7.5μmol/L熊果酸可以誘導(dǎo)F9畸胎瘤細(xì)胞成為內(nèi)胚層細(xì)胞,并且引起與其分化有關(guān)的四型膠原及維甲酸受體表達增加,熊果酸結(jié)構(gòu)上類似于糖皮質(zhì)激素,可能通過與糖皮質(zhì)激素受體或類似的核受體結(jié)合發(fā)揮作用。 新生毛細(xì)血管的形成(血管再生)可以發(fā)生在生理和病理狀態(tài)下,如胚胎發(fā)生、傷口愈合、炎癥和增生。與腫瘤有關(guān)的血管再生包括一系列的步驟:腫瘤產(chǎn)生的血管再生因子刺激內(nèi)皮細(xì)胞,促使毛細(xì)血管基底膜的局部降解,血管內(nèi)皮細(xì)胞移向腫瘤周圍組織,同時血管內(nèi)皮細(xì)胞開始DNA合成和有絲分裂,從而形成新的毛細(xì)血管。許多事實證明,血管再生是實體瘤的增長和轉(zhuǎn)移灶的形成的重要因素。因此,抑制血管生成可以達到控制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的目的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多血管再生抑制劑,如魚精蛋白、干擾素、血小板因子-4等,很多這類抑制劑毒性很大,限制了其在臨床上的應(yīng)用。1995年,Sohn KH等以雞胚胎絨毛膜試驗?zāi)Ｐ脱芯啃芄岬目寡苌勺饔?結(jié)果表明熊果酸是很強的血管生成抑制劑,有效濃度為4 nmol/egg,ID50為10 nmol/egg,而該濃度下熊果酸無細(xì)胞毒作用,熊果酸抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖的ID50為5μmol/L。 許多癌的化學(xué)預(yù)防藥、癌的分化誘導(dǎo)劑、血管生成抑制劑均因毒性大而限制了其在臨床上的應(yīng)用,而熊果酸的毒性小,抗腫瘤活性廣,包括抗突變、抗促癌、抗氧化、抗血管生成和誘導(dǎo)癌細(xì)胞分化等作用。因此,熊果酸有希望成為新的抗腫瘤藥用于臨床。熊果酸在結(jié)構(gòu)上同齊墩果酸類似,二者為同分異構(gòu)體,齊墩果酸是肯定的免疫增強劑,能增強細(xì)胞免疫功能;而主要成分為熊果酸的烏酶同樣具有免疫調(diào)節(jié)作用,因此熊果酸很可能對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響。此外,熊果酸廣泛存在于植物王國中,為我們對其開發(fā)、利用提供了廣闊的前景。目前,對熊果酸的研究尚處于起始階段,其作用機制的許多環(huán)節(jié)尚不明了。但以上特點表明,熊果酸是一個很有前途的并有待廣泛開發(fā)利用的抗腫瘤藥物。 |
