热带医学杂志2009年3月第9卷第3期
[文章编号]
1672-3619(2009)03-0341-02
··341
综述··
青蒿素抗肿瘤作用的研究进展
李燕飞,朱卫平*
(湖南农业大学生物科学技术学院,长沙410128)
【摘要】
青蒿素是一种高效、低毒的抗疟药物。近年来的研究表明,青蒿素对多种肿瘤细胞均有抑制作用,
且对正常组织细胞的毒性很低。进一步的研究揭示了其作用机制,发现青蒿素通过多种途径抑制癌细胞的生长、增殖与转移,最终诱导其凋亡。本文就近年来有关青蒿素抗肿瘤机制的研究进展作一综述。
【关键词】
青蒿素;抗肿瘤作用;细胞凋亡
文献标识码:A
中图分类号:R979.1
青蒿素是从传统中草药黄花蒿中分离得到的白色针状结晶,分子式为C15H22O5,是一种含过氧化基团的倍半萜内酯化合物。其衍生物包括蒿甲醚、蒿乙醚、青蒿琥酯、双氢青蒿素等。青蒿素类药物作用广泛,具有抗疟、抗孕、抗纤维化、抗血吸虫、抗弓形虫、抗心律失常等。但近年来,人们发现青蒿素具有抗肿瘤的作用,其作用机制成为研究的热点。
胞增殖。青蒿素能抑制肿瘤细胞增殖,诱导不同的细胞停滞于不同的周期位点。Li等[8]发现青蒿素衍生物对P388细胞的抑制作用是由于细胞阻滞于G1期的结果。林芳等[9]利用青蒿素作用于体外培养的MCF7细胞后,结果显示细胞被阻滞在G0+G1期,S期细胞显著减少。周晋等[10]发现青蒿素明显抑制NB4、K562和APL细胞的增殖,细胞周期阻滞于G2+M期。由此可见青蒿素对不同肿瘤的细胞周期影响不同。
1青蒿素的抗肿瘤作用
大量研究证实了青蒿素类药物对白血病、结肠癌、黑
2.2诱导肿瘤细胞凋亡和胀亡
细胞凋亡是由基因严格调控的程序性死亡,当细胞接
色素瘤、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌等均有杀伤作用[1,2]。尤其最近几年,有关青蒿素抗肿瘤作用的研究日渐深入。
受凋亡信号,通过一系列的信号传递,影响相关的正负调节基因表达,最终导致细胞凋亡。研究表明,线粒体参与细胞凋亡的发生、发展及调控过程。董海鹰等[11]发现青蒿素使
Singh等[3]研究发现,青蒿素在16h内几乎将所有与之接
触的人乳腺癌细胞杀死。董海鹰等[4]报道了青蒿素对体外培养的人体Hela细胞有抑制作用,抑制率与药物浓度正相关,细胞有典型的凋亡特征。周志明等[5]发现青蒿素可诱导体外培养的大鼠主动脉平滑肌细胞凋亡,并使细胞周期阻滞于G0/G1期。邓小荣等[6]报道了青蒿素抑制小鼠肝癌细胞株H22增殖,且呈时间和浓度依赖性。由此可见,青蒿素对肿瘤细胞具有明显的抑制作用。
K562细胞线粒体跨膜电位下降,诱导细胞凋亡;并且随浓
度和作用时间的增加,细胞线粒体跨膜电位下降越明显。又有研究表明[12],青蒿素通过下调肿瘤细胞中Bcl-2的表达和提高Bax基因的表达来诱导肿瘤细胞凋亡。因为线粒体膜上的Bcl-2是凋亡传导通路上的重要分子,Bcl-2表达水平的增高抑制线粒体中细胞色素c的释放,从而抑制细胞凋亡,而Bax可直接结合Bcl-2抑制其抗凋亡作用。这些报道指出,青蒿素通过作用线粒体来调控细胞的凋亡过程。
青蒿素不仅诱导细胞凋亡,而且导致细胞胀亡。周晋等[10]在研究青蒿素对人白血病细胞株和原代细胞的影响中,发现细胞内钙浓度随青蒿素浓度的增加和作用时间的延长而增高,细胞内Ca2+浓度增加能激活calpain,导致
2青蒿素的抗肿瘤机制
大量体外和动物体内实验结果显示:青蒿素可阻滞细
胞周期、抑制或杀伤肿瘤细胞;诱导肿瘤细胞凋亡;抑制血管生成;与转铁蛋白结合可提高对肿瘤细胞的选择性杀伤作用;逆转肿瘤细胞的多药耐药性等。青蒿素对人体毒性低,与传统化学治疗药物有协同增效作用且无交叉耐药性。
caspase非依赖性细胞死亡,在ATP缺乏时导致胀亡发生。
青蒿素使白血病细胞内钙升高,通过凋亡及胀亡两种方式导致白血病细胞死亡。
2.1抑制肿瘤细胞生长和增殖
肿瘤细胞的基本特征是细胞生长失控和分化受阻,其
去分化的一个重要特征就是G1-S期卡点失常,进入S期的细胞异常增多[7]。肿瘤的本质实际上是细胞周期紊乱、细胞失控性生长所致的一类疾病。在肿瘤治疗中,大多将细胞阻滞在S期前抑制细胞DNA的正常合成从而抑制细
2.3抑制血管和淋巴管生成
肿瘤的生长与转移依赖血管生成,许多与血管关系密
切的肿瘤可以自分泌血管内皮生长因子(VEGF)受体,提高血管通透性,促进内皮细胞的增殖和迁移,最终导致肿瘤血管生长。青蒿素类药物可以通过下调肿瘤的VEGF表达及肿瘤细胞和血管内皮细胞KDR/flk-1受体的表达,从而阻止肿瘤新生血管的形成。Wartenberg等[13]报道青蒿素
作者简介:李燕飞(1986-),女,硕士,主要研究方向是肿瘤药理。
*
通讯作者:朱卫平(1962-),男,副教授,E-mail:wpzhu5161@sina.com
342
可以抑制正常小鼠胚胎血管生成,并增加血管通透性,同时下调HIF-1、VEGF的表达。
淋巴结转移是多种肿瘤转移的重要途径,肿瘤可以诱导淋巴管生成,并促进肿瘤细胞通过新生的淋巴管向区域淋巴结转移[14]。青蒿素抗淋巴管生成的机制,与青蒿素的抗血管生成作用相类似。郭燕等[15]报道了青蒿素有效抑制小鼠体内Lewis肺癌淋巴管生成和肺转移,显著降低肺转移灶大小,并减少肺转移结节数。Wang等[16]指出青蒿素通过下调VEGF-C和肿瘤的血管再生从而防止淋巴管转移,延长小鼠的存活时间。
防。青蒿素还具有不易耐药和肿瘤靶向性的优点,弄清其抗肿瘤作用的机制,将其开发成为新型有效的化疗或辅助化疗药物运用于临床,具有广泛的应用前景。
[参
[1]
考
and
文献]
of
artemisininn-derived
PosnerGH,McRinerAJ,PalkIH,etal.Anticancerandantimalarial1299-1301.
efficacy
safety
trioxanedimersinrodents[J].JMedChem,2004,47(5):
[2]EfferthT,DwnstanH,SanerbregA,etal.Theanti-malarialartesunateisalsoactiveagainst-cancer2001,18(4):767.
[J].
2.4与Fe2+作用的细胞毒作用
青蒿素类药物对肿瘤的细胞毒作用与其抗疟机制相
[3][4]
ZntJOncol,
SinghNP,LaiH.Dihydroartemisininandholotransferrin[J].LifeSciences,2001,70:49.
董海鹰,宋维华,孙建平,等.青篙素对体外培养的Hela细胞生长的影响[J].哈尔滨医科大学学报,2002,36(6):
符。与正常细胞相比,大部分癌细胞铁吸收率较高,因为癌细胞分裂时需要大量铁质才能复制染色体,且癌细胞表面转铁蛋白受体含量显著高于正常细胞。实验证明青蒿素类药物是在铁元素介导下,分子内过氧桥裂解,产生活性自由基,损伤细胞膜结构和氧化生物大分子,诱导肿瘤细胞凋亡
[17]
423-424.[5][6][7]
周志明,冯义柏.
青蒿素对血管平滑肌细胞增殖的影响
[J].心肺血管病杂志,2005,24(2):109-113.
邓小荣,余和平,王克强,等.青蒿素对肝癌抑制作用的实验研究[J].实用临床医学,2007,8(11):1-3,7.
。这样可选择性杀伤癌细胞而对正常细胞损伤较
小,且其作用与细胞内铁离子水平成正相关。
2.5
列
[18]
抑制端粒酶活性
端粒酶以自身RNA组分为模板,复制合成端粒序。在正常细胞周期中,细胞每分裂一次,端粒子链即
ShaoZM,DawsonMI,LiXS,etal.P53independentG0/G1arrestandapoptosisinducedbyanovelretinoidinhumanbreastcancercells[J].Oncogene,1995,11:493.
缩短一次,经过若干分裂周期后,端粒缩短到临界长度时,细胞进入凋亡。而癌细胞则是在某些机制作用下,启动端粒酶表达而使染色体端粒稳定地维持在一定长度,从而使癌细胞得以持续增殖。刘加军等[19]报道了青蒿素降低
[8]LiY,ShanF,WuJM,etal.NovelantitumorartemisininderivativestargetingG1phaseofthecellcycle[J].BioorgMedChemLett,2001,11(1):5-8.
[9]林芳,钱之玉,薛红卫,等.青蒿素和青蒿琥酯对人乳腺癌
K562细胞端粒酶活性,抑制细胞的生长并诱导细胞发生
凋亡,并呈现出明显的时间与浓度依赖关系。这表明抑制细胞端粒酶活性也可能是青蒿素抗肿瘤作用机制。
MCF-7细胞的体外抑制作用比较研究[J].中草药,2003,34(4):347-349.
[10]周晋,孟然,李丽敏,等.青蒿素对人白血病细胞株和原代
细胞的影响[J].中华内科杂志,2003,42(10):713-715.[11]董海鹰,王知非,宋维华,等.青蒿素诱导K562细胞凋亡研
究[J].中国肿瘤,2003,12(8):473-475.
[12]王勤,吴理茂,赵一.青蒿琥酯抗肿瘤作用的机制研究[J].
药学学报,2002,37(6):477.[13]WartenbergM,WolfS,BuddeP,
2.6逆转多药耐药和增加化疗敏感性
多药耐药是指肿瘤对一种抗肿瘤药物出现耐药的同时,
对其他许多结构各异的抗肿瘤药物亦产生交叉耐药现象。通过抑制谷胱苷肽-S-转移酶的活性,青蒿素可以逆转肿瘤细胞对化疗药的多药抗性[20]。Sadava等[21]研究发现转铁蛋白联合青蒿素可以逆转小细胞肺癌H69VP细胞的多药耐药性。
研究还发现,青蒿素及其衍生物不仅能单独作用于肿瘤细胞,而且与5-FU、吡柔比星、多柔比星等抗肿瘤药物具有协同抗肿瘤作用。张居馨等[22]观察青蒿琥酯对人宫颈癌Hela细胞的辐射增敏影响,发现青蒿琥酯具有一定的辐射增敏作用。
etal.Theantimalaria
[J].
agentartemisininexertsantiangiogeniceffectsinmouseembryonicstemcell-derivedembryoidbodiesInvest,2003,83(11):1647-1655.[14]Achen
Lab
MG,MannGB,StackerSA.Targeting[J].
lymphangiogenesistopreventtumourmetastasisCancer,2006,94(10):1355-1360.
BrJ
[15]郭燕,王俊,章必成,等.青蒿素对小鼠Lewis肺癌移植瘤生
长和淋巴管生成的影响[J].第四军医大学学报,2007,28(4):357-360.
[16]WangJ,ZhangB,GuoY,etal.Artemisinininhibitstumor
3青蒿素的开发前景
青蒿素被发现有预防癌症的作用。华盛顿大学的亨
利·赖和纳伦德拉·辛格两名生物工程师在一项最新研究中发现,青蒿素看起来能够预防老鼠患上乳腺癌。这些小老鼠事先都喂了能诱发癌症的制剂。根据这项新的研究结果,青蒿素将成为极具吸引力的防癌候选药物。
由于青蒿素在治疗肿瘤方面具有显著的优势,如价格低廉,高效低毒等,可以用于单药、联合治疗肿瘤和肿瘤预
lymphangiogenesisbysuppressionofvascularendothelialgrowthfactorC[J].Pharmacology,2008,82(2):148-155.[17]RosenthalPJ,MeshnickSR.Hemoglobincatabolismandiron
utilizationbymalariaparasites[J].MolBiochemParasitol,1996,83(2):131-139.
[18]CollinsK.Structureandfunctionoftelomerase[J].CurrOpin
CellBiol,1996,8(3):374-380.
(下转第274页)
274
表1
结直肠扩张刺激后腹直肌肌电计数
[参
[1]
考文献]
Gastroenterology,
Tab.1组别
Countsofabdominalrectusabdominiselectromyogram
aftercolorectaldistention20mmHg193±20315±31240±17202±28*
40mmHg265±21415±23346±28270±15△
60mmHg362±27595±39472±26386±27△
DrossmanDA,CamilleriM,MayerEA,etal.AGAtechnicalreviewonirritablebowelsyndrome[J].2002,123:2108-2131.
Neg组﹟NS组CZP组﹟RR组﹟,﹩
[2][3]
MayerEA.Theneurobiologyofstressandgastrointestinaldisease[J].Gut,2000,47:861-869.
SchwatzI,McRobertsJA,CoutinhoSV,etal.Corticotropin-releasingfactorreceptor1mediatesacuteanddelayedstress-inducedvisceralhyperalgesiainmaternallyseparatedLong-Evansrats[J].AmJPhysiol,2005,289:G704-G712.
与NS组比较,﹟P<0.01;与CZP组比较,*P<0.05;与CZP组比较,△P<0.01;与Neg组比较,
﹩
P>0.05
[4]
虽然广泛分布于背根神经节、三叉神经节和迷走神经节中的中等和小型神经元上,但在腹腔内脏传入神经中的分布多于躯体传入神经,在肠道粘膜下神经丛及肌间神经丛均有VR1阳性神经元分布
[9]
BradesiS,SchwetaI,EnnesHS,etal.Repeatedexposuretowateravoidancestressinrats:anewmodelforsustainedvisceralhyperalgesia[J].AmJphysiol,2005,289:G42-G53.
[5]梁杰贤,季文进,洪迅,等.辣椒素受体在肠易激惹综合征内脏痛觉过敏中的作用[J].热带医学杂志,2007,7(4):
。VR1在内脏痛中起重要作用,
[6]
我们发现内皮素-1腹腔内注射能引起内脏痛[10],但在342-344.
MiampambaM,Chéry-CrozeS,Détolle-SarbachS,etal.AntinociceptiveeffectsoforalclonidineandS12813-4inacutecoloninflammationinrats[J].EurJPharmacol,1996,308:251-259.[7][8]
黄景辉,洪桢,王殿仕.大鼠直肠注入辣椒素内脏痛模型的建立[J].神经解剖学杂志,2006,22(5):568-572.
VR1基因敲除小鼠内脏痛明显减轻[11]。在炎性肠炎等病理
情况下,内脏标本的VR1表达上调,并且与疾病的严重程度有关[9]。
VR1由6个跨膜蛋白组成,存在多个磷酸化位点,这
些氨基酸残基被蛋白激酶A(proteinkinaseA,PKA)和/或蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)磷酸化后,可增强VR1的活性,使离子通道的开放几率增加,引起VR1激活的温度阈值降低,有时可降低至37℃以下,从而在正常体温时也感觉疼痛。在多种痛觉过敏模型中,使VR1致敏有两种方式,单个VR1通道开放几率增加以及神经元细胞表面
[9]
CaterinaMJ,SchumacherMA,TominagaM,etal.capsaicinreceptor:CerveroF,
pathway[J].Nature,1997,389:816-824.
LairdJM.
The
aheat-activatedionchannelinthepain
Understandingthesignalingand
transmissionofvisceralnociceptiveevents[J].JNeurobiol,2004,61:45-54.
[10]洪迅,梁杰贤,季文进,等.腹腔内注射内皮素-1对硫酸镁引
起腹痛的影响[J].热带医学杂志,2006,6(4):455-456.[11]梁杰贤,洪迅,季文进,等.辣椒素受体在腹腔注射内皮素-
VR1的数量增加,单个VR1通道开放几率并不能增加全
细胞的饱和电流,而细胞表面VR1的数量增加可使饱和电流增加
[12]
。在腹部不适伴便秘或腹泻等症状的IBS患者
的直肠肌层、粘膜下层及粘膜层VR1阳性神经纤维增加,患者直肠对热刺激及直肠扩张刺激敏感性增强[13],说明在
1引起内脏痛中的作用[J].中国疼痛医学杂志,2006,12(3):167-169.
[12]Planells-CasesR,Garcia-SanzN,Morenilla-PalaoC,etal.
IBS病人中VR1致敏的两种方式都存在。
本研究结果发现避水应激引起大鼠直肠对辣椒素敏感性增加,特异性VR1抑制剂与非特异性VR1抑制剂均能抑制应激后CRD引起的腹直肌EMG活动增加,说明辣椒素受体参与了应急引起的的内脏痛觉过敏的形成。但
FunctionalaspectsandmechanismsofTRPV1involvementinneurogenicinflammationthatleadstothermalhyperalgesia[J].PflugersArch,2005,451:151-159.
[13]ChanCL,FacerP,DavisJB,etal.Sensoryfibresexpressing
CZP只能部分抑制应激后CRD引起的腹直肌EMG活动
增加,而RR则能完全抑制应激后CRD引起的腹直肌
capsaicin385-391.
receptorTRPV1inpatientswithrectal
EMG活动增加,RR除能抑制VR1以外还能抑制其它TRP
分子,说明其它TRP分子可能也参与了急性应激引起的内脏痛觉过敏的形成。
hypersensitivityandfaecalurgency[J].Lancet,2003,361:
(收稿日期:2008-10-20;修回日期:2008-12-27)
△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△
(上接第342页)
[19]刘加军,黄仁魏,林东军,等.青蒿素对K562细胞的增殖抑
制作用及其作用机制[J].中国新药杂志,2005,14(6):
[21]SadavaD,PhillipsT,LinC,etal.Transferrinovercomes
drugresistancetoartemisinininhumansmall-celllungcarcinomacells[J].CancerLett,2002,179(2):151-156.[22]张居馨,王士贤,张富庚,等.青蒿琥酯对人宫颈癌HeLa细
胞的乏氧杀伤和辐射增敏作用初探[J].癌症,2001,20(12):1363-1366.
(收稿日期:2008-10-12;修回日期:2008-11-30)
711-713.
[20]MukanganyamaS,WiderstenM,NaikYS,etal.Inhibition
ofglutathioneStransferasesbyantimalarialdrugspossibleimplicationsforcircumventinganticancerdrugresistance[J].IntJCancer,2002,97(5):700-705.
热带医学杂志2009年3月第9卷第3期
[文章编号]
1672-3619(2009)03-0341-02
··341
综述··
青蒿素抗肿瘤作用的研究进展
李燕飞,朱卫平*
(湖南农业大学生物科学技术学院,长沙410128)
【摘要】
青蒿素是一种高效、低毒的抗疟药物。近年来的研究表明,青蒿素对多种肿瘤细胞均有抑制作用,
且对正常组织细胞的毒性很低。进一步的研究揭示了其作用机制,发现青蒿素通过多种途径抑制癌细胞的生长、增殖与转移,最终诱导其凋亡。本文就近年来有关青蒿素抗肿瘤机制的研究进展作一综述。
【关键词】
青蒿素;抗肿瘤作用;细胞凋亡
文献标识码:A
中图分类号:R979.1
青蒿素是从传统中草药黄花蒿中分离得到的白色针状结晶,分子式为C15H22O5,是一种含过氧化基团的倍半萜内酯化合物。其衍生物包括蒿甲醚、蒿乙醚、青蒿琥酯、双氢青蒿素等。青蒿素类药物作用广泛,具有抗疟、抗孕、抗纤维化、抗血吸虫、抗弓形虫、抗心律失常等。但近年来,人们发现青蒿素具有抗肿瘤的作用,其作用机制成为研究的热点。
胞增殖。青蒿素能抑制肿瘤细胞增殖,诱导不同的细胞停滞于不同的周期位点。Li等[8]发现青蒿素衍生物对P388细胞的抑制作用是由于细胞阻滞于G1期的结果。林芳等[9]利用青蒿素作用于体外培养的MCF7细胞后,结果显示细胞被阻滞在G0+G1期,S期细胞显著减少。周晋等[10]发现青蒿素明显抑制NB4、K562和APL细胞的增殖,细胞周期阻滞于G2+M期。由此可见青蒿素对不同肿瘤的细胞周期影响不同。
1青蒿素的抗肿瘤作用
大量研究证实了青蒿素类药物对白血病、结肠癌、黑
2.2诱导肿瘤细胞凋亡和胀亡
细胞凋亡是由基因严格调控的程序性死亡,当细胞接
色素瘤、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌等均有杀伤作用[1,2]。尤其最近几年,有关青蒿素抗肿瘤作用的研究日渐深入。
受凋亡信号,通过一系列的信号传递,影响相关的正负调节基因表达,最终导致细胞凋亡。研究表明,线粒体参与细胞凋亡的发生、发展及调控过程。董海鹰等[11]发现青蒿素使
Singh等[3]研究发现,青蒿素在16h内几乎将所有与之接
触的人乳腺癌细胞杀死。董海鹰等[4]报道了青蒿素对体外培养的人体Hela细胞有抑制作用,抑制率与药物浓度正相关,细胞有典型的凋亡特征。周志明等[5]发现青蒿素可诱导体外培养的大鼠主动脉平滑肌细胞凋亡,并使细胞周期阻滞于G0/G1期。邓小荣等[6]报道了青蒿素抑制小鼠肝癌细胞株H22增殖,且呈时间和浓度依赖性。由此可见,青蒿素对肿瘤细胞具有明显的抑制作用。
K562细胞线粒体跨膜电位下降,诱导细胞凋亡;并且随浓
度和作用时间的增加,细胞线粒体跨膜电位下降越明显。又有研究表明[12],青蒿素通过下调肿瘤细胞中Bcl-2的表达和提高Bax基因的表达来诱导肿瘤细胞凋亡。因为线粒体膜上的Bcl-2是凋亡传导通路上的重要分子,Bcl-2表达水平的增高抑制线粒体中细胞色素c的释放,从而抑制细胞凋亡,而Bax可直接结合Bcl-2抑制其抗凋亡作用。这些报道指出,青蒿素通过作用线粒体来调控细胞的凋亡过程。
青蒿素不仅诱导细胞凋亡,而且导致细胞胀亡。周晋等[10]在研究青蒿素对人白血病细胞株和原代细胞的影响中,发现细胞内钙浓度随青蒿素浓度的增加和作用时间的延长而增高,细胞内Ca2+浓度增加能激活calpain,导致
2青蒿素的抗肿瘤机制
大量体外和动物体内实验结果显示:青蒿素可阻滞细
胞周期、抑制或杀伤肿瘤细胞;诱导肿瘤细胞凋亡;抑制血管生成;与转铁蛋白结合可提高对肿瘤细胞的选择性杀伤作用;逆转肿瘤细胞的多药耐药性等。青蒿素对人体毒性低,与传统化学治疗药物有协同增效作用且无交叉耐药性。
caspase非依赖性细胞死亡,在ATP缺乏时导致胀亡发生。
青蒿素使白血病细胞内钙升高,通过凋亡及胀亡两种方式导致白血病细胞死亡。
2.1抑制肿瘤细胞生长和增殖
肿瘤细胞的基本特征是细胞生长失控和分化受阻,其
去分化的一个重要特征就是G1-S期卡点失常,进入S期的细胞异常增多[7]。肿瘤的本质实际上是细胞周期紊乱、细胞失控性生长所致的一类疾病。在肿瘤治疗中,大多将细胞阻滞在S期前抑制细胞DNA的正常合成从而抑制细
2.3抑制血管和淋巴管生成
肿瘤的生长与转移依赖血管生成,许多与血管关系密
切的肿瘤可以自分泌血管内皮生长因子(VEGF)受体,提高血管通透性,促进内皮细胞的增殖和迁移,最终导致肿瘤血管生长。青蒿素类药物可以通过下调肿瘤的VEGF表达及肿瘤细胞和血管内皮细胞KDR/flk-1受体的表达,从而阻止肿瘤新生血管的形成。Wartenberg等[13]报道青蒿素
作者简介:李燕飞(1986-),女,硕士,主要研究方向是肿瘤药理。
*
通讯作者:朱卫平(1962-),男,副教授,E-mail:wpzhu5161@sina.com
342
可以抑制正常小鼠胚胎血管生成,并增加血管通透性,同时下调HIF-1、VEGF的表达。
淋巴结转移是多种肿瘤转移的重要途径,肿瘤可以诱导淋巴管生成,并促进肿瘤细胞通过新生的淋巴管向区域淋巴结转移[14]。青蒿素抗淋巴管生成的机制,与青蒿素的抗血管生成作用相类似。郭燕等[15]报道了青蒿素有效抑制小鼠体内Lewis肺癌淋巴管生成和肺转移,显著降低肺转移灶大小,并减少肺转移结节数。Wang等[16]指出青蒿素通过下调VEGF-C和肿瘤的血管再生从而防止淋巴管转移,延长小鼠的存活时间。
防。青蒿素还具有不易耐药和肿瘤靶向性的优点,弄清其抗肿瘤作用的机制,将其开发成为新型有效的化疗或辅助化疗药物运用于临床,具有广泛的应用前景。
[参
[1]
考
and
文献]
of
artemisininn-derived
PosnerGH,McRinerAJ,PalkIH,etal.Anticancerandantimalarial1299-1301.
efficacy
safety
trioxanedimersinrodents[J].JMedChem,2004,47(5):
[2]EfferthT,DwnstanH,SanerbregA,etal.Theanti-malarialartesunateisalsoactiveagainst-cancer2001,18(4):767.
[J].
2.4与Fe2+作用的细胞毒作用
青蒿素类药物对肿瘤的细胞毒作用与其抗疟机制相
[3][4]
ZntJOncol,
SinghNP,LaiH.Dihydroartemisininandholotransferrin[J].LifeSciences,2001,70:49.
董海鹰,宋维华,孙建平,等.青篙素对体外培养的Hela细胞生长的影响[J].哈尔滨医科大学学报,2002,36(6):
符。与正常细胞相比,大部分癌细胞铁吸收率较高,因为癌细胞分裂时需要大量铁质才能复制染色体,且癌细胞表面转铁蛋白受体含量显著高于正常细胞。实验证明青蒿素类药物是在铁元素介导下,分子内过氧桥裂解,产生活性自由基,损伤细胞膜结构和氧化生物大分子,诱导肿瘤细胞凋亡
[17]
423-424.[5][6][7]
周志明,冯义柏.
青蒿素对血管平滑肌细胞增殖的影响
[J].心肺血管病杂志,2005,24(2):109-113.
邓小荣,余和平,王克强,等.青蒿素对肝癌抑制作用的实验研究[J].实用临床医学,2007,8(11):1-3,7.
。这样可选择性杀伤癌细胞而对正常细胞损伤较
小,且其作用与细胞内铁离子水平成正相关。
2.5
列
[18]
抑制端粒酶活性
端粒酶以自身RNA组分为模板,复制合成端粒序。在正常细胞周期中,细胞每分裂一次,端粒子链即
ShaoZM,DawsonMI,LiXS,etal.P53independentG0/G1arrestandapoptosisinducedbyanovelretinoidinhumanbreastcancercells[J].Oncogene,1995,11:493.
缩短一次,经过若干分裂周期后,端粒缩短到临界长度时,细胞进入凋亡。而癌细胞则是在某些机制作用下,启动端粒酶表达而使染色体端粒稳定地维持在一定长度,从而使癌细胞得以持续增殖。刘加军等[19]报道了青蒿素降低
[8]LiY,ShanF,WuJM,etal.NovelantitumorartemisininderivativestargetingG1phaseofthecellcycle[J].BioorgMedChemLett,2001,11(1):5-8.
[9]林芳,钱之玉,薛红卫,等.青蒿素和青蒿琥酯对人乳腺癌
K562细胞端粒酶活性,抑制细胞的生长并诱导细胞发生
凋亡,并呈现出明显的时间与浓度依赖关系。这表明抑制细胞端粒酶活性也可能是青蒿素抗肿瘤作用机制。
MCF-7细胞的体外抑制作用比较研究[J].中草药,2003,34(4):347-349.
[10]周晋,孟然,李丽敏,等.青蒿素对人白血病细胞株和原代
细胞的影响[J].中华内科杂志,2003,42(10):713-715.[11]董海鹰,王知非,宋维华,等.青蒿素诱导K562细胞凋亡研
究[J].中国肿瘤,2003,12(8):473-475.
[12]王勤,吴理茂,赵一.青蒿琥酯抗肿瘤作用的机制研究[J].
药学学报,2002,37(6):477.[13]WartenbergM,WolfS,BuddeP,
2.6逆转多药耐药和增加化疗敏感性
多药耐药是指肿瘤对一种抗肿瘤药物出现耐药的同时,
对其他许多结构各异的抗肿瘤药物亦产生交叉耐药现象。通过抑制谷胱苷肽-S-转移酶的活性,青蒿素可以逆转肿瘤细胞对化疗药的多药抗性[20]。Sadava等[21]研究发现转铁蛋白联合青蒿素可以逆转小细胞肺癌H69VP细胞的多药耐药性。
研究还发现,青蒿素及其衍生物不仅能单独作用于肿瘤细胞,而且与5-FU、吡柔比星、多柔比星等抗肿瘤药物具有协同抗肿瘤作用。张居馨等[22]观察青蒿琥酯对人宫颈癌Hela细胞的辐射增敏影响,发现青蒿琥酯具有一定的辐射增敏作用。
etal.Theantimalaria
[J].
agentartemisininexertsantiangiogeniceffectsinmouseembryonicstemcell-derivedembryoidbodiesInvest,2003,83(11):1647-1655.[14]Achen
Lab
MG,MannGB,StackerSA.Targeting[J].
lymphangiogenesistopreventtumourmetastasisCancer,2006,94(10):1355-1360.
BrJ
[15]郭燕,王俊,章必成,等.青蒿素对小鼠Lewis肺癌移植瘤生
长和淋巴管生成的影响[J].第四军医大学学报,2007,28(4):357-360.
[16]WangJ,ZhangB,GuoY,etal.Artemisinininhibitstumor
3青蒿素的开发前景
青蒿素被发现有预防癌症的作用。华盛顿大学的亨
利·赖和纳伦德拉·辛格两名生物工程师在一项最新研究中发现,青蒿素看起来能够预防老鼠患上乳腺癌。这些小老鼠事先都喂了能诱发癌症的制剂。根据这项新的研究结果,青蒿素将成为极具吸引力的防癌候选药物。
由于青蒿素在治疗肿瘤方面具有显著的优势,如价格低廉,高效低毒等,可以用于单药、联合治疗肿瘤和肿瘤预
lymphangiogenesisbysuppressionofvascularendothelialgrowthfactorC[J].Pharmacology,2008,82(2):148-155.[17]RosenthalPJ,MeshnickSR.Hemoglobincatabolismandiron
utilizationbymalariaparasites[J].MolBiochemParasitol,1996,83(2):131-139.
[18]CollinsK.Structureandfunctionoftelomerase[J].CurrOpin
CellBiol,1996,8(3):374-380.
(下转第274页)
274
表1
结直肠扩张刺激后腹直肌肌电计数
[参
[1]
考文献]
Gastroenterology,
Tab.1组别
Countsofabdominalrectusabdominiselectromyogram
aftercolorectaldistention20mmHg193±20315±31240±17202±28*
40mmHg265±21415±23346±28270±15△
60mmHg362±27595±39472±26386±27△
DrossmanDA,CamilleriM,MayerEA,etal.AGAtechnicalreviewonirritablebowelsyndrome[J].2002,123:2108-2131.
Neg组﹟NS组CZP组﹟RR组﹟,﹩
[2][3]
MayerEA.Theneurobiologyofstressandgastrointestinaldisease[J].Gut,2000,47:861-869.
SchwatzI,McRobertsJA,CoutinhoSV,etal.Corticotropin-releasingfactorreceptor1mediatesacuteanddelayedstress-inducedvisceralhyperalgesiainmaternallyseparatedLong-Evansrats[J].AmJPhysiol,2005,289:G704-G712.
与NS组比较,﹟P<0.01;与CZP组比较,*P<0.05;与CZP组比较,△P<0.01;与Neg组比较,
﹩
P>0.05
[4]
虽然广泛分布于背根神经节、三叉神经节和迷走神经节中的中等和小型神经元上,但在腹腔内脏传入神经中的分布多于躯体传入神经,在肠道粘膜下神经丛及肌间神经丛均有VR1阳性神经元分布
[9]
BradesiS,SchwetaI,EnnesHS,etal.Repeatedexposuretowateravoidancestressinrats:anewmodelforsustainedvisceralhyperalgesia[J].AmJphysiol,2005,289:G42-G53.
[5]梁杰贤,季文进,洪迅,等.辣椒素受体在肠易激惹综合征内脏痛觉过敏中的作用[J].热带医学杂志,2007,7(4):
。VR1在内脏痛中起重要作用,
[6]
我们发现内皮素-1腹腔内注射能引起内脏痛[10],但在342-344.
MiampambaM,Chéry-CrozeS,Détolle-SarbachS,etal.AntinociceptiveeffectsoforalclonidineandS12813-4inacutecoloninflammationinrats[J].EurJPharmacol,1996,308:251-259.[7][8]
黄景辉,洪桢,王殿仕.大鼠直肠注入辣椒素内脏痛模型的建立[J].神经解剖学杂志,2006,22(5):568-572.
VR1基因敲除小鼠内脏痛明显减轻[11]。在炎性肠炎等病理
情况下,内脏标本的VR1表达上调,并且与疾病的严重程度有关[9]。
VR1由6个跨膜蛋白组成,存在多个磷酸化位点,这
些氨基酸残基被蛋白激酶A(proteinkinaseA,PKA)和/或蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)磷酸化后,可增强VR1的活性,使离子通道的开放几率增加,引起VR1激活的温度阈值降低,有时可降低至37℃以下,从而在正常体温时也感觉疼痛。在多种痛觉过敏模型中,使VR1致敏有两种方式,单个VR1通道开放几率增加以及神经元细胞表面
[9]
CaterinaMJ,SchumacherMA,TominagaM,etal.capsaicinreceptor:CerveroF,
pathway[J].Nature,1997,389:816-824.
LairdJM.
The
aheat-activatedionchannelinthepain
Understandingthesignalingand
transmissionofvisceralnociceptiveevents[J].JNeurobiol,2004,61:45-54.
[10]洪迅,梁杰贤,季文进,等.腹腔内注射内皮素-1对硫酸镁引
起腹痛的影响[J].热带医学杂志,2006,6(4):455-456.[11]梁杰贤,洪迅,季文进,等.辣椒素受体在腹腔注射内皮素-
VR1的数量增加,单个VR1通道开放几率并不能增加全
细胞的饱和电流,而细胞表面VR1的数量增加可使饱和电流增加
[12]
。在腹部不适伴便秘或腹泻等症状的IBS患者
的直肠肌层、粘膜下层及粘膜层VR1阳性神经纤维增加,患者直肠对热刺激及直肠扩张刺激敏感性增强[13],说明在
1引起内脏痛中的作用[J].中国疼痛医学杂志,2006,12(3):167-169.
[12]Planells-CasesR,Garcia-SanzN,Morenilla-PalaoC,etal.
IBS病人中VR1致敏的两种方式都存在。
本研究结果发现避水应激引起大鼠直肠对辣椒素敏感性增加,特异性VR1抑制剂与非特异性VR1抑制剂均能抑制应激后CRD引起的腹直肌EMG活动增加,说明辣椒素受体参与了应急引起的的内脏痛觉过敏的形成。但
FunctionalaspectsandmechanismsofTRPV1involvementinneurogenicinflammationthatleadstothermalhyperalgesia[J].PflugersArch,2005,451:151-159.
[13]ChanCL,FacerP,DavisJB,etal.Sensoryfibresexpressing
CZP只能部分抑制应激后CRD引起的腹直肌EMG活动
增加,而RR则能完全抑制应激后CRD引起的腹直肌
capsaicin385-391.
receptorTRPV1inpatientswithrectal
EMG活动增加,RR除能抑制VR1以外还能抑制其它TRP
分子,说明其它TRP分子可能也参与了急性应激引起的内脏痛觉过敏的形成。
hypersensitivityandfaecalurgency[J].Lancet,2003,361:
(收稿日期:2008-10-20;修回日期:2008-12-27)
△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△
(上接第342页)
[19]刘加军,黄仁魏,林东军,等.青蒿素对K562细胞的增殖抑
制作用及其作用机制[J].中国新药杂志,2005,14(6):
[21]SadavaD,PhillipsT,LinC,etal.Transferrinovercomes
drugresistancetoartemisinininhumansmall-celllungcarcinomacells[J].CancerLett,2002,179(2):151-156.[22]张居馨,王士贤,张富庚,等.青蒿琥酯对人宫颈癌HeLa细
胞的乏氧杀伤和辐射增敏作用初探[J].癌症,2001,20(12):1363-1366.
(收稿日期:2008-10-12;修回日期:2008-11-30)
711-713.
[20]MukanganyamaS,WiderstenM,NaikYS,etal.Inhibition
ofglutathioneStransferasesbyantimalarialdrugspossibleimplicationsforcircumventinganticancerdrugresistance[J].IntJCancer,2002,97(5):700-705.