細(xì)胞凋亡(apoptosis)或稱(chēng)程序化細(xì)胞死亡
,是細(xì)胞在一定的生理或病理?xiàng)l件下,遵循自身的程序
,自己結(jié)束其生命的過(guò)程
,最后細(xì)胞脫落離體或裂解為若干凋亡小體,被其他細(xì)胞吞噬
。近幾年
,應(yīng)用中藥干擾腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、代謝
、增殖等過(guò)程
,最終觸發(fā)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡,成為有望治療腫瘤的新途徑
。中醫(yī)藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡機(jī)理研究已成為腫瘤學(xué)領(lǐng)域的熱門(mén)課題
。
對(duì)腫瘤細(xì)胞的直接殺傷作用
腫瘤細(xì)胞凋亡機(jī)理.png)
實(shí)驗(yàn)研究證實(shí),某些中藥的抗腫瘤作用是通過(guò)細(xì)胞毒作用損傷DNA而發(fā)揮效力
。如冬凌草
、大黃、茯苓
、人參
、三七等均有良好的損傷DNA而抗白血病作用。從細(xì)胞凋亡角度分析
,其作用與直接殺傷細(xì)胞引起的壞死不同
,而是使白血病細(xì)胞遵循一定程序的較慢的細(xì)胞程序性死亡(PCD)。研究中藥對(duì)腫瘤作用機(jī)制發(fā)現(xiàn)
,苦參堿抗癌機(jī)制主要在于它以腫瘤細(xì)胞的DNA作為敏感的靶點(diǎn)
。毛葉茶提取物ECPC能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞DNA斷裂損傷。紫杉醇通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞有絲分裂誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡
。新疆紫草對(duì)多種腫瘤有抑制作用
,其可選擇性地抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶來(lái)介導(dǎo)凋亡。槲皮素
、莪術(shù)等體外實(shí)驗(yàn)電鏡下可見(jiàn)凋亡小體
,電泳分析DNA片段亦可證實(shí)細(xì)胞凋亡的存在。以上實(shí)驗(yàn)證明了這些中藥對(duì)腫瘤細(xì)胞的直接殺死作用與誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡有關(guān)
。
阻滯腫瘤細(xì)胞增殖周期
腫瘤細(xì)胞增殖周期可分為DNA合成前期(G1期)
、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)及有絲分裂期(M期)四個(gè)期
。在細(xì)胞分裂后進(jìn)入G1期前存在一個(gè)相對(duì)靜止期(G0期)
,此期是決定細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行分裂或發(fā)生分化的重要階段。研究表明
,許多中藥的有效成分能夠作用于細(xì)胞周期的某一環(huán)節(jié)
,而使細(xì)胞增殖周期受阻
,誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡。
有些中藥通過(guò)阻滯G1期誘導(dǎo)凋亡
。研究表明
,蛇葡萄素、槲皮素等對(duì)多種腫瘤有較強(qiáng)的抑制作用
,其抑癌機(jī)制是能夠阻滯細(xì)胞G1期向S期的進(jìn)程
,形成G1期阻滯,造成G1期細(xì)胞堆積阻滯并阻斷細(xì)胞的DNA合成和復(fù)制
,起到抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用
。有研究表明,姜黃素對(duì)肝癌細(xì)胞系SMMC-7721細(xì)胞有顯著的生長(zhǎng)抑制作用
,姜黃素呈劑量依賴(lài)性地將細(xì)胞聚集在S期
,使藥物作用于DNA的位點(diǎn)增加,易于引起基因表型的改變
,從而影響細(xì)胞的代謝與功能
,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。人參皂苷可使SMMC-7721細(xì)胞G1/G0期進(jìn)入S期
,同時(shí)阻止S期細(xì)胞進(jìn)入G2/M期
,抑制癌細(xì)胞增殖。
影響腫瘤基因表達(dá)
腫瘤的發(fā)生是癌基因的激活與抑癌基因的失活共同作用的結(jié)果
。應(yīng)用藥物使異常表達(dá)的癌基因得到逆轉(zhuǎn)
、關(guān)閉或降低其表達(dá)水平即可達(dá)到治療腫瘤的目的。中藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡研究
,主要局限于P53
、C-myc、Bcl-2家族等幾個(gè)重要的基因
。研究證實(shí)
,原癌基因如Bcl-2是最重要的抑制腫瘤細(xì)胞凋亡的基因
。中藥扶正蕩邪合劑可使DNA斷裂并抑制Bcl-2表達(dá)
,從而誘導(dǎo)肝癌腹水腫瘤細(xì)胞凋亡,因而具有抗癌活性
。另有研究發(fā)現(xiàn)
,益氣養(yǎng)陰方、健脾理氣方誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡與抑癌基因Bcl-2的表達(dá)下調(diào)和Bax基因上調(diào)有關(guān)
。中藥丹參能使C-myc高蛋白水平表達(dá)而誘導(dǎo)狼瘡成纖維細(xì)胞發(fā)生凋亡
;丹參酮能抑制SMMC-7721細(xì)胞的C-myc癌基因蛋白表達(dá);欖香烯可誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡
,其作用機(jī)制可能與癌基因Bcl-2
、C-myc表達(dá)減少
,P53表達(dá)增加有關(guān)。
促進(jìn)腫瘤細(xì)胞分化
腫瘤細(xì)胞在誘導(dǎo)分化因子的作用下
,可使惡性表型受到抑制
,甚至可逆轉(zhuǎn)為正常細(xì)胞的基因表型,恢復(fù)某些正常功能
。目前已知環(huán)腺苷酸cAMP和環(huán)鳥(niǎo)苷酸cGMP是生物細(xì)胞增殖和分化的重要調(diào)控物質(zhì)
。有研究表明,應(yīng)用百龍片(白英
、黃芪
、龍葵等)可使人胃癌MGC80-3細(xì)胞內(nèi)cAMP水平蛋白激酶A(PKA)活性升高,使甘油二酯(DG)含量下降
,蛋白激酶C(PKC)活性降低
,降低和阻斷了DG-PKC信號(hào)傳遞,使細(xì)胞DNA不能合成
,抑制了細(xì)胞增殖分裂
。許多中藥及有效成分均具有良好的誘導(dǎo)分化作用,如丹參酮
、人參皂苷Rh2
、苦參、葛根
、三七
、金蕎麥等通過(guò)分化誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抗腫瘤的作用。
激活細(xì)胞因子及調(diào)節(jié)激素水平
研究證實(shí)
,某些中藥如枸杞子
、靈芝、黃芪
、當(dāng)歸
、黨參等可通過(guò)誘生白細(xì)胞介素-2(IL-2)、干擾素(IFN)等細(xì)胞因子
,誘導(dǎo)淋巴因子激活殺傷細(xì)胞(LAK細(xì)胞)凋亡或增加腫瘤壞死因子(TNF)誘導(dǎo)凋亡的能力
。中藥復(fù)方如小柴胡湯能直接誘生TNF,可能通過(guò)激活Zn2+敏感的核酸內(nèi)切酶
,裂解腫瘤細(xì)胞DNA介導(dǎo)凋亡發(fā)生
,也有可能與相應(yīng)的受體結(jié)合,激活caspases誘導(dǎo)凋亡
,其確切機(jī)制還尚不清楚
。
激素也可引起某些腫瘤細(xì)胞凋亡,一些中藥如人參
、黨參
、刺五加等可刺激機(jī)體分泌腎上腺皮質(zhì)激素
;甘草、甘草甜素等具有分泌糖皮質(zhì)激素作用
。這些中藥可使體內(nèi)激素水平升高
,推測(cè)其有誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡作用,對(duì)治療激素敏感性腫瘤可應(yīng)用該類(lèi)中藥
。
總之
,中藥可通過(guò)多種途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。如何篩選中藥有效成分及有效組方來(lái)達(dá)到誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞大量凋亡的目的
,使腫瘤消退或逆轉(zhuǎn)腫瘤
,仍需要更深層揭示,研究中藥抗癌的作用機(jī)制
。
抗癌中草藥十三:人參
人參是最廣為老百姓認(rèn)知的中藥
,是中醫(yī)最重要的、最常用的傳統(tǒng)中藥材之一
,是多種典籍和教科書(shū)中占用頁(yè)數(shù)最多的中藥材之一
,作為“上品”的補(bǔ)益藥,其使用已有兩千多年的 歷史
,現(xiàn)在就連人參葉也已經(jīng)被《中國(guó)藥典》收錄作為單獨(dú)的藥用品種使用
。
人參為五加科植物人參的干燥根或根莖 。素有人銜
、黃參
、玉精、血參
、地精
、棒錘等多種別名。由于人類(lèi)的大量使用
,野生人參早就不能滿(mǎn)足需求
,現(xiàn)在臨床使用的都是人工栽培品,是為“園參”
。多于秋季采挖
,洗凈;園參經(jīng)曬干或烘干
,稱(chēng)“生曬參”
;經(jīng)水燙
,浸糖后干燥
,稱(chēng)“糖參”;蒸熟后曬干或烘干
,稱(chēng)“紅參“
。
中醫(yī)理論認(rèn)為
,人參味甘、微苦
,性平
;歸脾、肺
、心經(jīng)
;功能大補(bǔ)元?dú)猓瑥?fù)脈固脫
,補(bǔ)脾益肺
,生津,安神
。用于體虛欲脫
,肢冷脈微,脾虛食少
,肺虛喘咳
,津傷口渴,內(nèi)熱消渴
,久病虛羸
,驚悸失眠,陽(yáng)痿宮冷
;心力衰竭
,心源性休克?div id="m50uktp" class="box-center"> !侗窘?jīng)》言其:"主補(bǔ)五臟
,安精神,止驚悸
,除邪氣
,明目,開(kāi)心益智
。"
;《名醫(yī)別錄》說(shuō)其:"療腸胃中冷,心腹鼓痛
,胸肋逆滿(mǎn)
,霍亂吐逆,調(diào)中
,止消渴
,通血脈,破堅(jiān)積,令人不忘
。"
;《藥性論》說(shuō):"主五臟氣不足,五勞七傷
,虛損瘦弱
,吐逆不下食,止霍亂煩悶嘔噦
,補(bǔ)五臟六腑
,保中守神。"
;《本草綱目》言:"治男婦一切虛證
,發(fā)熱自汗,眩暈頭痛
,反胃吐食
,痎瘧,滑瀉久痢
,小便頻數(shù)
,淋瀝,勞倦內(nèi)傷
,中風(fēng)
,中暑,痿痹
,吐血
,嗽血,下血
,血淋
,血崩,胎前產(chǎn)后諸病
。"
鑒于人參在中醫(yī)藥中的地位超然
,因此現(xiàn)代的研究也是頗多,不論是其化學(xué)成分還是藥理作用以及臨床應(yīng)用
,都是現(xiàn)代中藥材研究最多
、最深入的品種之一。
現(xiàn)代藥理認(rèn)為人參有以下功效:
人參對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有興奮作用
,而大量時(shí)反而有抑制作用
。能加強(qiáng)動(dòng)物高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)的興奮和抑制過(guò)程。并能增強(qiáng)機(jī)體對(duì)一切非特異性刺激的適應(yīng)能力
,能減少疲勞感
。
人參對(duì)心肌及血管有直接作用
,一般在小劑量時(shí)興奮,大劑量時(shí)抑制
。
人參可以加強(qiáng)機(jī)體對(duì)有害因素的抵抗力。
人參對(duì)因腎上腺素引起的高血糖動(dòng)物有降低血糖的作用
;對(duì)糖尿病患者除能自覺(jué)改善癥狀外
,還有輕微的降血糖作用,并與胰島素有協(xié)同作用
。
人參能促進(jìn)動(dòng)物的性腺功能
。
人參可使血漿白蛋白與球蛋白的比值上升。
人參能刺激造血器官
,有改善貧血的作用
。
人參在現(xiàn)代臨床應(yīng)用中主要用于急救,治療心血管
、胃和肝臟疾病
,治療糖尿病,精神疾病和神經(jīng)衰弱
,陽(yáng)痿等
。
而目前人參在臨床中還有一個(gè)功效被廣泛的應(yīng)用,這就是抗癌作用
。從典籍中看
,人參沒(méi)有治療癌癥相關(guān)的功能,中醫(yī)治療癌癥是基于辨證論治的基礎(chǔ)
。癌癥病人基本都有虛弱的證候
,因此人參是抗癌方劑中經(jīng)常出現(xiàn)的藥味,但隨著現(xiàn)代化學(xué)和藥理學(xué)的研究進(jìn)步
,不斷證實(shí)人參自身的一些活性成分具有良好的抗癌作用
,因此其在這方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛, 甚至目前已經(jīng)有單體人參皂苷Rg3開(kāi)發(fā)成為中藥1類(lèi)新藥用于多種癌癥的輔助治療
,將來(lái)有望出現(xiàn)更多的人參活性成分為臨床治療各種腫瘤提供安全有效的藥物
。
就現(xiàn)有文獻(xiàn)看,人參化學(xué)成分以及發(fā)揮藥理作用的有效成分及其作用機(jī)制研究已經(jīng)取得了很大的突破
。
人參含有的主要化學(xué)成分為:
皂苷類(lèi):人參皂苷的皂苷元有3種
,與糖類(lèi)組成3種皂苷:齊墩果酸類(lèi)皂苷
,人參二醇類(lèi)皂苷和人參三醇類(lèi)皂苷
,迄今為止已從人參中分得60余種皂苷類(lèi)化合物。
揮發(fā)油類(lèi):人參揮發(fā)油成分主要有3類(lèi):第一類(lèi)為倍半萜類(lèi)
,第二為長(zhǎng)鏈飽和酸類(lèi)
,第三為少量芳香烴類(lèi)
;到目前為止
,從人參中獲得揮發(fā)油類(lèi)成分40多種。
氨基酸和肽類(lèi):人參含有多種氨基酸
,蘇氨酸
、天門(mén)冬氨酸,
、谷氨酸
、絲氨酸、脯氨酸等
,同時(shí)
,人參中亦含有多種多肽物質(zhì)。
糖類(lèi):人參含有的單糖類(lèi)包括葡萄糖
、果糖
、阿拉伯糖和木糖等;低聚糖類(lèi)有二糖
,即蔗糖
、麥芽糖等;三糖類(lèi)有人參三糖A
、B
、C、D等
;人參多糖類(lèi)則主要為淀粉和果膠
。目前已經(jīng)從人參中分離、純化出幾十種多糖
。
其他成分:維生素類(lèi)包括B1
、B2、C等多種維生素
;微量元素已檢出數(shù)十種
,其中有人體必需的有鐵、銅
、鋅
、錳、鈷
、硒
、鎳等,也有常量元素鉀
、鈉
、鈣、鎂等
。
最新的研究進(jìn)展表明
,這些活性成分尤其是皂苷類(lèi)成分具有廣泛的藥理作用
,如抗腫瘤、抗氧化
、 抗炎
、抗過(guò)敏、抗疲勞
、抗應(yīng)激
、抗輻射、抗衰老
、 抗骨質(zhì)疏松
、免疫調(diào)節(jié)
、調(diào)血脂
、降血糖、保肝
、 保護(hù)中樞神經(jīng)及心腦血管系統(tǒng)等
。其中,抗腫瘤作用的機(jī)制及其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的研究是目前一大熱點(diǎn)
,人參也已成為腫瘤治療及輔助治療的熱點(diǎn)藥物
。
現(xiàn)有研究結(jié)果表明人參具有顯著的抗腫瘤作用,其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)為人參皂苷
、人參多糖和人參炔醇
,這些有效成分對(duì)多種類(lèi)型腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移均有抑制作用
,并都具有一定的構(gòu)效關(guān)系及作用特點(diǎn)
。
人參皂苷:Rb1、Rb2
、Rb3
、Rc、Rd
、Rg3
、Rg5、Rh2
、Rs11
、Rk1、F2
、CK
、Re、Re7
、 Rg1
, Rg18
、Rh1、Rh4
、Rp1
、Rf等,對(duì)肝
、肺
、胃、腎
、結(jié)腸
、乳腺、胰 腺
、前列腺
、膀胱、宮頸
、子宮 內(nèi)膜
、卵巢、食管
、膽囊
、鼻咽、腹水癌
,黑色素
、膠質(zhì)、乳頭
、骨髓
、骨肉、纖維肉瘤
,白血病
、鱗癌均有作用。
人參多糖 GFP1
、PGP2a
、PGPW1 、 2-HG
、3-HG
、4-HG , WGPA-3-RG
、4-RG等
,對(duì)肺、胃
、肝
、結(jié)腸
、乳腺、膀胱
、 鼻咽癌
,淋巴瘤、黑色素瘤
、 白血病有作用
。
人參炔醇 PND、PNT
、PNN 對(duì)肺
、肝、胰腺
、乳腺癌
、淋巴瘤、 膠質(zhì)瘤
、白血病等有作用
。
人參活性成分抗癌的特點(diǎn):
抗腫瘤作用廣泛
,可抗多種腫瘤
;抗腫瘤有效成分復(fù)雜多樣;發(fā)揮抗腫瘤作用途徑多樣
;與現(xiàn)有抗腫瘤藥聯(lián)用具有協(xié)同作用
;
人參的有效成分非常復(fù)雜,其主要成分人參皂苷及其代謝產(chǎn)物可以對(duì)抗大部分常見(jiàn)腫瘤
。目前已經(jīng)從人參中提取分離出至少60種以上的單體人參皂苷
,而研究結(jié)果顯示接近一半的單體皂苷具有明確抗腫瘤作用,其他單體人參皂苷雖然沒(méi)有數(shù)據(jù)表明具有抗腫瘤活性
,但可能也具有潛在的抗腫瘤活性
,這需要進(jìn)一步擴(kuò)展研究才能確定。
目前研究已證明
,人參能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞周期阻滯
、凋亡及分化,抑制腫瘤細(xì)胞增殖及侵襲與轉(zhuǎn)移
,人參皂苷和人參多糖特別是人參多糖還能通過(guò)增強(qiáng)對(duì)腫瘤細(xì)胞免疫力發(fā)揮抗腫瘤作用
,而人參炔醇類(lèi)成分不具有免疫調(diào)節(jié)功能,但是PND等可以通過(guò)直接細(xì)胞毒作用殺死腫瘤細(xì)胞
。除了這些作用外
,人參皂苷等還能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞程序性壞死、降低腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性
、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞或腫瘤干細(xì)胞自噬
,同時(shí)又能增強(qiáng)現(xiàn)有化學(xué)藥物誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡的敏感性
。總之
,目前對(duì)人參有效成分尤其是單體人參皂苷抗腫瘤的作用機(jī)制研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展
,其分子機(jī)制主要涉及對(duì)諸多相關(guān)基因、蛋白
、蛋白酶
、免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子及相關(guān)信號(hào)通路等的調(diào)控與表達(dá)
。
人參有效成分可以調(diào)控很多相關(guān)信號(hào)通路
,主要包括 PI3K/Akt/mTOR、MAPKs
、 JAK/STAT
、AMPK、MEK
、EGFR
、TGF-β等。人參皂苷等成分能夠直接或間接地使這些通路大多數(shù)被抑制
,而少數(shù)被激活
,從而作用于信號(hào)靶點(diǎn)發(fā)揮抗腫瘤作用。
人參皂苷等成分也能雙向調(diào)節(jié)某些信號(hào)通路
,如人參皂苷Rg3 既可通過(guò)抑制p38 MAPK 通路激活而抑制 MMP-2 的表達(dá)
,又可激活 p38 MAPK信號(hào)而使AQP1表達(dá)下調(diào),其目的都是抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移
。
除了抑制細(xì)胞增殖和促進(jìn)細(xì)胞凋亡作用外
,人參皂苷可大量增加自噬小泡的生成以及促進(jìn)自噬蛋白 LC3-I 向 LC3-Ⅱ的轉(zhuǎn)化,進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生自噬
。
人參皂苷還可抑制癌癥細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移
,研究發(fā)現(xiàn)多種人參皂苷有抑制癌癥轉(zhuǎn)移的作用。其作用途徑主要是通過(guò)下調(diào)金屬蛋白酶的表達(dá)
,降低細(xì)胞侵襲能力
,抑制腫瘤相關(guān)血管生成降低。
人參皂苷能抑制腫瘤新生血管形成
,人參皂苷能通過(guò)抑制細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子與低氧誘導(dǎo)因子的表達(dá)
,阻斷骨髓間質(zhì)細(xì)胞中 PI3K/Akt 和 ERK1/2通路,從而調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子與 HIF-1α 表達(dá)
,抑制血管生成
。
人參皂苷可通過(guò)調(diào)控腫瘤細(xì)胞有絲分裂,使細(xì)胞周期阻滯在特定時(shí)期,從而抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)