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食用菌活性成分抗腫瘤作用的研究進(jìn)展

2015-10-26 05:48陳開旭王為蘭劉軍張富春鄭秀芬
生物技術(shù)通報(bào) 2015年3期
關(guān)鍵詞:食用菌多糖誘導(dǎo)

陳開旭王為蘭劉軍張富春鄭秀芬,2,3

(1. 新疆生物資源基因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,烏魯木齊 830046;2. 加拿大西安大略大學(xué)病理科,倫敦 加拿大;3.加拿大勞森健康研究所,倫敦 加拿大)

食用菌活性成分抗腫瘤作用的研究進(jìn)展

陳開旭1王為蘭1劉軍1張富春1鄭秀芬1,2,3

(1. 新疆生物資源基因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,烏魯木齊 830046;2. 加拿大西安大略大學(xué)病理科,倫敦 加拿大;3.加拿大勞森健康研究所,倫敦 加拿大)

食用菌因藥食兩用的特點(diǎn)被廣泛研究,具有提升機(jī)體免疫,阻止和防御疾病的功能作用。不同食用菌中所含的生物活性組分不同,主要有:多糖類、蛋白類、萜類、生物堿類等,這些組分具有抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗炎癥反應(yīng)、抗心血管疾病、抗細(xì)菌、抗輻射及抗糖尿病等功效,其中抗腫瘤作用研究居多,研究發(fā)現(xiàn)其分子作用機(jī)制主要通過調(diào)控細(xì)胞信號(hào)通路中相關(guān)因子表達(dá)水平抑制腫瘤細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的,這為開發(fā)天然無毒性腫瘤藥物制劑奠定了理論基礎(chǔ)。針對(duì)食用菌不同生物活性組分抗腫瘤分子機(jī)制的最新研究進(jìn)展展開簡(jiǎn)要綜述。

食用菌;活性成分;抗腫瘤

癌癥是發(fā)病率極高的疾病,由于目前抗腫瘤藥物大多為非特異性、副作用較強(qiáng)的化療藥物,因此可利用植物研發(fā)一種新型、毒副作用較小的天然抗腫瘤藥物。近年來,研究發(fā)現(xiàn)食用菌中的生物活性組分大多具有營養(yǎng)膳食補(bǔ)充劑、抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗炎癥反應(yīng)、抗心血管疾病、抗細(xì)菌、抗輻射及抗糖尿病等功效[1-6],為開發(fā)生物治療性藥物奠定豐富的資源基礎(chǔ)。

1 食用菌活性成分抗腫瘤研究簡(jiǎn)介

食用菌的抗腫瘤生物活性組分大多為多糖類,多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物類、蛋白質(zhì)類、脂肪類、激素類、有機(jī)酸、糖苷類、萜類、生物堿類、揮發(fā)性油類及酚醛類化合物等;如香菇多糖,云芝多糖,hispolon,Antroquinonol,calcaelin,illudin S,裸蓋菇素,猴頭菌多糖A和B,漆酶等物質(zhì),通過對(duì)上述幾種主要活性成分研究進(jìn)展方面的介紹,闡述食用菌在抗腫瘤作用中的機(jī)制。

圖1 具有抗腫瘤功效的食用菌[6]

1.1 多糖類

Facchini等[7]從中獲取一種為β-葡聚糖結(jié)構(gòu)的多糖DSM1833,可顯著抑制艾氏瘤及肉瘤S-180細(xì)胞的生長。Tong等[8]通過體外細(xì)胞毒理試驗(yàn)進(jìn)一步證明Pleurotus ostreatus子實(shí)體中的多糖POPS-1對(duì)宮頸癌HeLa細(xì)胞具有高效抑制作用,對(duì)人胚腎293T細(xì)胞毒性較?。籔OPS-1有潛力開發(fā)成為一種新型低毒副作用的抗腫瘤藥物。本作者的研究結(jié)果表明阿魏菇(Pleurotus ferulae)水溶性多糖PFSPs不僅具有羥基自由基、DPPH自由基、超氧陰離子自由基清除能力及還原力等顯著的抗氧化活性;并對(duì)人食管癌Eca109細(xì)胞,人乳腺癌MCF-7細(xì)胞,鼠黑色素瘤B16F10細(xì)胞具有增殖抑制作用,對(duì)人胚腎293FT細(xì)胞毒性較低。

Wong等[9]從Pleurotus tuberregium子實(shí)體和菌絲體中分別提取得到的兩種水溶性多糖均具有抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用;子實(shí)體多糖抑制細(xì)胞活性較強(qiáng):半抑制率IC50為25 μg/mL;濃度為200 μg/mL時(shí),對(duì)人急性白血病HL-60細(xì)胞有顯著抑制作用;兩種多糖均可誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞凋亡,促進(jìn)Bax/Bcl-2比率升高;菌絲體多糖將細(xì)胞阻滯于G2/M期,降低CdK1表達(dá)水平,而子實(shí)體多糖阻滯細(xì)胞于S期,同時(shí)降低CdK1表達(dá)水平,升高cyclin E表達(dá)量。

Wu等[10]從Agaricus blazei子實(shí)體中分離提取的一種多糖組分(ABP-Ia),分子大小為4.2×105Da,是由葡萄糖、甘露糖、半乳糖以1∶1∶1比例組成的雜多糖,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)濃度為100、200、400 μg/mL ABP-Ia顯著抑制骨肉瘤細(xì)胞HOS的生長,并呈劑量依賴性誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡,且在400 μg/mL濃度作用下對(duì)人正常成骨NHOst細(xì)胞,ABP-Ia均無顯著抑制及毒性作用。

由于β-葡聚糖具有生物光譜活性,是多糖中最常見的代謝產(chǎn)物,主要化學(xué)結(jié)構(gòu)有β-1,3 葡聚糖和β-1,6葡聚糖[11]。Shi等[12]從G. frondosa 提取的水溶性多糖經(jīng)硫酸化處理后,衍生得到多糖(S-GAP-P),試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)濃度為(10-50 μg/mL)的S-GAP-P聯(lián)合5-FU可呈時(shí)間-劑量依賴性抑制胃癌細(xì)胞SGC-7901生長并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;因此證實(shí)了S-GAP-P具有抗腫瘤活性并可協(xié)同增強(qiáng)5-FU功能的作用;Masuda等[13]同樣證實(shí)從G. frondosa 獲取的β-葡聚糖,也可增強(qiáng)順鉑抗腫瘤功效,發(fā)現(xiàn)在順鉑處理小鼠中繼續(xù)加入β-葡聚糖,免疫性細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、DCs和NK細(xì)胞數(shù)量明顯減少。Julia等[14]從不同食用菌如Ganoderma lucidum,A. bisporus,A. blazei Murrill,Coprinus comatus和Phellinus linteus分別提取多糖組分,大多為β-葡聚糖結(jié)構(gòu),作用于骨髓巨噬細(xì)胞(BMMs)和結(jié)腸腺癌Caco-2 細(xì)胞,結(jié)果表明Agaricus bisporus 多糖可刺激BMMs細(xì)胞中氮氧化合物和TNF-α的產(chǎn)生,Coprinus comatus,Ganoderma lucidum 的多糖組分刺激能力很??;并且均可以降低NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性,從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖生長。因此證實(shí)含有β-葡聚糖結(jié)構(gòu)的多糖組份同樣具有抗腫瘤功效。

樹突狀細(xì)胞DCs在腫瘤微環(huán)境中起著至關(guān)重要的作用,可引發(fā)腫瘤特異性T細(xì)胞反應(yīng)。Kim等[15]研究表明在Cordyceps militaris中提取的Cordlan多糖能夠影響樹突狀細(xì)胞DCs的表型成熟變化,與陽性對(duì)照脂多糖組比較,不同濃度(10、30、100 μg/mL)Cordlan均能 夠 提 高細(xì)胞CD40、CD80、CD86、MHC-I and MHC-II因子的表達(dá)水平,通過增強(qiáng) IL-12、IL-1b、TNF-a及IFN-αβ表達(dá)量,增強(qiáng)異源T細(xì)胞刺激,降低巨噬細(xì)胞吞噬能力,從而影響細(xì)胞成熟;同時(shí)發(fā)現(xiàn)Cordlan介導(dǎo)增強(qiáng) ERK、p38、JNK磷酸化水平及TLR4信號(hào)通路下游信號(hào)分子 NF-κB p50/p65的翻譯水平,推測(cè) Cordlan是通過TLR4信號(hào)通路水平影響DCs細(xì)胞成熟生長的。Liao等[16]發(fā)現(xiàn)靈芝多糖中富含海藻糖成分,能夠誘導(dǎo)小鼠肺癌細(xì)胞中的抗體產(chǎn)生,增強(qiáng)抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒性能力,阻止腫瘤相關(guān)免疫調(diào)節(jié)因子的生成。Inonotus obliquus 作為一種珍稀藥食兩用真菌,其活性成分具有抗氧化,抗腫瘤,抗病毒等作用。Song等[17]證實(shí)從Inonotus obliquus 中提取的多糖主要通過刺激免疫系統(tǒng)從而影響抗腫瘤效果。

食用菌多糖可通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,調(diào)控細(xì)胞周期蛋白,刺激免疫因子等途徑抑制腫瘤細(xì)胞增殖,從而達(dá)到抗腫瘤功效。

1.2 多糖-蛋白復(fù)合物

云芝T. versicolor乙醇提取物現(xiàn)已開發(fā)為一種膳食補(bǔ)品藥物,Hsieh等[18]發(fā)現(xiàn)它可以抑制前列腺癌LNCaP細(xì)胞的生長,T. versicolor中多糖-蛋白復(fù)合物顯著提高云芝功效,為云芝可開發(fā)為治療前列腺癌藥物提供了可能性依據(jù)。

GFPPS1b,從 Grifola frondosa GF9801分離得到的一種新型多糖-蛋白復(fù)合物,2007年研究證實(shí)[19]GFPPS1b具有抗腫瘤效果,能夠顯著抑制胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖,對(duì)正常肝L-02細(xì)胞生長影響較?。慌c陰性對(duì)照相比,不同濃度(30、60、120 μg/mL)的GFPPS1b處理GC-7901 細(xì)胞48 h,掃描電鏡及Hoechst 33342染色結(jié)果觀察發(fā)現(xiàn)細(xì)胞發(fā)生明顯的凋亡形態(tài),如表面絨毛消失,數(shù)目減少,染色質(zhì)濃縮等變化;流式檢測(cè)表明GFPPS1b阻滯細(xì)胞在 G2/M期,亞二倍體subG1比例增大,凋亡率為15.08%;瓊脂糖電泳結(jié)果出現(xiàn)DNA ladders,上調(diào)促凋亡因子Bax表達(dá)水平,下調(diào) Bcl-2表達(dá)水平及激活 caspase-3活性,進(jìn)一步證明GFPPS1b誘導(dǎo)SGC-7901 細(xì)胞凋亡的機(jī)制與線粒體凋亡途徑相關(guān)。

Hsieh等[20]發(fā)現(xiàn)云芝、靈芝中的多糖-蛋白復(fù)合物均對(duì)人急性早幼粒細(xì)胞白血HL-60細(xì)胞具有抑制增殖,誘導(dǎo)凋亡的作用,主要是通過調(diào)控caspase3和Bax因子表達(dá),下調(diào)Rb蛋白磷酸化水平,增強(qiáng)PARP的裂解等途徑;因此推測(cè)云芝和靈芝的功能組分應(yīng)具有顯著的協(xié)同作用,可能為化療提供了更有效的輔助手段。食用菌多糖-蛋白復(fù)合物有前景開發(fā)為輔助化療藥物的一種新型天然型治療藥物。

1.3 蛋白質(zhì)類

Ng等[21]從Flammulina velutipes子實(shí)體中分離出一種分子大小為12 kD的血凝集素,可以刺激鼠脾細(xì)胞腺嘧啶脫氧核苷的吸收,并顯著抑制小鼠白血病L1210細(xì)胞的增殖,半抑制率IC50濃度為13 μmol/L。

FVE是從Flammulina velutipes中分離得到的一種免疫調(diào)節(jié)蛋白,常作為人T淋巴細(xì)胞的激活劑,試驗(yàn)證明10 mg/kg的FVE能夠顯著增強(qiáng)生命活力,抑制肝細(xì)胞瘤BNL小鼠腫瘤的大小,對(duì)小鼠巨噬細(xì)胞及腫瘤特異性脾細(xì)胞有很高的殺傷破壞能力;體內(nèi)IFN-γ 因子水平的降低也直接影響了FVE抗腫瘤效果,與陰性對(duì)照組相比,F(xiàn)VE作用BNL小鼠后,一些相關(guān)因子如組織相容性復(fù)合物MHCI、MHCII和共刺激分子CD80表達(dá)水平明顯上調(diào)[22]。

Wu等[23]從 Lactarius flavidulus子實(shí)體中分離獲取一種凝集素LEL,分子大小約為 29.8 kD,LEL顯著抑制肝癌HepG2細(xì)胞和白血病L1210細(xì)胞的生長,半抑制率濃度分別為8.90 μmol/L 和6.81 μmol/L,當(dāng)半抑制率濃度為5.68 μmol/L時(shí),LEL也可有效抑制HIV-1反轉(zhuǎn)錄酶的活性,但卻不能抑制真菌活性。

2012年,Zou等[24]在 Hericium coralloides中發(fā)現(xiàn)了一種新型漆酶,分子大小約為 65 kD,其N端氨基酸順序?yàn)锳VGDDTPQLY。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)此酶與文獻(xiàn)報(bào)道的一些蘑菇蛋白不同:當(dāng)濃度約為 60 μmol/L,它不能抑制如肝癌HepG2細(xì)胞、胃癌MCF-7細(xì)胞的增殖;濃度為0.06 μmol/L時(shí),對(duì)HIV-1反轉(zhuǎn)錄酶活性卻呈現(xiàn)出顯著的抑制效果。由此得知食用菌酶類、蛋白質(zhì)或氨基酸等不僅可以增強(qiáng)機(jī)體免疫力,還可對(duì)病毒具有一定的抑制效果,這可能不同于多糖等物質(zhì)的作用機(jī)制。

1.4 脂肪與激素類

Peng等[25]將Antrodia camphorata子實(shí)體獲取的粗提取物(ACEE)進(jìn)行逐級(jí)分離,GC、GC/MS方法檢驗(yàn)顯示:粗提取物中富含不飽和脂肪酸和麥角固醇,脂肪酸含量約為 12.69± 2.20(mg/g),麥角固醇含量為0.71 ± 0.24(μg/g);又以多種膀胱癌細(xì)胞系為研究體系,如RT4、T24和TSGH-8301,與陰性對(duì)照相比,不同劑量(10-200 μg/mL)ACEE作用3株細(xì)胞72 h,結(jié)果發(fā)現(xiàn)T24、TSGH-8301細(xì)胞對(duì)ACEE較為敏感,RT4細(xì)胞較弱;細(xì)胞增殖抑制率分別為 54.0%、45.0%和37.0%;ACEE還能夠?qū)24,TSGH-8301阻滯在G2/M,阻滯RT4細(xì)胞在S期;100 μg/mL ACEE顯著下調(diào)RT4細(xì)胞內(nèi)phospho-RB的表達(dá),明顯上調(diào)p21蛋白水平,顯著下調(diào)T24、TSGH-8301細(xì)胞內(nèi)Cdc2、Cyclin B1蛋白水平;并能夠顯著抑制細(xì)胞遷移,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

1.5 萜類化合物

Chen等[26]報(bào)道從G. lucidum發(fā)現(xiàn)一種羊毛甾烷三萜類化合物Ganoderic acid T,具有抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的功能,能夠呈劑量依賴性顯著提高結(jié)腸癌 HCT-116細(xì)胞的聚集能力,防止細(xì)胞貼壁,抑制細(xì)胞遷移,最終引發(fā)細(xì)胞凋亡。

Methylantcinate A(MAA)是從 Antrodia camphorata 子實(shí)體中分離得到的三萜化合物[27],Tsai等[27]研究MAA呈劑量依賴性抑制口腔癌OEC-M1細(xì)胞和OC-2 細(xì)胞的生長,對(duì)正常的口腔成纖維細(xì)胞卻無細(xì)胞毒性,抑制腫瘤細(xì)胞生長及誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制主要表現(xiàn)在能夠激活 caspase-3 活性,促使DNA斷裂,上調(diào)Bax蛋白表達(dá)水平,降低Bcl-2和Bcl-xL表達(dá)量,裂解poly-(ADP-ribose)polymerase等方面,結(jié)果證明MAA可能通過線粒體凋亡途徑抑制細(xì)胞增殖。

本研究發(fā)現(xiàn)阿魏菇(Pleurotus ferulae)醇提取物能夠抑制黑色素瘤生長,具有顯著的抗腫瘤效果;主要通過調(diào)控細(xì)胞增殖(PCNA)、細(xì)胞周期(CyclinD1)、細(xì)胞凋亡(AKT、PI3K、Bax、Bid、Bcl-2、Bcl-XL)相關(guān)因子的表達(dá)調(diào)控,從而阻滯細(xì)胞周期進(jìn)程于G0/G1期,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,降低線粒體膜電勢(shì)以及阻止細(xì)胞遷移活動(dòng)實(shí)現(xiàn);同時(shí)證實(shí)阿魏菇醇提取物毒副作用較小。通過光譜學(xué)及深入分級(jí)提取,發(fā)現(xiàn)阿魏菇醇提物中主要的活性物質(zhì)為三萜類化合物。

安卓奎諾爾Antroquinonol是從臺(tái)灣特有珍稀物種牛樟芝Antrodia cinnamomea萃取純化出的單一倍半萜類天然小分子,可抑制癌細(xì)胞的增長,如乳腺癌,肝癌和前列腺癌,據(jù)稱是全球唯一無毒副作用的抗癌小分子,現(xiàn)已被開發(fā)成藥品。2009年,研究者[28]發(fā)現(xiàn)Antroquinonol在AMPK及mTOR訊息傳遞路徑中扮演重要角色,透過AMPK的活化及對(duì)mTOR轉(zhuǎn)譯路徑的抑制,達(dá)到對(duì)腫瘤細(xì)胞周期G1期的良好控制,完全阻斷腫瘤細(xì)胞周期的進(jìn)展,造成腫瘤細(xì)胞級(jí)聯(lián)反應(yīng)的凋亡,展現(xiàn)出Antroquinonol對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖抑制活性;2011年,Kumar等[29]從Antrodia cinnamomea乙醇提取物中萃取得到Antroquinonol,不同濃度(1-20 μmol/L)Antroquinonol處理肝癌細(xì)胞HepG2 細(xì)胞,顯著抑制AST、ALT、ROS、NO和MDA的生成及降低GSH含量,并通過 MAPK信號(hào)途徑增強(qiáng)Nrf-2因子及下游抗氧化相關(guān)因子HO-1的活性。

2012年,Yu等[30]研究證明Antroquinonol可呈濃度依賴性抑制胰腺癌PANC-1和 AsPC-1細(xì)胞的生長,主要表現(xiàn)在阻滯周期于G1期,抑制 Akt Ser473位磷酸化,阻斷雷帕霉素mTOR Ser2448磷酸化進(jìn)程,顯著增強(qiáng) K-ras 表達(dá)及磷酸化水平、上調(diào)p21Waf1/Cip1表達(dá)水平,從而推測(cè)Antroquinonol的作用機(jī)制可能是通過對(duì)PI3-kinase/Akt/mTOR信號(hào)通路相關(guān)因子的抑制作用促使細(xì)胞發(fā)生凋亡,自我吞噬,最終加速死亡。

現(xiàn)已揭示的Antroquinonol抗腫瘤作用機(jī)制大概為,Antroquinonol有效的抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的同時(shí),能夠啟動(dòng)癌細(xì)胞的程序性凋亡和自噬作用進(jìn)而殺死腫瘤細(xì)胞。途徑有3條:(1)Antroquinonol借由抑制細(xì)胞增殖上游因子Ras的活性,進(jìn)而影響其下游訊息傳遞因子水平,包括抑制PI3K表達(dá)量與降低Akt的磷酸化程度;活化AMPK促使TSC1/TSC2結(jié)合更緊密,顯著降低mTORC1的活性,開啟癌細(xì)胞的自噬作用機(jī)制;(2)Antroquinonol亦活化MEK1/ ERK1/2的路徑,進(jìn)而增強(qiáng)癌細(xì)胞的自噬作用機(jī)制;(3)Antroquinonol促使粒線體(mitochondrion)不穩(wěn)定,降低Bcl-2、Bcl-XL與MCl-1的蛋白含量,最終誘發(fā)腫瘤細(xì)胞走向程序性凋亡的路徑。

1.6 酚類化合物

酚類化合物被認(rèn)為是單一組分的酚類和酚酸類化合物,如苯甲酸等,至2008年,已有28種酚類化合物從多種食用菌中分離出來,具有顯著的生物學(xué)和藥理學(xué)功能[31]。Hispolon是1996年科學(xué)家首次從Inonotus hispidus 分離獲得的一種石榴籽多酚化合物,現(xiàn)已在許多食用菌中發(fā)現(xiàn)[32,33,34],Hispolon具有抑制腫瘤生成的作用,能夠誘導(dǎo)皮膚癌和胃癌細(xì)胞凋亡[33,35];Lu等[36]發(fā)現(xiàn)Hispolon有效抑制了乳腺癌和膀胱癌細(xì)胞的增殖:Hispolon作用乳腺癌MCF7、MDA-MB-231細(xì)胞、膀胱癌T24、J82 細(xì)胞24 h,與陰性對(duì)照相比較,抑制效果顯著,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化,數(shù)目顯著減少,凋亡小體出現(xiàn);阻滯細(xì)胞周期于G2/M期,促使誘導(dǎo)蛋白激酶抑制劑 p21WAF1的上調(diào)表達(dá),泛素化修飾并降解p21WAF1的負(fù)調(diào)控相關(guān)因子 MDM2,同時(shí)發(fā)現(xiàn)Hispolon通過ERK1/2通路介導(dǎo)MDM2泛素化,促使 caspase-7、PARP發(fā)生裂解,從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

1.7 其他成分

1.7.1 肼的衍生物 Agaricus blazei Murrill(ABM)具有免疫調(diào)節(jié)及抗腫瘤功效,但是其作用的機(jī)制尚不清楚。Hidehiko等[37]從ABM水提取物中分離提取了不同片段的成分發(fā)現(xiàn),10 μg/mL的傘菌氨酸作用白血病U937細(xì)胞48 h,顯著抑制腫瘤細(xì)胞生長,同時(shí)誘導(dǎo)DNA發(fā)生斷裂,Annexin V表達(dá),細(xì)胞色素C裂解,Caspase3,8,9活性逐漸地增強(qiáng),引發(fā)細(xì)胞凋亡。

1.7.2 裸蓋菇素Psilocybin 裸蓋菇素Psilocybin[38]是來自一種裸蓋菇中的主要組分,研究發(fā)現(xiàn)Psilocybin適度的劑量如(0.2 mg/kg)可有效減少癌癥病人的焦慮感,情緒波動(dòng)及精神,因此可用于臨床早期癌癥病人與患有焦慮癥的病人。

1.7.3 蛹蟲草菌素cordycepin 蛹蟲草菌素cordycepin又名(3'-deoxyadenosin),是一種多聚腺苷酸化抑制劑,為冬蟲夏草Cordyceps militaris中的主要功能成分,具有免疫調(diào)節(jié),抗真菌,抗病毒,尤其以抗腫瘤效果顯著。Jin等[39]證實(shí)cordycepin誘導(dǎo)了人白血病U937 和THP-1細(xì)胞的凋亡:不同濃度的cordycepin作用于細(xì)胞24 h,呈濃度依賴性梯度降低細(xì)胞增殖活性,促使細(xì)胞聚集,出現(xiàn)亞二倍體SubG1峰,引發(fā)凋亡;細(xì)胞形態(tài)明顯變化,出現(xiàn)核質(zhì)皺縮,核小體逐漸消失;cordycepin還可激活caspase家族活性,如caspase3、caspase8、caspase9、PARP裂解,誘導(dǎo)了活性氧的產(chǎn)生,及促凋亡因子Bax、Bad 蛋白的上調(diào)表達(dá),抗凋亡因子Bid、Bcl-2、Bcl-xL蛋白表達(dá)量的下降,顯著抑制XIAP、CIAP-1表達(dá)水平,但CIAP-2 和survivin表達(dá)無明顯變化;因此推測(cè)cordycepin可能是通過線粒體途徑和ROS介導(dǎo)的caspase途徑,進(jìn)而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的。

1.7.4 麥角酰胺Ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-one(ergone) 麥角酰胺Ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-one(ergone)是從Russula cyanoxantha分離得到,對(duì)肝癌HepG2細(xì)胞有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性及抗細(xì)胞增殖活性。Zhao等[40]揭示了ergone細(xì)胞毒性的作用機(jī)制:ergone處理HepG2細(xì)胞,細(xì)胞出現(xiàn)典型的凋亡特征,染色質(zhì)濃縮,核分裂,周期阻滯在G2/M期,磷脂酰絲氨酸暴露,caspase3、caspase8、caspase9活性被激活,PARP裂解,Bax蛋白上調(diào)表達(dá),Bcl-2蛋白表達(dá)下調(diào),ergone可能是通過激活caspase活性誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的,可開發(fā)為治療癌癥的真菌性藥物。

1.7.5 倍半萜內(nèi)酯化合物(antrocin) Yeh等[41]從牛樟芝中提取得到一種倍半萜內(nèi)酯化合物發(fā)現(xiàn),antrocin能夠抑制非小細(xì)胞肺癌 H441 細(xì)胞、H1975細(xì)胞的增殖,呈劑量依賴性抑制細(xì)胞集落形成,通過激活Caspase-3活性,Bax/Bcl-2比率升高的途徑誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞的凋亡,基因芯片結(jié)果揭示antrocin主要是通過下調(diào)JAK/STAT信號(hào)通路作用。

食用菌中的生物活性組分抗腫瘤分子作用機(jī)制主要從抗氧化、DNA修復(fù)、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、增強(qiáng)免疫力4個(gè)方面達(dá)到腫瘤細(xì)胞增殖抑制的作用,如圖2所示。

圖2 食用菌生物活性組分[6]

2 結(jié)語

食用菌不僅是美味食品,還因富含功能性生物活性成分,其藥理價(jià)值被廣泛研究,越來越多的研究證明它能夠有效抑制腫瘤發(fā)生。作為天然真菌,有些食用菌已被規(guī)?;N植,這為研究奠定了豐富的資源基礎(chǔ)。深入探討食用菌生物活性組分的抗腫瘤機(jī)制,有助于為開發(fā)新型天然抗腫瘤藥物提供參考依據(jù)。

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(責(zé)任編輯 狄艷紅)

Advance in Antitumor Mechanism of Bioactive Compounds in Edible Mushrooms

Chen Kaixu1Wang Weilan1Liu Jun1Zhang Fuchun1Zheng Xiufen1,2,3
(1. College of Life Science and Technology,Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering,Xinjiang University,Urumgi 830046;2. Department of Pathology,Western University,London,Canada;3. Lawson Health Research Institute,London,Canada)

Edible mushrooms have been globally consumed for centuries to promote human health, prevent and treat human diseases. In different types of edible mushrooms, there are distinct bioactive compounds, mainly consisted of polysaccharide, protein, terpenoids, alkaloids and others substances. They possess many medicinal effects such as anti-cancer, anti-cardiovascular diseases, and anti-diabetes, etc. Mushroom bioactive constituents have been found to have anti-cancer effects against several major cancer types. It is reported that edible mushrooms exert an anti-cancer effect through regulating the expression level of relevant factors in cell signaling pathway, which leads to inhibition of cell proliferation and induction of cellular apoptosis. These findings may provide theoretical basis for utilizing edible mushrooms as potential natural and non-toxic antitumor agents. This paper provided a brief review on the research progress in antitumor mechanism of different bioactive compounds in edible mushrooms..

edible mushrooms;bioactive compounds;anti-tumor

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.005

2014-10-26

新疆自治區(qū)動(dòng)物學(xué)重點(diǎn)學(xué)科資助項(xiàng)目(2011001),新疆大學(xué)天山學(xué)者特聘教授科研項(xiàng)目資金,新疆生物資源基因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(XJDX0201-2014-08)

陳開旭,男,在讀博士研究生,研究方向?yàn)樯锘瘜W(xué)與分子生物學(xué);E-mail:chenkaixu@126.com

張富春,男,教授,博士,研究方向:分子生物學(xué);E-mail:zfcxj@sina.com鄭秀芬,女,教授,博士,研究方向:分子免疫學(xué);E-mail:xzheng26@uwo.ca

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