【关键词】 苦参碱 抑制肿 瘤细胞 生长
苦参碱(matrine, MAT)是传统中药苦参所含的主要生物碱之一,发现于苦豆子根部,属于四环的喹嗪啶类,分子骨架为2个喹嗪啶环的杂体[1],化学式为C15H24N2O,分子量是248.36。MAT具有多种药理学作用,例如:抗菌消炎、解热镇痛、祛痰平喘、强心利尿、抗心率失常、抗肝纤维化、防治肝炎、抗肿瘤等。
癌症是严重危害人类健康的疾病,经过几代医务工作者努力,虽然可以通过化疗暂时控制肿瘤的生长,但是现有的化学药物毒副作用较大,给患者造成了极大负担。因此,具有抗肿瘤作用、毒副作用较小的药物—MAT,成为了目前的研究热点。本文将近期MAT抑制肿瘤细胞增殖及诱导肿瘤细胞凋亡的研究情况,做进一步阐述。
1 苦参碱的抑制肿瘤细胞增殖作用
MAT可以有效抑制肿瘤细胞增殖。经MTT法证实,随MAT浓度0~0.5 mg·mL-1倍增,人大肠癌HT29细胞的增殖抑制率逐渐上升,在0.5 mg·mL-1时达到最大值为(86.69±2.38)%,IC50的MAT浓度为0.23 mg·mL-1;在1.0 mg·mL-1时增殖抑制率略有降低,表明在一定浓度范围内MAT对HT29细胞增殖抑制呈量-效关系[2]。增殖细胞抗原(PCNA)是DNA合成过程中的必需物质DNA多聚酶δ的辅助因子,其表达下降可抑制肿瘤细胞的增殖[3],甲胎蛋白(AFP)同样具有促进肿瘤细胞增殖的作用。有实验表明,MAT可以使AFP、PCNA、分裂指数降低,从而抑制K562细胞的增殖,用直接杀伤的方式来影响K562细胞的代谢,抑制肿瘤细胞增殖[4]。
细胞增殖与细胞周期密切相关,正常细胞周期主要由G1、S、G2和M期组成,G0期是暂时脱离细胞周期不进行增殖的时期。G1-S相和G2-M相转换处各有一个节点,通过对这两个节点的控制可调控细胞周期的进程,使不同的细胞周期事件在时间和空间上相互协调。因此,抑制细胞周期的正常转换,可以阻止细胞有丝分裂,抑制细胞增殖。马岭娣等[5]通过流式细胞仪实验显示:0.5、1.0、1.5 mg·mL-1 浓度的MAT对腹水型小鼠肝癌H22细胞作用48 h后G0/G1期细胞增多,S期和G2/M期细胞减少,作用有剂量依赖性,能使肿瘤细胞阻滞于G2/M期,抑制H22细胞增殖。也有人认为,MAT作用A549细胞作用后阻滞是发生在S/G2期[6]。还有实验结果指出,随着MAT药物浓度的增加,胶质瘤细胞株C6的细胞周期中G0/G1期的比例逐渐增加,S期的比例逐渐减小,阻滞应该发生在G1/S期,并且细胞增殖与原癌基因C-myc的表达相关[7]。
细胞周期的相关基因可以有效调节周期进程。有学者报道,MAT作用HepG2细胞后,细胞周期正调控因子CyclinD1表达减弱;负调控因子p53、Rb、p21、p27、p16表达增强,它们共同影响HepG2细胞周期的进程,抑制细胞增殖,并启动细胞分化、凋亡的机制,最终使肿瘤细胞灭亡[8]。在周期相关基因的研究中, 张永清等[9]实验结果显示:经MAT诱导后K562细胞111个周期相关基因中,有CCNB1,cyclin D1,PCNA,TFDP1等15个基因表达显著下调;CDKN2D,E2F5等5个基因表达上调,表明MAT可以通过调节周期相关基因的表达来调控肿瘤细胞增殖。另有实验在MAT作用HT29细胞后,采用基因芯片检测出,cyclin A2、cyclin B1、CDC2、PCNA、PLK1等与细胞周期和增殖相关的基因[2]210-214。除了细胞周期相关基因,还可以通过调控多种肿瘤细胞相关基因,来控制增殖。IL-6可以通过活化STAT1、STAT3、STAT5等来调控细胞增殖和分化的信号通路,将信号向细胞内转导。SORT1,它属于一个新的受体家族,存在于内质网和高尔基体中,在所有的肿瘤细胞中都有表达,能刺激细胞生长。RPA40与TIF-1A为DNA结合、转录相关因子,它们的表达与DNA的复制与转录有关。CLN3基因是在神经元蜡样脂褐质沉积症中发现的,能与DNA结合区域结合,具有激活转录的作用。张彦等[10]研究表明:MAT能使K562细胞IL-6和STAT3基因的表达下降,抑制SORT1表达,使RPA40、TIF-1A的表达下降,阻抑CLN3基因,该研究提示MAT通过改变多个与细胞增殖相关的基因表达,抑制K562细胞增殖。
2 苦参碱的诱导肿瘤细胞凋亡作用
细胞凋亡在肿瘤的发生、发展及抗肿瘤药物治疗中起着重要作用,已成为当前肿瘤研究的热点之一[11]。凋亡是指细胞在一定的生理或病理条件下,遵循自身的
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