夏榮木 綜述,陸紅玲 審校

(遵義醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，貴州遵義 563000)

現(xiàn)有研究表明橙皮苷具有包括抗炎、抗氧化、抗血液凝固、提升機(jī)體免疫力、心血管系統(tǒng)保護(hù)、神經(jīng)保護(hù)、降糖降脂及抗腫瘤在內(nèi)的多種有益作用。由于天然提取物的安全性較現(xiàn)有化療藥物更佳，因此最近越來越多的研究關(guān)注其抗腫瘤活性。本文就最近10年的相關(guān)文獻(xiàn)，綜述橙皮苷抗腫瘤活性的研究進(jìn)展。為進(jìn)一步拓展橙皮苷的應(yīng)用總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為其將來的應(yīng)用提供理論方向。

1 橙皮苷的抗肝癌活性

橙皮苷在體內(nèi)具有多種有益的作用，肝臟保護(hù)是其中的一種。ELSHAZLY等[1]的研究表明二甲基亞硝胺能夠誘導(dǎo)大鼠肝臟纖維化，該效應(yīng)通過檢測(cè)丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)及堿性磷酸酶和總/直接膽紅素等生化指標(biāo)得到確認(rèn)；但是經(jīng)過100 mg/kg或者200 mg/kg的橙皮苷處理相應(yīng)的時(shí)間后，上述肝臟纖維化的指標(biāo)得到相應(yīng)的逆轉(zhuǎn)，二甲基亞硝胺誘導(dǎo)的大鼠肝臟纖維化程度也得到緩解。此外，ARINC等[2]的體外實(shí)驗(yàn)表明，橙皮苷及其他黃酮類化合物能夠抑制魚類肝臟中CYP1A1 和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶的活性，這可能有助于橙皮苷在癌癥治療中的應(yīng)用。有研究發(fā)現(xiàn)，橙皮苷能夠直接抑制二乙基亞硝胺和二羥甲基丁酸誘導(dǎo)的肝內(nèi)癌結(jié)節(jié)數(shù)目，該過程可能與其調(diào)控了ALT、AST、乳酸脫氫酶(LDH)及超氧化物歧化酶(SOD)等蛋白活性相關(guān)[3-4]。

抑制腫瘤生長(zhǎng)和誘導(dǎo)其發(fā)生細(xì)胞凋亡一直是腫瘤治療的一個(gè)重要策略[5]。YUMNAM等[6]發(fā)現(xiàn)橙皮苷誘導(dǎo)肝癌HepG2細(xì)胞發(fā)生了副凋亡(paraptosis)，該過程可能與橙皮苷激活ERK1/2信號(hào)通路相關(guān)。YUMNAM等[7]進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，橙皮苷能夠通過誘發(fā)肝癌HepG2細(xì)胞的細(xì)胞線粒體功能紊亂和鈣負(fù)荷增加，從而誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生副凋亡，進(jìn)一步豐富了橙皮苷誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞死亡發(fā)生的機(jī)制。與此不同的是，BANJERDPONGCHAI等[8]發(fā)現(xiàn)，橙皮苷能夠通過激活肝癌HepG2細(xì)胞內(nèi)Caspase-9、Caspase-8及Caspase-3的活化，證實(shí)橙皮苷能夠誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞發(fā)生凋亡。進(jìn)一步的結(jié)果表明，橙皮苷誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞發(fā)生凋亡的機(jī)制與死亡受體信號(hào)通路及Bcl/Bax蛋白家族的平衡相關(guān)。此外，大量研究表明，基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)家族與癌癥轉(zhuǎn)移具有高度相關(guān)性[9]。在一個(gè)乙醛誘導(dǎo)的細(xì)胞侵襲模型當(dāng)中，橙皮苷明顯抑制細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的數(shù)量，這是因?yàn)槠湟种屏艘胰┱T導(dǎo)的MMP-9活性和減少了其mRNA的表達(dá)。由乙醛誘導(dǎo)的核因子-κB (NF-κB) 或者激活蛋白1(AP-1)啟動(dòng)子的呈劑量依賴性的增加可以被橙皮苷逆轉(zhuǎn)。此外，橙皮苷以一種劑量依賴性的方式抑制乙醛誘導(dǎo)的IκB活性，p38 和 JNK激酶信號(hào)調(diào)控AP-1磷酸化。橙皮苷在肝癌細(xì)胞株HepG2中能夠抑制MMP-9轉(zhuǎn)錄、分泌和活性，減少細(xì)胞的侵襲[10-11]。

2 橙皮苷抗乳腺癌活性

轉(zhuǎn)染攜帶有綠色熒光蛋白-α tubulin基因的載體進(jìn)入人乳腺癌MCF-7細(xì)胞中之后，使用橙皮苷作用于該細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)橙皮苷能夠抑制MCF-7-GFP-α tubulin細(xì)胞的增殖，但是具體機(jī)制尚未被闡明[12]。此外，低濃度橙皮苷能夠通過抑制P糖蛋白(Pgp)的表達(dá)，降低乳腺癌細(xì)胞排出化療藥物的能力，提升阿霉素在細(xì)胞內(nèi)聚集，從而提升化療敏感性[13]。在橙皮苷處理MCF-7細(xì)胞期間，高濃度橙皮苷能夠誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡；在此過程中，觀察到典型的細(xì)胞膜皺縮和DNA斷裂片段。此外，實(shí)驗(yàn)還觀察到了谷胱甘肽的消耗，這說明橙皮苷改變了乳腺癌細(xì)胞內(nèi)的氧化平衡，從而調(diào)控其生長(zhǎng)[14]。

橙皮苷除了對(duì)多種因素引起的肝臟和腎臟損傷都具有保護(hù)作用之外，對(duì)乳腺癌的發(fā)生也具有一定的預(yù)防作用。芳香化酶或者細(xì)胞色素P450酶是雌二醇和雌酮合成限速酶。乳腺癌的發(fā)生與雌激素水平具有密切關(guān)系，抗雌激素生成是其治療策略之一[15]?？诜缓绕ぼ盏氖澄锬軌蛴绊懛枷慊傅幕钚?。通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)了橙皮苷對(duì)三陰乳腺癌MCF-7細(xì)胞芳香化酶轉(zhuǎn)錄水平的影響，但結(jié)果表明芳香化酶轉(zhuǎn)錄水平在其作用后呈上調(diào)表達(dá)[16]。此外，橙皮苷能夠通過調(diào)節(jié)c-Jun氨基末端激酶(JNK)和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)信號(hào)通路影響AP-1和C/EBP結(jié)合到芳香化酶的啟動(dòng)子上，從而調(diào)控其轉(zhuǎn)錄水平。另外的研究結(jié)果表明，橙皮苷能夠通過抗氧化效應(yīng)及穩(wěn)定細(xì)胞膜和其他方式抑制二甲苯蒽和二羥甲基丁酸誘導(dǎo)的乳腺腫瘤的發(fā)生[3]。

3 橙皮苷抗結(jié)直腸癌活性

在直腸癌SNU-C4細(xì)胞中，橙皮苷處理能夠誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生凋亡小體，并引發(fā)細(xì)胞核濃縮，DNA斷裂等典型的細(xì)胞凋亡形態(tài)改變。更深入的研究表明，由橙皮苷誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡的過程中，Bcl-2發(fā)生下調(diào)，Bax和Caspase-3的表達(dá)升高。此外，橙皮苷能夠以劑量依賴性的方式促進(jìn)Caspase-3的裂解和活化[17]。此外，橙皮苷能夠通過抑制Aurora-A介導(dǎo)的PI3K/Akt/GSK-3β和mTOR信號(hào)通路而誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生凋亡和自噬，從而在體內(nèi)達(dá)到抗氧化偶氮甲烷誘導(dǎo)的結(jié)腸癌效應(yīng)[18]。在這過程中，橙皮苷處理后提升了細(xì)胞周期調(diào)控因子p53-p21軸的相互作用，同時(shí)顯著上調(diào)了PTEN的表達(dá)和下調(diào)了Aurora-A介導(dǎo)的p-PI3K和p-Akt水平，這可能是橙皮苷作用的靶點(diǎn)。某些含有橙皮苷的藥物也能夠產(chǎn)生抗腫瘤效應(yīng)。胃腸安主要成分為橙皮苷，研究表明，口服胃腸安能夠顯著抑制結(jié)直腸癌的發(fā)生[19]。胃腸安與5-FU聯(lián)合用藥能夠明顯抑制結(jié)腸癌腫瘤的生長(zhǎng)。同時(shí)處理后動(dòng)物癌胚抗原(CEA)、β-catenin和MMP-7的表達(dá)水平也顯著降低。SAIPRASAD等[20]證實(shí)橙皮苷能夠改變氧化偶氮甲烷誘導(dǎo)的結(jié)直腸癌的炎癥標(biāo)志物的表達(dá)。該結(jié)果暗示橙皮苷可能通過改變腫瘤微環(huán)境而抑制其轉(zhuǎn)移和侵襲的能力。不過HOSSEINIMEHR等[21]發(fā)現(xiàn)，環(huán)磷酰胺口服治療結(jié)腸癌在第4、7、10、14天時(shí)會(huì)導(dǎo)致患者白細(xì)胞明顯減少，但是橙皮苷處理后會(huì)在第4、7天增加白細(xì)胞數(shù)量。橙皮苷和環(huán)磷酰胺共同口服會(huì)減少環(huán)磷酰胺抑制腫瘤生長(zhǎng)的效應(yīng)，這可能是因?yàn)槠淇寡趸饔没蛩诟闻K當(dāng)中與環(huán)磷酰胺代謝有相互作用所致。

炎性反應(yīng)是一種重要的致癌因素。當(dāng)大鼠用橙皮苷和地奧司明預(yù)處理或者后處理之后，大鼠結(jié)直腸的炎性反應(yīng)明顯減弱，該研究暗示橙皮苷可能通過緩解動(dòng)物的炎性反應(yīng)而抑制腫瘤的發(fā)生[22]。另外的研究發(fā)現(xiàn)，在氧化偶氮甲烷(AOM)誘導(dǎo)的老鼠結(jié)腸中，橙皮苷處理4周后能夠減少細(xì)胞增殖核抗原(PCNA)的水平[20]。此外，橙皮苷能夠顯著提升肝臟谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)和醌還原酶(QR)及結(jié)腸黏膜GST活力。在這個(gè)研究中，橙皮苷在致癌物質(zhì)處理的老鼠結(jié)腸當(dāng)中減少了多種細(xì)胞因子，例如腫瘤壞死因子(TNF)-α，白細(xì)胞介素(IL)-1β和IL-6和炎癥酶(COX-2和iNOS)mRNA的表達(dá)，并增加紅系衍生的核因子2相關(guān)因子2 (Nrf2)mRNA的表達(dá)。已有研究表明，Nrf2轉(zhuǎn)錄因子能夠調(diào)控GST和QR的表達(dá)，這在親電子反應(yīng)性和氧化解毒過程中至關(guān)重要，此過程主要對(duì)突變和腫瘤反應(yīng)起作用。另一方面，橙皮苷減少細(xì)胞因子產(chǎn)物的活力有助于減少慢性炎癥，該炎癥與腫瘤發(fā)生嚴(yán)格相關(guān)。

4 橙皮苷抗肺癌活性

BALAKRISHNAN等[23]證實(shí)尼古丁能夠顯著促進(jìn)肺部組織MMPs家族成員的表達(dá)，同時(shí)還能顯著提升肺組織的氧化應(yīng)激水平，這兩者都是肺癌發(fā)生的關(guān)鍵因素。但是橙皮苷能夠明顯減弱尼古丁誘導(dǎo)的MMPs表達(dá)，同時(shí)也能緩解體內(nèi)的氧化應(yīng)激水平，從而抑制肺癌的發(fā)生。該結(jié)果也提示橙皮苷可能對(duì)尼古丁誘發(fā)的其他疾病也具有防護(hù)作用。KAMARAJ等[24]的研究表明，苯并芘能夠誘發(fā)小鼠肺部發(fā)生多種癌前病變，其中主要包括脂質(zhì)過氧化物、CEA、血清特異的芳香烴羥化酶水平及其他氧化標(biāo)志物水平上升；同時(shí)SOD及其他的抗氧化標(biāo)志物水平降低，但是橙皮苷能夠逆轉(zhuǎn)上述改變。結(jié)果提示橙皮苷能夠通過抑制肺部的氧化應(yīng)激水平和炎性反應(yīng)而抑制肺癌發(fā)生。隨后該課題組進(jìn)一步證實(shí)，苯并芘處理后減弱了肺組織抗氧化系統(tǒng)，包括SOD、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶、谷胱甘肽還原酶、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶、還原性谷胱甘肽、維生素E、維生素C等水平發(fā)生顯著改變。在橙皮苷預(yù)先或者延后處理后，上述指標(biāo)幾乎恢復(fù)正常，這表明它可以用作預(yù)防性制劑[25]。

BIRSU等[26]發(fā)現(xiàn)橙皮苷能夠誘導(dǎo)兩種肺癌細(xì)胞發(fā)生凋亡并抑制其增殖，但是對(duì)正常的肺部纖維母細(xì)胞沒有呈現(xiàn)出細(xì)胞毒性。通過基因芯片技術(shù)，研究者證實(shí)橙皮苷誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡與多種信號(hào)通路相關(guān)，其中以免疫反應(yīng)相關(guān)通路，如NK-κB等信號(hào)通路的相關(guān)性最大。MMPs與血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移緊密相關(guān)。研究表明，橙皮苷能夠顯著抑制尼古丁誘導(dǎo)的正常肺組織的MMPs家族成員的表達(dá)[23]。該結(jié)果提示橙皮苷可能抑制肺癌細(xì)胞的MMPs表達(dá)而減弱肺癌的侵襲力。另外的研究也證實(shí)，橙皮苷也可以通過抑制血管生成和轉(zhuǎn)移效應(yīng)從而抑制腫瘤生長(zhǎng)和侵襲[27]。肺癌可以導(dǎo)致肥大細(xì)胞密度(MCD)增加、COX-2，MMP-2和MMP-9的表達(dá)增加，但是橙皮苷可以通過抑制COX-2的表達(dá)而減少肥大細(xì)胞密度，因此可以減少血管生成和侵襲的機(jī)會(huì)。此外，MMPs也與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)[28]，提示橙皮苷可能通過調(diào)節(jié)EMT的相關(guān)分子水平影響其進(jìn)程。另外，橙皮苷處理后，肺癌A549細(xì)胞的增殖受到抑制。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)橙皮苷能夠通過調(diào)節(jié)線粒體通路相關(guān)蛋白水平，從而誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡。同時(shí)橙皮苷對(duì)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白cyclin D1及其上游蛋白P21和P53的表達(dá)產(chǎn)生抑制，從而使細(xì)胞周期停滯于G0/G1期，實(shí)現(xiàn)其抑制肺癌A549細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用[29]。

5 橙皮苷對(duì)其他癌癥的治療效果

橙皮苷能夠誘導(dǎo)多種癌癥細(xì)胞發(fā)生凋亡，在造血系統(tǒng)腫瘤NALM-6細(xì)胞[30]和宮頸癌HeLa細(xì)胞[31]中也展現(xiàn)了相似的效應(yīng)。但是橙皮苷誘導(dǎo)NALM-6細(xì)胞發(fā)生凋亡的機(jī)制是通過調(diào)節(jié)NF-κB和P53信號(hào)通路，而其作用于HeLa細(xì)胞則是經(jīng)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的過程所介導(dǎo)。LEE等[12]發(fā)現(xiàn)橙皮苷能夠抑制雄激素誘導(dǎo)的雄激素非依賴型前列腺癌PC-3和DU-145細(xì)胞及雄激素依賴型前列腺癌LNCaP細(xì)胞的增殖。但是研究者未進(jìn)一步探索其具體的分子機(jī)制。與前述結(jié)果相似的是，橙皮苷同樣能夠提高艾氏腹水瘤對(duì)阿霉素的敏感性，研究者在荷瘤免疫缺陷的小鼠中證實(shí)了該效應(yīng)[32]。有研究則發(fā)現(xiàn)，橙皮苷能夠通過抗氧化作用抑制二羥甲基丁酸和氮基三醋酸鐵誘導(dǎo)的腎癌發(fā)生[3,33]。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，局部使用橙皮苷能夠明顯降低紫外線(UVB)誘導(dǎo)的表皮細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激的發(fā)生。這可能是因?yàn)槌绕ぼ仗嵘薉NA修復(fù)酶的活性。此外，免疫蛋白印跡表明UVB暴露24 h和48 h后，表皮細(xì)胞P53水平升高，這種升高在應(yīng)用橙皮苷之后更加明顯。由于P53在DNA修復(fù)調(diào)控當(dāng)中扮演了重要的角色，當(dāng)DNA損傷應(yīng)答時(shí)它的表達(dá)可被橙皮苷刺激而增強(qiáng)?？傊绕ぼ赵鰪?qiáng)了小鼠表皮DNA光損傷的修復(fù)及P53表達(dá)的增加，這表明橙皮苷可能抑制皮膚腫瘤的發(fā)生。

6 總結(jié)與展望

橙皮苷具有多種生物學(xué)效應(yīng)，在抗腫瘤方面，其主要的靶點(diǎn)是NF-κB通路；同時(shí)在不同類型的腫瘤細(xì)胞中也激活了不同的凋亡和促凋亡通路。橙皮苷也可能通過不同途徑抑制細(xì)胞增殖；此外，橙皮苷還能夠通過抑制侵襲相關(guān)分子的表達(dá)而抑制腫瘤的侵襲能力；也有研究表明其與腫瘤的耐藥性相關(guān)，通過橙皮苷處理后，腫瘤的耐藥性能夠有所緩解。在整體水平研究中，結(jié)果證實(shí)橙皮苷能夠抑制多種致癌物質(zhì)誘發(fā)的癌癥發(fā)生?？偟膩碚f，目前的研究表明橙皮苷可能是一種潛在的多靶點(diǎn)抗腫瘤藥物。但是由于目前的研究大多集中在體外水平，因此將來要在臨床中應(yīng)用橙皮苷，需要更多的臨床前研究確定其劑量及適應(yīng)證。