金 嵩,臧 琳,劉玉翠,楊 陽,朱天信,韓玉坤 綜述,齊 玲 審校 (吉林醫(yī)藥學(xué)院:.0 級臨床醫(yī)學(xué)院,.03 級護(hù)理學(xué)院,3.病理教研室,吉林 吉林 303)
腫瘤是以細(xì)胞異常增殖為特點(diǎn)的一大類疾病,常在機(jī)體局部形成腫塊。根據(jù)腫瘤的生長速度及其侵襲力強(qiáng)弱,可分為良性與惡性腫瘤兩類。惡性腫瘤對人類的危害,不僅是威脅患者的生命,還在于它給患者帶來的軀體痛苦、精神壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。據(jù)近年統(tǒng)計資料顯示,我國城市居民疾病死因第一位的是惡性腫瘤。腫瘤已成為當(dāng)今社會威脅人類生命健康的重要因素,是現(xiàn)今醫(yī)學(xué)急需解決的一大難題。
Cyclin D1 是一種在哺乳動物細(xì)胞中分離出來的周期素,同細(xì)胞周期依賴性激酶(CDKs)和周期素依賴性激酶抑制因子(CKIs)一起對細(xì)胞周期起到調(diào)控作用。作為細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子之一,其過度表達(dá)是多種人類原發(fā)性腫瘤的特征,對腫瘤的診斷和預(yù)后判斷具有重要意義。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),黃連素可以明顯抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖[1],深入研究發(fā)現(xiàn),這可能是通過上調(diào)抑癌因子p21WAF1/CIP1,以及下調(diào)重要的G1 期周期蛋白Cyclin D1 表達(dá),使得腫瘤細(xì)胞周期出現(xiàn)阻滯,G0/G1期細(xì)胞的比例明顯減少,使細(xì)胞不能進(jìn)入S 期。也有研究表明,不同濃度的黃連素對腫瘤細(xì)胞的生長均有抑制作用,并且這種抑制作用具有濃度依賴性。另外,小檗堿也可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。
纖維細(xì)胞生長因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)是腫瘤細(xì)胞生成過程中重要的刺激因子之一,與內(nèi)皮細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,引發(fā)胞內(nèi)信號傳導(dǎo),促進(jìn)活化內(nèi)皮細(xì)胞增殖。研究表明,黃連素能明顯抑制bFGF 活化腦靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的增殖,并使腦靜脈內(nèi)皮細(xì)胞周期阻滯在G0-G1期,細(xì)胞不能進(jìn)入S 期合成DNA,從而抑制活化腦靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的增殖,抑制腫瘤新生血管的形成[2]。
需氧細(xì)胞在代謝過程中產(chǎn)生一系列活性氧簇(reactive oxygen species,ROS),包括:O2-·、H2O2及HO2·、·OH 等。研究表明,ROS 不僅可通過氧化應(yīng)激反應(yīng)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡甚至導(dǎo)致其死亡,還可以雙向調(diào)控某些腫瘤細(xì)胞的凋亡和增殖。ROS 是線粒體呼吸鏈中電子轉(zhuǎn)運(yùn)的副產(chǎn)物,細(xì)胞色素氧化酶還原一分子的O2即有4 個電子逸出,游離的電子將伴隨著呼吸鏈的全部過程并可還原分子氧形成ROS[3-4]。生理水平的ROS 是細(xì)胞正?;顒铀匦璧?,它參與包括細(xì)胞增殖、糖轉(zhuǎn)運(yùn)以及脂質(zhì)合成等的調(diào)節(jié)。
但細(xì)胞內(nèi)ROS 生成超過一定的閾值時可直接損傷細(xì)胞,誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。ROS 誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的主要機(jī)制包括:攻擊蛋白、多糖、脂質(zhì)雙分子層以及DNA,導(dǎo)致DNA 鏈斷裂、變形、交聯(lián),影響腫瘤細(xì)胞正常生理功能的發(fā)揮,最終導(dǎo)致細(xì)胞的變性壞死或啟動一系列信號分子機(jī)制誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[5]。Barreto 等[6]報道稱,黃連素中由于帶有的季氨氮基團(tuán),有利于黃連素穿透生物膜,使藥物在細(xì)胞器,特別是在線粒體內(nèi)聚積。同時,細(xì)胞內(nèi)高濃度的黃連素可以通過抑制NADH 氧化酶和琥珀酸脫氫酶活性,使線粒體呼吸鏈?zhǔn)茏?,?dǎo)致細(xì)胞利用氧障礙,因此,大量的·OH、超氧陰離子等會持續(xù)不斷的在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生和積聚,從而發(fā)揮對腫瘤細(xì)胞的直接損傷作用。
環(huán)氧化酶(Cycloxygenase,COX)是花生四烯酸代謝過程中前列腺素合成的限速酶。目前研究發(fā)現(xiàn),COX 有三種亞型,即COX-1、COX-2 和COX-3。生理狀態(tài)下,絕大部分組織細(xì)胞不表達(dá)COX-2,而在炎癥、腫瘤等病理狀態(tài)下受炎性刺激物、損傷、有絲分裂原和致癌物質(zhì)等促炎介質(zhì)誘導(dǎo)后,呈表達(dá)增高趨勢,進(jìn)而參與多種病理生理過程。COX-2 的大量表達(dá),在診斷腫瘤發(fā)生中起重要作用。有人發(fā)現(xiàn),使用高濃度黃連素時,藥物可以以一種濃度和時間依賴的模式有效抑制腫瘤細(xì)胞COX-2 的轉(zhuǎn)錄活性;進(jìn)一步研究可證實(shí),高濃度黃連素對腫瘤細(xì)胞的COX-2 mRNA 和蛋白水平均表現(xiàn)為抑制作用[7]。
基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)是一種依賴于鋅離子和鈣離子的蛋白水解酶,其主要由巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等產(chǎn)生,主要的生理作用是降解和重塑細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)。ECM 是宿主細(xì)胞賴以生存的重要微環(huán)境。研究表明,當(dāng)宿主細(xì)胞發(fā)生惡變時,惡性腫瘤可以釋放MMPs-2 來降解ECM 中的有效成分,以掃除細(xì)胞之間的保護(hù)屏障,從而促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的生長、浸潤和轉(zhuǎn)移,同時也為其提供了足夠的生長空間[8]。
Kim S 通過培養(yǎng)擬胚體和多細(xì)胞DU-145 前列腺腫瘤細(xì)胞時發(fā)現(xiàn),黃連素能夠顯著抑制MMPs 包括MMP-1、MMP-2 和MMP-9 蛋白表達(dá)以及血管生成,同時該作用在SNU-5、HL-60 和WEHI-3 細(xì)胞中也得到體現(xiàn)[9-10]。
腫瘤對人類的危害,不僅是威脅患者的生命,還在于它給患者帶來的軀體痛苦、精神壓力,以及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。惡性腫瘤居我國城市居民疾病死因的第一位,腫瘤的治療是醫(yī)學(xué)上急需解決的一大問題,黃連素在腫瘤的治療前景上有很大的希望,其若能成為腫瘤的有效治療藥物,將極大的改善患者的痛苦,挽救患者的生命,因其低廉的價格也將被廣大患者接受,成為腫瘤患者的救命良藥。
[1] 吳麗,夏靖,李雪爽,等.黃連素對神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期的影響[J].中藥材,2013,36(1):96-99.
[2] 婁金麗,邱全英,郝鈺,等.小檗堿抗腫瘤新生血管形成作用機(jī)制的研究[J].中國免疫學(xué)雜志,2006,26(3):235-236.
[3] Turrens JF.Mitochondrial formation of reactive oxygen species[J].J Physiol,2003,552(Pt 2):335-344.
[4] Lenaz G.The mitochondrial production of reactive oxygen species:mechanisms and implications in human pathology[J].IUBMB Life,2001,52(3/4/5):159-164.
[5] Kim HJ,Chakravarti N,Oridate N,et al.N-(4-hydroxyphenyl)retinamide-induced apoptosis triggered by reactive oxygen species is mediated by activation of MAPKs in head and neck squamous carcinoma cells[J].Oncogene,2006,25(19):2785-2794.
[6] Barreto MC,Pinto RE,Arrabaca JD,et al.Inhibition of mouse liver respiration by Chelidonium majus isoquinoline alkaloids[J].Toxicol Lett,2003,146(1):37-47.
[7] 劉衛(wèi)紅.簡述黃連素在臨床中的應(yīng)用進(jìn)展[J].求醫(yī)問藥:下半月,2013,11(11):17-18.
[8] 布和,德力格爾圖.基質(zhì)金屬蛋白酶-2 及其抑制劑與結(jié)直腸癌浸潤轉(zhuǎn)移的研究進(jìn)展[J].內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)雜志,2012,44(2):196-198.
[9] Kim S,Kim Y,Kim JE,et al.Berberine inhibits TPA-induced MMP-9 and IL-6expression in normal human keratinocytes[J].Phytomedicine,2008,15(5):340-347.
[10] Kim S,Chung JH.Berberine prevents UV-induced MMP-1 and reduction of type I procollagen expression in human dermal fibroblasts[J].Phytomedicine,2008,15(9):749-753.