熊果酸藥理學(xué)的研究進(jìn)展 | 熊果酸藥理學(xué)的研究進(jìn)展 |
| 發(fā)布時(shí)間:2013-12-19 信息來源:admin 發(fā)布人:admin 點(diǎn)擊次數(shù):1923 |
摘要:熊果酸是一種五環(huán)三萜類化合物,具有抗癌、肝損傷保護(hù)、抗菌消炎和抗病毒等多方面的藥理學(xué)活性。熊果酸通過細(xì)胞毒和抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的雙重作用,使細(xì)胞停滯于G0/G1期,并且使S期的細(xì)胞數(shù)量逐漸減少。研究認(rèn)為,熊果酸的細(xì)胞凋亡活性可能與阻止DNA復(fù)制起始有關(guān)。同時(shí),熊果酸對(duì)肝損傷的保護(hù)作用明顯,降低丙氨酸和天冬氨酸的同時(shí)顯著逆轉(zhuǎn)多種過氧化物酶。熊果酸在抗炎、抗菌及其他方面也具有一定的作用。 關(guān)鍵詞:熊果酸;抗癌藥;細(xì)胞凋亡;肝損傷;抗炎藥;抗病毒藥 熊果酸(ursolic acid)又名烏索酸(烏蘇酸),屬五環(huán)三萜類化合物。它在自然界分布很廣,如存在于杜鵑花科植物熊果的葉、果實(shí)中,玄參科植物毛泡桐的葉中,以及木樨科植物女貞的葉中。熊果酸具有廣泛的生物活性,包括抗癌、對(duì)肝損傷的保護(hù)、抗菌消炎和抗病毒等作用。近年來發(fā)現(xiàn),熊果酸不僅對(duì)多種致癌、促癌物有抵抗作用,而且能抑制多種惡性腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。它對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)有明顯的安定和降溫作用,能抑制CCl4誘導(dǎo)的肝損傷,體外對(duì)G+和G-菌及酵母菌等都具有抑制活性,同時(shí),熊果酸及其衍生物還對(duì)病毒具有抑制活性。因 此,熊果酸的藥理學(xué)活性越來越引起藥物專家們的關(guān)注。 1 抗腫瘤活性 抗腫瘤活性是熊果酸最主要的藥理作用。多數(shù)研究認(rèn)為,熊果酸通過化學(xué)預(yù)防、抗突變、細(xì)胞生長(zhǎng)抑制和細(xì)胞毒等作用來抑制腫瘤生長(zhǎng)和擴(kuò)散。研究表明,熊果酸對(duì)人A431腫瘤細(xì)胞增殖的抑制作用呈明顯的時(shí)間和劑量依賴性,這種抑制作用在停藥以后能部分逆轉(zhuǎn)。熊果酸長(zhǎng)時(shí)間作用于細(xì)胞可表現(xiàn)出細(xì)胞毒和抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的雙重作用。熊果酸對(duì)酪氨酸激酶的抑制同樣呈劑量依賴性。 Lee等認(rèn)為,熊果酸能使腫瘤在生長(zhǎng)、氧消耗及腫瘤間質(zhì)液壓方面發(fā)生改變。通過MTT法、促克隆和生長(zhǎng)延遲實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),熊果酸抑制腫瘤作用明顯。用Clark電極室測(cè)定發(fā)現(xiàn),熊果酸能降低細(xì)胞耗氧量。FSaⅡ細(xì)胞在熊果酸100 mg·kg-1的劑量下,其生長(zhǎng)狀態(tài)被顯著抑制,熊果酸誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡也顯著增加。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,熊果酸能明顯降低腫瘤間質(zhì)液壓。因此,熊果酸作為腫瘤治療藥具有一些病理生理學(xué)方面的優(yōu)勢(shì),對(duì)于熊果酸的臨床應(yīng)用及進(jìn)一步深入研究有積極的幫助。 熊果酸還能抑制人類克隆腫瘤細(xì)胞系HCT15。將HCT15細(xì)胞用熊果酸進(jìn)行處理,光鏡下發(fā)現(xiàn)許多細(xì)胞都開始退化,細(xì)胞的繁殖能力顯著下降。在24~72 h期間,死亡細(xì)胞的數(shù)量明顯增加,大部分細(xì)胞都在72 h死亡,但是細(xì)胞碎片卻很少看到。用熊果酸處理的細(xì)胞繁殖能力顯著下降,而空白對(duì)照組的細(xì)胞仍然以幾何方式增殖。熊果酸的細(xì)胞毒性比較強(qiáng),使細(xì)胞停滯于G0/G1期,并且使S期的細(xì)胞數(shù)量逐漸減少,但沒有凋亡碎片出現(xiàn)。因此認(rèn)為,熊果酸的抗腫瘤作用是通過阻滯細(xì)胞周期來實(shí)現(xiàn)的。 在研究熊果酸對(duì)聚甲苯丙烯酸酯(PMA)處理的人乳房和口腔上皮細(xì)胞的環(huán)氧合酶2(COX2)表達(dá)的影響過程中發(fā)現(xiàn),熊果酸能抑制PMA介導(dǎo)的COX-2蛋白和前列腺素E2的合成,同時(shí)核線性基因體外轉(zhuǎn)錄分析法顯示,在用PMA處理以后,COX2的轉(zhuǎn)錄水平提高,而熊果酸卻能抑制這種作用。另外,熊果酸還能抑制PMA介導(dǎo)的蛋白激酶C(PKC)的活化及p38有絲分裂蛋白激酶和活化蛋白1,并且阻滯了C-Jun與COX-2啟動(dòng)子環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件的結(jié)合。 熊果酸還具有抗白血病活性,能有效地抑制P3HR1細(xì)胞及慢性髓性白血病細(xì)胞K562的增殖。 研究認(rèn)為,熊果酸的細(xì)胞凋亡活性可能與阻止DNA復(fù)制起始有關(guān)。熊果酸作用于人肝母細(xì)胞癌HEP2細(xì)胞,能夠誘導(dǎo)DNA分裂和亞雙倍體細(xì)胞及提高細(xì)胞色素C的釋放并活化半胱天冬酶(caspase),而細(xì)胞凋亡正是通過細(xì)胞色素C依賴的半胱天冬酶活化所介導(dǎo)的。p21WAF1表達(dá)的增加說明熊果酸誘導(dǎo)的細(xì)胞周期阻斷作用可能是由p21WAF1介導(dǎo)的。同時(shí),熊果酸能顯著阻止體外SV40 DNA在開始階段的復(fù)制,以及在拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ作用下的DNA的裂解和單鏈DNA(ssDNA)的連接活性。這些結(jié)果都說明,熊果酸可能是作用于細(xì)胞的起始階段阻止復(fù)制叉的形成,從而導(dǎo)致細(xì)胞周期的停滯。另外,Harmand等[5]在HaCat細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)同樣的結(jié)論,推測(cè)熊果酸誘導(dǎo)的細(xì)胞周期停滯可能是由p21WAF1起作用,同時(shí)使392位的絲氨酸磷酸化易位到核內(nèi),使p53獲得抗腫瘤活性。 Lauthier等研究認(rèn)為,熊果酸能減弱人淋巴瘤Daudi細(xì)胞活性,同時(shí)還能誘導(dǎo)細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變、細(xì)胞膜不對(duì)稱缺失、DNA斷裂和核濃縮。熊果酸能增加細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平,鈣離子拮抗劑(如維拉帕米)能阻斷這種形式的鈣內(nèi)流,由此阻斷細(xì)胞凋亡的發(fā)生。根據(jù)這一現(xiàn)象可以推測(cè),熊果酸可能與糖皮質(zhì)激素類受體結(jié)合,通過增加細(xì)胞內(nèi)鈣的水平來觸發(fā)凋亡。 淀粉樣β蛋白在PC12神經(jīng)細(xì)胞中能增加自由基的生成和脂質(zhì)過氧化作用,產(chǎn)生神經(jīng)毒性。熊果酸作為抗氧化劑,與維生素E合用能阻止微摩爾的淀粉樣β蛋白對(duì)PC12細(xì)胞的毒性,從而減少氧化細(xì)胞凋亡。 以電泳中的梯形DNA片段作為細(xì)胞凋亡的特征,研究發(fā)現(xiàn),人白血病HL-60細(xì)胞中通過活化PKA,使一磷酸腺苷能夠抑制熊果酸誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。而cAMP依賴的蛋白激酶抑制劑包括H89和KE5720,完全可以抑制cAMP對(duì)熊果酸的抑制作用。這表明PKA的cAMP依賴的信號(hào)旁路可能影響熊果酸對(duì)腫瘤細(xì)胞作用。 2 肝損傷的保護(hù)作用 近年來,關(guān)于三萜類天然產(chǎn)物如甘草酸、齊墩果酸等具有抗肝損傷、抗肝纖維化作用的報(bào)道非常多,而有關(guān)熊果酸的報(bào)道國內(nèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如國外多。Martin Aragon等研究發(fā)現(xiàn),熊果酸對(duì)于CCl4誘導(dǎo)的抗氧化酶改變有保護(hù)作用。熊果酸能明顯減低CCl4誘導(dǎo)的小鼠血清丙氨酸(ALT)和天冬氨酸(AST)的升高。熊果酸同時(shí)也能逆轉(zhuǎn)過氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽還原酶及谷胱甘肽過氧化物酶的活性,以及保持谷胱甘肽體內(nèi)水平。體外實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于CCL4中毒的肝細(xì)胞,熊果酸(P<0.01,500 mmol·L-1)能顯著降低谷草轉(zhuǎn)氨酶及乳酸脫氫酶活性,并且發(fā)現(xiàn)熊果酸在羥基化后具有很強(qiáng)的自由基清除活性。 熊果酸對(duì)乙醇誘導(dǎo)的離體肝細(xì)胞毒性具有保護(hù)作用。乙醇導(dǎo)致肝細(xì)胞生存力下降48%~54%,同時(shí)生化指標(biāo)如AST,ALT和活化因子蛋白(AP)下降42%~54%。因此,熊果酸通過作用于這些指標(biāo)而呈現(xiàn)出劑量依賴性的保護(hù)作用。 3 抗菌、抗炎及抗病毒作用 野桐屬植物白背葉Mallotus peltatus的甲醇提取液中,熊果酸作為主要成分之一對(duì)金黃色葡萄球菌、腐生葡萄球菌及大腸桿菌等多種細(xì)菌有抑制作用。熊果酸對(duì)于細(xì)菌的最小抑菌濃度(MIC)為128~2 000 g·L-1,對(duì)真菌則為128 g·L-1。該提取液對(duì)角叉菜膠和右旋糖酐誘導(dǎo)的鼠爪水腫和棉球誘導(dǎo)的慢性肉芽腫有顯著的抗炎活性。研究顯示,該活性可能是熊果酸單獨(dú)作用或與β谷甾醇和脂肪酸協(xié)同發(fā)揮作用。Tapondjou等通過醋酸扭體實(shí)驗(yàn)和熱板法實(shí)驗(yàn)證實(shí),熊果酸和23羥基熊果酸有類似的作用。熊果酸能分別抑制甲酰甲硫氨酰亮氨酰苯丙氨酸(fMLP)及花生四烯酸誘導(dǎo)的超氧化物的產(chǎn)生。將熊果酸和fMLP加入細(xì)胞培養(yǎng)液中,熊果酸呈劑量依賴性抑制由fMLP誘導(dǎo)的45 ku蛋白酪氨酸磷酸化。熊果酸的衍生物還具有抗HIV的作用,熊果酸及其丙二酸衍生物能夠抑制HIV1蛋白酶,其IC50分別為8和6 mmol·L-1。熊果酸還具有殺錐蟲活性,在2 g·L-1的濃度下孵育2 h后,克氏錐蟲鞭毛體的活動(dòng)被完全抑制。 4 其他藥理活性 脂質(zhì)體包裹的熊果酸能夠增加人皮膚細(xì)胞的神經(jīng)酰胺和膠原的含量,年老引起的皮膚皺褶和干燥是由于真皮膠原和角質(zhì)層神經(jīng)酰胺含量的減少造成的。研究顯示,熊果酸與脂質(zhì)體相結(jié)合能增加正常人表皮角質(zhì)形成細(xì)胞(NHEK)中神經(jīng)酰胺的含量及真皮膠原細(xì)胞的膠原含量。然而,現(xiàn)這一結(jié)果與以前維生素A減少NHEK的膠原的結(jié)論相反。Somova等研究發(fā)現(xiàn),熊果酸具有心血管方面的藥理活性。以二辛基硫代丁二酸鈉胰島素抵抗的先天性高血壓大鼠為模型,研究了熊果酸對(duì)心血機(jī)能、抗高血脂、促利尿和降血糖活性,以及抗氧化作用的影響。結(jié)果表明,熊果酸不具有直接降低血壓的作用,但應(yīng)用6周后,它能阻止嚴(yán)重的高血壓的病情進(jìn)展,這得益于其有效的利尿作用、直接的心臟作用、抗高血脂和降血糖作用。除了抗高血脂作用外,其他作用都是首次報(bào)道,機(jī)制目前尚未研究。 熊果酸能夠作為乙酰膽堿酯酶(AchE)抑制劑,通過減少膽堿酯酶的降解來提高膽堿能神經(jīng)的傳導(dǎo),并且以競(jìng)爭(zhēng)性/非競(jìng)爭(zhēng)性方式抑制AchE的活性。熊果酸的Ki值(表示酶與抑制劑之間的密切程度)為6 pmol·L-1,因此,熊果酸作為有效的AchE抑制劑能用于老年性癡呆癥的治療。 5 結(jié)語 熊果酸在自然界中分布廣泛,資源豐富,具有抗腫瘤、抗肝損傷、抗菌消炎和抗病毒等多種藥理學(xué)活性,熊果酸藥用開發(fā)前景廣闊,已被眾多研究機(jī)構(gòu)所重視,有望成為一種高效低毒的多用途新藥。 |
