楊 陽(yáng),劉玉翠,韓玉坤,金 嵩,朱天信,臧 琳綜述,齊 玲審校 (吉林醫(yī)藥學(xué)院:.臨床本科班,.護(hù)理本科班,3.病理教研室,吉林 吉林 303)
刺五加(Radix Acanthopanacis Senticosl)主要分布在我國(guó)的北部地區(qū)。在李時(shí)珍的《本草綱目》中,人們認(rèn)為它具有“補(bǔ)中益氣,堅(jiān)筋骨強(qiáng)意志,久服輕身耐老”的作用,因此,它被歸入“本經(jīng)上品”?,F(xiàn)代藥理學(xué)證實(shí),刺五加具有極高的藥用價(jià)值。刺五加引起了國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的研究興趣,研究人員從刺五加中分離出了苷類、多糖和氨基酸等多種活性成分,其中刺五加的苷類和多糖具有抗腫瘤作用[1-2]。本文就刺五加苷類和多糖的抗腫瘤作用進(jìn)行說明。
刺五加苷(acanthoside)是刺五加重要的生物活性成分之一,可分為糖苷、皂苷及木脂素等類型。從刺五加根莖中分離出來(lái)的8種糖苷( A、B、B1、C、D、E、F 和 G),其中起主要作用的有紫丁香苷、刺五加苷 E 和異嗪皮啶等。
刺五加糖苷是刺五加的主要活性成分之一,它具有明顯的抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。紫丁香苷(syringin)又稱刺五加苷B(eleutheroside B),是苯丙醇苷類化合物,具有抗疲勞、增強(qiáng)免疫力和抗腫瘤等作用。而刺五加苷 E(acanthoside E)具有抗應(yīng)激、抗?jié)兒涂蛊诘茸饔?。異嗪皮?isofraxidin)是刺五加苷 B1的苷元,具有明顯的抗炎和抗菌作用。
1.1.1 紫丁香苷
體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)[3]:紫丁香苷對(duì)人宮頸癌Hela細(xì)胞、乳腺癌MCF-7細(xì)胞、肺癌A549細(xì)胞和前列腺癌PC-3細(xì)胞等具有明顯的抑制生長(zhǎng)趨勢(shì),也就是說,紫丁香苷對(duì)多種癌細(xì)胞均具有明顯的抗腫瘤活性,而且這種作用呈現(xiàn)明顯的量-效關(guān)系。同樣,體內(nèi)研究也發(fā)現(xiàn):紫丁香苷可以抑制實(shí)體瘤S180的生長(zhǎng),雖然作用效果小于陽(yáng)性對(duì)照藥環(huán)磷酰胺,但紫丁香苷的安全性更高。另外,如果給大鼠和小鼠分別注射紫丁香苷,與注射等量的生理鹽水的大鼠、小鼠的負(fù)重游泳和爬繩進(jìn)行比較,紫丁香苷具有比人參更強(qiáng)的抗疲勞作用[4-5],。綜上分析,紫丁香苷可能通過抗疲勞作用,增強(qiáng)患者對(duì)抗腫瘤的能力;或者直接抑制腫瘤的體內(nèi)外生長(zhǎng)而起到抗腫瘤作用。
1.1.2 刺五加苷E
迄今為止,沒有直接的實(shí)驗(yàn)證實(shí)刺五加苷E具有抗腫瘤作用。但有研究表明,刺五加苷E能提高機(jī)體對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力,增強(qiáng)機(jī)體的抗疲勞及抗衰老能力。也有實(shí)驗(yàn)表明,刺五加苷E可以降低高溫或低溫應(yīng)激刺激所引起的小鼠死亡率;當(dāng)給大鼠口服刺五加苷E兩個(gè)月后,檢測(cè)大鼠肝、腦細(xì)胞中過氧化脂質(zhì)的水平,發(fā)現(xiàn)過氧化脂質(zhì)的水平降低了,同時(shí)血漿中超氧化物歧化酶的活性提高了[6-7]。因此,我們猜測(cè)刺五加苷E有可能通過增強(qiáng)機(jī)體免疫力、增強(qiáng)肌體的抗氧化應(yīng)激能力而發(fā)揮抗腫瘤作用。
刺五加皂苷(Acanthopanax Senticosus Saponin,ASS)具有明確的抗腫瘤作用。實(shí)驗(yàn)證明,ASS在體外、體內(nèi)對(duì)腫瘤細(xì)胞均有抑制作用。ASS的抗腫瘤作用主要通過以下三方面來(lái)進(jìn)行:1)抑制癌細(xì)胞DNA合成,抑制癌細(xì)胞分裂,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;2)抑制腫瘤血管新生;3)增強(qiáng)機(jī)體免疫力。
在體外,ASS通過抑制腫瘤細(xì)胞的DNA合成,抑制腫瘤細(xì)胞分裂及誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡來(lái)發(fā)揮抗腫瘤作用。研究發(fā)現(xiàn),ASS對(duì)艾氏癌細(xì)胞的存活有很強(qiáng)的抑制能力[8-9];同時(shí)ASS也可能通過抑制腫瘤細(xì)胞DNA合成的作用,可誘發(fā) Spc-A1肺癌細(xì)胞發(fā)生凋亡,細(xì)胞凋亡水平與給藥劑量呈線性關(guān)系[10]。也有研究表明,ASS可以促使胃癌細(xì)胞的Ca2+內(nèi)流,從而誘導(dǎo)SGC 7901 胃癌細(xì)胞凋亡,并且隨著時(shí)間延長(zhǎng)和劑量增加誘發(fā)腫瘤細(xì)胞的凋亡作用增加[11-12]。ASS也能作用于腫瘤細(xì)胞周期的S期,抑制肝癌細(xì)胞的DNA合成,減少G2M 期細(xì)胞數(shù)量,進(jìn)而抑制HepG2肝癌細(xì)胞的有絲分裂[13]。在體內(nèi),ASS也具有一定的抗腫瘤作用。ASS可以影響 Hep G2肝癌細(xì)胞nm23-H1基因蛋白的表達(dá),從而抑制HepG2肝癌細(xì)胞在小鼠體內(nèi)的生長(zhǎng)以及轉(zhuǎn)移作用,并且這種作用隨著藥物劑量增加而遞增[14-15]。在 EC9706 細(xì)胞株建立裸鼠人食管癌移植瘤模型中,ASS組腫瘤明顯縮小,同時(shí)檢測(cè)凋亡相關(guān)基因bcl-2蛋白的表達(dá)下降而bax蛋白表達(dá)增加[16]。因此,ASS可能通過抑制腫瘤細(xì)胞DNA合成,抑制腫瘤細(xì)胞分裂,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡起到抗腫瘤作用。
腫瘤的生長(zhǎng)、代謝、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)與腫瘤內(nèi)微血管的生成密切相關(guān)[17]。當(dāng)腫瘤生長(zhǎng)到1 mm3時(shí),如果沒有血管的長(zhǎng)入,腫瘤的生長(zhǎng)就會(huì)停止。因此,在腫瘤治療時(shí),抑制腫瘤血管的新生就具有十分重要的意義。在眾多的惡性腫瘤中,肝癌以血管豐富而著稱。在肝癌的發(fā)生發(fā)展過程中,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)起到了十分關(guān)鍵的作用,VEGF與肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)都密切相關(guān)。有研究表明,VEGF及其受體在肝癌組織中的表達(dá)較正常肝組織中的表達(dá)有明顯的增高[18-19]。當(dāng)各種因素導(dǎo)致VEGF表達(dá)增加時(shí),可以促進(jìn)肝癌細(xì)胞的血液供應(yīng),進(jìn)而促進(jìn)肝癌的發(fā)生和發(fā)展[20]。研究表明,ASS能抑制 VEGF介導(dǎo)的腫瘤血管新生,進(jìn)而抑制腫瘤的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移[21]。至于ASS是否通過其他途徑抑制腫瘤的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移有待進(jìn)一步研究。
刺五加多糖(Acanthopanax Senticosus Polysaccharides,ASPS)是從刺五加中提取出來(lái)的粗多糖,它具有抗輻射、抗炎、抗病毒以及抗腫瘤等多種功效,ASPS的抗腫瘤作用主要是通過增強(qiáng)機(jī)體的免疫力和改變膜磷脂生化特性來(lái)進(jìn)行的。
ASPS作用機(jī)體后可以增加免疫器官中免疫細(xì)胞的數(shù)量。有研究表明,當(dāng)用一定劑量的ASPS作用于小鼠后,可以明顯地增加其脾臟和腸系膜淋巴結(jié)細(xì)胞的數(shù)目,同時(shí)脾臟的白髓和淋巴結(jié)皮質(zhì)的總體積也增加,這些結(jié)果表明:ASPS可以使免疫器官免疫細(xì)胞的數(shù)目增加[22]。ASPS作為免疫增強(qiáng)劑,能促進(jìn)T、B、NK和M等免疫細(xì)胞更好地發(fā)揮免疫作用,也能同時(shí)促進(jìn)白介素、干擾素和腫瘤壞死因子等細(xì)胞因子的產(chǎn)生,增強(qiáng)機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)能力[23];ASPS作為免疫調(diào)節(jié)劑,還可以促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖,使之代謝活躍,功能增強(qiáng),促進(jìn)了機(jī)體的免疫功能[24]。這些實(shí)驗(yàn)充分說明,刺五加多糖可以通過增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能來(lái)發(fā)揮抗腫瘤作用,但具體的作用還有待于進(jìn)一步深入探討。
將ASPS與S180細(xì)胞孵育培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn),S180細(xì)胞膜上中性脂肪酸的組成不受影響,磷脂的脂肪酸組成則發(fā)生了明顯的改變,進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn),是花生四烯酸和豆蔻酸的水平出現(xiàn)降低。同正常細(xì)胞膜相比較,腫瘤細(xì)胞膜上磷脂的花生四烯酸增加變化最顯著[25-26],而經(jīng)過ASPS作用的S180細(xì)胞膜脂肪酸組成中磷脂的花生四烯酸顯著降低,這與以往腫瘤細(xì)胞膜上脂肪酸組成的變化特點(diǎn)正好相反。
在細(xì)胞膜上,花生四烯酸是前列腺素、血栓素和白三烯類物質(zhì)的前體物質(zhì),而前列腺素(Prostaglandin,PG),尤其是PGE2在腫瘤細(xì)胞體內(nèi)的表達(dá)量異常增高,并且在腫瘤發(fā)生發(fā)展的各階段PG都起到了一定的促進(jìn)作用。當(dāng)用PG阻滯劑阿司匹林或消炎痛作用后,不僅可以抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),還可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性[27]。當(dāng)花生四烯酸被細(xì)胞內(nèi)的自由基攻擊發(fā)生過氧化反應(yīng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生具有致癌作用和促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)作用的毒性物質(zhì)——丙二醛,而當(dāng)用藥物降低腫瘤組織明顯升高的花生四烯酸水平時(shí),就可以減少自由基的損傷,從而起到抗腫瘤作用[28]。因此,刺五加多糖也可能是通過改變膜磷脂生化特性發(fā)揮抗腫瘤作用,但這方面的研究不多,很值得深入探討。
刺五加是“本經(jīng)上品”,它具有抗腫瘤、抗衰老等多種功效。并且它對(duì)正常細(xì)胞傷害甚微,低毒高效,對(duì)人體大有益處。因此,刺五加作為一味中藥具有開發(fā)的價(jià)值,一旦成功,也將會(huì)有極大的市場(chǎng)應(yīng)用前景。但作為抗腫瘤藥物,人們對(duì)其各成分的研究還較少,仍需要我們進(jìn)行深入開發(fā)和研究。
參考文獻(xiàn):
[1] 李慶勇,付玉杰,呂 欣,等.超聲波法提取刺五加(Acanthopanax senticosus)中丁香甙的研究[J].植物研究,2003,23(2):182-184.
[2] 曹先蘭,李珠蓮.刺五加國(guó)外實(shí)驗(yàn)研究[J].中草藥,1980,11(6):277-281.
[3] 汪 琢,姜守剛,祖元?jiǎng)偅?刺五加中紫丁香苷的提取分離及抗腫瘤作用研究[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2010,21(3):752-753.
[4] Brekhman I I,Dardymov I V.New substances of plant origin which increase nonspecific resistance[J].Annu Rev Pharmacol,1969,9:419-430.
[5] Nishibe S,Kinoshita H,Takeda H,et al.Phenolic compounds from stem bark of Acanthopanax senticosus and their pharmacological effect in chronic swimming stressed rats[J].Chem Pharm Bull,1990,38(6):1763-1765.
[6] 王榮光,王霞文.五味子和刺五加抗衰老作用探討[J].中藥藥理與臨床,1991,7(6):31-33.
[7] 牟孝碩,池 澈,徐光燦,等.刺五加莖葉對(duì)12月齡大小鼠的抗衰老作用[J].沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào),1995,12(3):200-203.
[8] 鄭日男,金海艷,裴風(fēng)郁.刺五加對(duì)胃缺血再灌注損傷防護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合脾胃雜志,1998,6(4):226-228.
[9] 佟 麗,黃添友,梁 謀,等.刺五加多糖抗腫瘤作用與機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),1994,10(2):105-109.
[10] 張曼影,安繼紅,李昌輝.刺五加葉皂苷誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡的研究[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2002,28(1):37-39.
[11] 葉紅軍,房家智,朱效民,等.刺五加葉皂苷誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡的探討[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,1999,19(6):338-339.
[12] 葉紅軍,吳 遠(yuǎn),房家智,等.刺五加皂苷對(duì)胃癌細(xì)胞膜電位和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響[J].中華消化雜志,2002,22(1):48-49.
[13] 葉紅軍,鄒 兵,杜意平.刺五加葉皂苷誘發(fā)肝癌細(xì)胞凋亡的研究[J].臨床肝膽病雜志,2002,18(3):162-163.
[14] 馮雪梅,葉紅軍,韓登春,等.刺五加葉皂苷對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)性肝癌抑制作用的研究[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,1999,19(5):298-299.
[15] 葉炯賢,葉紅軍,杜意平,等.刺五加葉皂苷對(duì)肝癌癌基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2000,17(5); 426-427.
[16] 李穎璐,王留興,樊青霞,等.刺五加葉皂苷在 EC9706 裸鼠模型中的抑瘤作用[J].山東醫(yī)藥,2008,48(9):49-50.
[17] Folkman J.Antiangiogenic gene therapy[J].Proc Nati Acad Sci U S A,1998,95(3):9064-9066.
[18] Holash J,Wiegand S J,Yancopoulos G D.New model of tumor angiogenesis:dynamic balance between vessel regression and growth mediated by angiopoietins and VEGF[J].Oncogene,1999,18(38):5356-5362.
[19] 趙建軍,胡敬群,蔡建強(qiáng),等.Vascular endothelial growth factor expression in serum of patients with hepatocellular carcinoma[J].中華醫(yī)學(xué)雜志:英文版,2003,116(5):772-776.
[20] Marti H到H,Risau W.Systemic hypoxia changes the organ-specific distribution of vascular endothelial growth factor and its receptors[J].Proc Natl Acad Sci U S A,1998,95(26):158-159.
[21] 豐俊東,林代華.刺五加皂苷對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)的抑制作用[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊, 2008,26(3):661-662.
[22] 謝蜀生,呂秀風(fēng),秦風(fēng)華,等.刺五加多糖免疫調(diào)節(jié)機(jī)理初探[J].中華微生物學(xué)和免疫學(xué)雜志,1989,9(3):153-155.
[23] 程秀娟,李佩珍,商曉華,等.刺五加多糖的抗腫瘤作用及免疫作用[J].癌癥,1984,3(3):191-193.
[24] 袁學(xué)千,王淑梅,高權(quán)國(guó).刺五加多糖增強(qiáng)小鼠免疫功能的實(shí)驗(yàn)研究[J].中醫(yī)藥學(xué)報(bào),2004,32(4):48-49.
[25] 曹廣文,杜 平.黃芪多糖、刺五加多糖和枸杞多糖在體內(nèi)對(duì)LAK細(xì)胞抗腫瘤活性的調(diào)節(jié)作用[J].第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),1993,14(1):10-13.
[26] Neoptolemos J P,Husband D,Imray C,et al.Arachidonic acid and docosahexaenoic acid are increased in human colorectal cancer[J].Gut,1991,32(3):278-281.
[27] Hietanen E,Punnonen K,Punnonen R,et al.Fatty acid composition of phospholipids and neutral lipids and lipid peroxidation in human breast cancer and lipoma tissue[J].Carcinogenesis,1986,7(12):1965-1969.
[28] Fischer S M,Mills G D,Slaga T J.Inhibition of mouse skin tumor promotion by several inhibitors of arachidonic acid metabolism[J].Carcinogenesis,1982,3(11):1243-1250.