王 蓮,張榮泉
(天津市醫(yī)藥科學(xué)研究所,天津 300020)
仙鶴草不同提取物對腫瘤細(xì)胞作用的研究概況
王 蓮,張榮泉*
(天津市醫(yī)藥科學(xué)研究所,天津 300020)
本文綜述了近年來中藥仙鶴草不同提取部位的水提物、乙酸乙酯提取物、乙醚提取物、丙酮提取物及其成分 鞣酸、仙鶴草酚及多糖等在體外對腫瘤細(xì)胞的作用,提示該中藥對腫瘤細(xì)胞具有的較強(qiáng)的生物活性,抑制腫瘤細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,而凋亡發(fā)生機(jī)制可能與Bcl-2和P53蛋白表達(dá)改變有關(guān)。今后應(yīng)加強(qiáng)生物體內(nèi)的藥效學(xué)和作用機(jī)理研究,為抗腫瘤新藥的開發(fā)提供依據(jù)。
仙鶴草,提取物,抑制腫瘤
仙鶴草為薔薇科植物龍芽草(AgrimoniaPilosaLedeb)的干燥地上部分[1],性寒,味苦、澀,含有酯、酚、黃酮、皂苷、鞣質(zhì)、糖苷、揮發(fā)油及有機(jī)酸等成分,傳統(tǒng)主要用于治療咯血、尿血、便血、崩漏等各種出血癥[2],有收斂止血、止帶止痢、活血調(diào)經(jīng)、補(bǔ)虛壯體等諸多功效[3]?,F(xiàn)代藥理研究證明其具有抗炎、止血、抗氧化、抗菌消炎、抗腫瘤、降血壓及血糖[4-9]等生物活性。尤其該中藥的其抗腫瘤作用尤為明顯,其不同提取物在體外對多種腫瘤細(xì)胞具有抑制或殺傷作用?,F(xiàn)就仙鶴草不同提取物對腫瘤細(xì)胞作用的研究概況綜述如下。
鄒夏慧等[10]使用不同濃度仙鶴草水提液處理人肝癌細(xì)胞(SMMC-7721),采用MTT法檢測細(xì)胞活力,并計(jì)算其抑制率,觀察細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化。結(jié)果表明該水提液能夠明顯抑制SMMC-7721細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,而細(xì)胞凋亡機(jī)制則可能與P53蛋白表達(dá)上調(diào)和Bcl-2蛋白表達(dá)下調(diào)有關(guān)。李紅枝等[11]以高、中、低3個(gè)劑量(4.0、2.0及1.0 mg/ml)的仙鶴草水溶性提取物給小鼠灌胃,連續(xù)30 d,觀察小鼠骨髓細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)和睪丸染色體畸變實(shí)驗(yàn)的抗突變作用,結(jié)果顯示該提取物對小鼠肉瘤(S180)、肝癌(H22)、宮頸癌(U14)、腦瘤(B22)、艾氏腹水癌(EAC)、黑素瘤(B16)和大鼠瓦克癌(W256)體外培養(yǎng)細(xì)胞均有較好抑制作用,殺死癌細(xì)胞的同時(shí)未損害正常細(xì)胞,可用于治療各種腫瘤。將仙鶴草注射液作用于胃癌(BGC-803)細(xì)胞和宮頸癌(HeLa)細(xì)胞,細(xì)胞抑制率分別達(dá)到61.9%和67.9%。流式細(xì)胞檢測結(jié)果顯示,仙鶴草注射液可干擾腫瘤細(xì)胞周期進(jìn)程,阻滯腫瘤細(xì)胞由G1+G0期向S期和G2+M期轉(zhuǎn)化,對人腫瘤細(xì)胞具有生長抑制作用[12]。另有報(bào)道[13],使用仙鶴草注射液治療小鼠前列腺移植瘤5周后,發(fā)現(xiàn)腫瘤瘤質(zhì)量降低,瘤體減小,腫瘤組織大片壞死,表明仙鶴草對前列腺實(shí)體性移植瘤具有明顯的抑制作用。
仙鶴草水提液抑制腫瘤作用機(jī)理可能與調(diào)節(jié)體內(nèi)免疫蛋白作用有關(guān)。馬麗萍等[14]分別將0、2、4、8和16 g/L濃度的仙鶴草水提液作用于食管癌(Eca109)細(xì)胞,24、48和72 h后觀察其對Eca109細(xì)胞生長的抑制作用,并運(yùn)用免疫組織化學(xué)染色技術(shù),檢測16 g/L水提液作用72 h對Eca109細(xì)胞Bcl-2、P53蛋白表達(dá)的影響。MTT法測定結(jié)果表明,在16g/L仙鶴草水提液作用48 h和72 h后,Eca109細(xì)胞生長明顯受抑;而免疫組化結(jié)果顯示16 g/L仙鶴草水提液作用72 h后,Eca109細(xì)胞內(nèi)Bcl-2蛋白表達(dá)下調(diào),P53蛋白表達(dá)上調(diào)。證實(shí)其誘導(dǎo)Eca109細(xì)胞凋亡的機(jī)制可能與下調(diào)Bcl-2蛋白表達(dá)及上調(diào)P53蛋白表達(dá)有關(guān)。而鄒夏慧等[15]亦以不同濃度的仙鶴草水提物細(xì)胞培養(yǎng)液處理肝癌(SMMC-7721)細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其作用48和72 h后,細(xì)胞呈現(xiàn)明顯的凋亡形態(tài)學(xué)改變;20 mg/ml組的細(xì)胞凋亡率分別為19.5%和23.0%,40 mg/ml組分別為33.4%和42.7%;20 mg/ml組的Bcl-2蛋白陽性表達(dá)率分別為71.9%和58.5%,40 mg/ml組分別為47.9%和26.5%;20 mg/ml組的P53蛋白陽性表達(dá)率分別為22.9%和50.6%,40 mg/ml組分別為48.7%和83.7%。顯然水提液能較明顯地抑制SMMC-7721細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,并呈現(xiàn)劑量、時(shí)間依賴性,凋亡發(fā)生機(jī)制可能與Bcl-2和P53蛋白表達(dá)改變有關(guān)。
以不同質(zhì)量濃度的仙鶴草乙酸乙酯部位(0、50、100、150、200及250 μg/ml)作用于體外培養(yǎng)的人肝癌(HepG2)細(xì)胞,MTT法檢測其細(xì)胞生長抑制率;同時(shí)以流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡和腫瘤細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)的變化;Fluo-3/AM熒光探針觀察腫瘤細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的變化。檢測結(jié)果顯示該部位(總鞣質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.91%)可顯著抑制HepG2細(xì)胞的生長,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,其IC50為127.85 μg/ml。當(dāng)作用48 h后,HepG2細(xì)胞數(shù)量明顯減少;在Fluo-3/AM熒光探針的作用下,具有較強(qiáng)綠色熒光;同時(shí)檢測出細(xì)胞內(nèi)ROS具有較明顯增加。結(jié)果表明,仙鶴草乙酸乙酯有效部位能夠抑制HepG2細(xì)胞的生長,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,作用機(jī)制可能是與腫瘤細(xì)胞內(nèi)鈣離子的釋放和ROS的增加有關(guān)[16]。另有文獻(xiàn)[17]報(bào)道,使用不同濃度的仙鶴草乙酸乙酯提取物作用人肝癌(BEL-7402)細(xì)胞,72 h后細(xì)胞的生長增殖作用被抑制,并呈現(xiàn)劑量依賴性,作用較明顯,OD值與空白組相比,具有顯著性差異(P<0.05),其IC50為89.277 μg/ml。
將乙醚提取物與生理鹽水配制成1 g/L的混懸液,加入HeLa細(xì)胞培養(yǎng)基中,結(jié)果顯示,HeLa細(xì)胞明顯減少,提示其對HeLa細(xì)胞具有一定的抑制作用,其抑制率為35%[18]。
仙鶴草丙酮提取物的正丁醇萃取層可顯著性抑制BEL-7402細(xì)胞生長,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,IC50為107.54 μg/ml,作用48 h后,BEL-7402細(xì)胞數(shù)量明顯減少,使用Fluo-3/AM熒光探針進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn),其具有較強(qiáng)綠色熒光,同時(shí)檢測出細(xì)胞內(nèi)ROS明顯增加。結(jié)果表明,試驗(yàn)樣品能夠抑制BEL-7402細(xì)胞生長,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,而作用機(jī)制可能與細(xì)胞內(nèi)鈣離子釋放和ROS增加有關(guān)[19]。
仙鶴草中的鞣酸成分可以抑制腫瘤細(xì)胞,增強(qiáng)免疫細(xì)胞活性,認(rèn)為是仙鶴草中主要的抗腫瘤活性成分。有研究報(bào)道[20],仙鶴草鞣酸能夠明顯抑制體外培養(yǎng)的人癌細(xì)胞裸鼠轉(zhuǎn)移瘤肺癌細(xì)胞株(SPC-A-1)、HeLa、人乳腺癌細(xì)胞株(MCF-7)和低分化胃黏液腺癌(Mgc803),且對其中的HeLa作用最強(qiáng),SPC-A-1次之,對HeLa 、SPC-A-1 及MCF-7的IC50分別為6.2、12.4及49.2 μg/ml,標(biāo)志著仙鶴草有可能成為臨床上治療宮頸癌和肺腺癌的有效藥物。此外,仙鶴草酚對白血病細(xì)胞(K562)也具有明顯的抑制作用,MTT試驗(yàn)及流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果皆表明仙鶴草酚對K562白血病細(xì)胞活性及細(xì)胞凋亡率具有一定的影響,仙鶴草酚(0、0.11、1.0 mg/ml)劑量依賴性地抑制了K562細(xì)胞活性,增加了其凋亡率(P<0.05)[21]。
研究發(fā)現(xiàn),仙鶴草總多糖對腦膠質(zhì)瘤(U251)細(xì)胞株增殖具有明顯的體外抑制作用(P<0.01),并表現(xiàn)出濃度依賴關(guān)系,IC50為1.35 g/L,U251細(xì)胞經(jīng)該多糖處理后顯示出典型的凋亡形態(tài)變化,推測其抗腫瘤機(jī)制可能與誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡有關(guān)[22]。仙鶴草素為一種丹寧酸。在腹水型和固體型嚙齒動(dòng)物腫瘤實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在MM2腫瘤細(xì)胞腹腔接種前后,其經(jīng)腹腔給予仙鶴草素的劑量超過10 mg/kg時(shí),可幾乎完全抑制小鼠體內(nèi)腫瘤的生長,延長了MM2腫瘤小鼠的壽命,甚至得以治愈。雖然其在體外對MM2細(xì)胞顯示出強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性,但是通過向培養(yǎng)液中添加胎牛血清便能夠使其毒性減少至約初始活性的4%。另一方面,腹腔注射仙鶴草素亦增加了外圍白細(xì)胞的數(shù)量和單核細(xì)胞的比率。在腹腔注射丹寧酸的第4 d,附著細(xì)胞毒性的腹腔滲出細(xì)胞數(shù)量同樣增多;小鼠的脾臟增大,且脾臟細(xì)胞具有占用3H-胸苷的能力;而在未治療的小鼠中,仙鶴草素顯示出微弱的抗脾臟細(xì)胞直接遷移活動(dòng),表明了仙鶴草素是一種潛在的抗腫瘤丹寧酸,其可能是通過對腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞的作用而提高了宿主動(dòng)物的免疫應(yīng)答[23]。
仙鶴草臨床主要用于治療腫瘤、糖尿病、婦科疾病、消化系統(tǒng)疾病以及泌尿系統(tǒng)疾病等[24-26]。本文綜述了仙鶴草的不同提取物、成分對不同的腫瘤細(xì)胞具有一定的抑制作用,作用濃度及其機(jī)理也闡述得較為清楚,為今后的深入研究打下了良好的理論基礎(chǔ),但對其在動(dòng)物體內(nèi)抗腫瘤作用的研究尚待加強(qiáng)。
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2016-03-15
*通訊作者:張榮泉,E-mail:zhangrongquan928@126.com。
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1006-5687(2016)04-0046-03