龙葵碱抗肿瘤作用机制研究进展
PT开放的后果可导致膜内外离子趋于平衡的流动,引起线粒体基质高渗,使线粒体体积改变,由于线粒体内膜折叠面积比外膜大,而引起外膜断裂。伴随着线粒体外膜的断裂,原来位于线粒体内的细胞色素C就会被释放到胞浆中,激活caspases相关酶,从而导致细胞凋亡的发生。caspases酶家族现已发现14种以上家族成员,但并不是所有caspases都参与细胞凋亡反应,只有caspase-3、caspase-6、caspase-7是引起细胞凋亡的具体执行酶,其中的caspase-3处于枢纽地位,作用尤其重要。高氏等[11-12]采用激光共聚焦扫描显微术(Confocal)和Western blot方法观察龙葵碱对人肝癌HepG2细胞caspase-3的影响。Confocal结果表明,龙葵碱组不同给药浓度均能够升高HepG2细胞内caspase-3的含量,并呈剂量依赖性。Western blot实验结果表明,随着给药剂量的增加,caspase-3的量逐渐增加,这一结果是与Confocal得出的结果是相同的。因此,龙葵碱可以上调caspase-3蛋白含量,促进细胞凋亡的发生。
Bcl-2是一种抗凋亡基因,与细胞凋亡密切相关,同时与线粒体有着紧密的联系。Bcl-2蛋白位于核膜、内质网膜和线粒体膜等细胞膜结构上,其中在线粒体外膜上分布最多。但Hockenbery等认为Bcl-2蛋白是一个线粒体内膜蛋白,线粒体上的Bcl-2多位于PT孔处,具有抑制线粒体通透性变化的能力,并通过此途径抑制细胞凋亡。同时Bcl-2还能抑制线粒体释放细胞色素C,从而阻止caspase酶的激活,同样抑制细胞凋亡的发生。
Confocal结果表明,龙葵碱能够抑制Bcl-2的活性,随着龙葵碱浓度的增大,荧光强度呈剂量依赖性减小,Western分析Bcl-2蛋白含量也得到了相同的结论,即随着给药剂量的增加,Bcl-2蛋白含量呈剂量依赖性降低。龙葵碱对Bcl-2的抑制作用最终从直接和间接两个方面激活caspase-3蛋白,诱导HepG2细胞凋亡。同时,通过激光共聚焦对Bcl-2和caspase-3蛋白采集的图像可以看出,龙葵碱只是影响蛋白的含量,对蛋白在细胞内的分布没有影响[11-12]。
4 对红细胞免疫功能的作用
由于红细胞结构简单,因此在很长一段时间里,人们认为红细胞的功能仅在于氧气及二氧化碳的体内运输功能。随着研究的不断深入,发现红细胞具有免疫粘附能力,并具有促进白细胞吞噬作用；有学者在发现红细胞有多种免疫能力后,提出了“红细胞免疫系统”这一概念,使红细胞免疫学得以迅速发展。后又有学者提出红细胞在阻止恶性肿瘤转移方面甚至比其他细胞起着更重要的作用。这些发现及以后的许多研究均证实了红细胞免疫系统是一个完整的免疫体系,同时也是一个至关重要的免疫子系统。
红细胞膜SA的减少,导致红细胞免疫活性降低。同时,SA的减少促进红细胞的老化,使红细胞凝集性、胞膜的脆性增加,细胞崩解破裂、数量减少,从而影响红细胞的正常生理生化功能,可能导致肿瘤患者常伴有贫血的发生。由于SA的减少,使其不能有效地清除循环免疫复合物,致使其大量沉积血管基,最终激活补体造成免疫损伤。季氏等[13]研究发现,龙葵碱升高了红细胞表面的SA,这可能是龙葵碱抗肿瘤的作用机制之一。
红细胞封闭度是测定红细胞重新封闭能力的指标,红细胞封闭度改变即可体现出红细胞膜功能改变。龙葵碱对红细胞膜的封闭度具有升高作用,说明龙葵碱可增加荷瘤小鼠红细胞膜的重新封闭能力,增加红细胞膜的稳定性,改善红细胞膜的结构和功能,从而提高红细胞的免疫能力[13]。
红细胞膜流动性实际上是指红细胞膜脂流动性(LFU),其中也包含膜中蛋白质的运动。LFU对红细胞的形态结构、酶活性、受体活性及物质转运均有影响。大量研究表明,许多疾病与生物膜脂的流动性变化有关,在细胞周期的不同时相、代谢过程中、疾病条件下以及药物作用后,细胞膜都会有流动性的变化,而且发现许多疾病除实质性器官的细胞膜病变外,常伴有红细胞膜的异常。红细胞的正常功能也与红细胞膜的流变性质有很大关系,对细胞形态、物质运输、酶活性、抗原性及受体活性等均有影响。膜流动性增大,微粘度下降,血流流速加快,红细胞免疫粘附肿瘤细胞的能力则会随之增强。龙葵碱可增强S180与H22荷瘤小鼠的红细胞免疫粘附肿瘤细胞的能力；同时,荷瘤小鼠红细胞微粘度升高,LFU下降；在经过龙葵碱处理后,不同荷瘤小鼠机体内红细胞微粘度均有不同程度降低,即LFU提高。表明龙葵碱对肿瘤的扩散和转移具有重要的作用,提示龙葵碱可能是通过提高红细胞的膜流动性和增强红细胞对肿瘤细胞的免疫粘附作用,从而增强红细胞免疫功能来进一步激活整个机体免疫系统,进而达到综合的治疗效果,这可能是龙葵碱抗肿瘤的一个重要机制[14]。
5 抑制血管新生
病理性血管新生是肿瘤浸润和转移的必要条件之一。1971年Folkman提出肿瘤的生长和转移依赖于血管新生的观点。1976年,Gullino指出,癌变前的组织需要具有血管新生能力,才能发展成肿瘤组织。近年来,对抑制血管内皮细胞生长因子等作用于肿瘤新生血管为主的药物已进行了大量的研究,抗肿瘤血管新生药物的研制已经成为攻克肿瘤的重要手段之一。许氏等[15]研究发现,龙葵水提物可明显抑制鸡胚绒毛尿囊膜血管新生,并可见大血管结构破坏迹象。提示龙葵抑制血管新生的机制可能在于导致血管内皮细胞凋亡和抑制内皮细胞的增殖,但龙葵碱是否有此作用还有待于进一步研究。
6 结语
民间较早就将龙葵作为抗肿瘤药使用。近年来的研究表明,龙葵碱通过影响肿瘤细胞膜、抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡和影响红细胞免疫功能等多种途径发挥抗肿瘤作用。通过进一步的全面而深入的研究,龙葵碱有望成为一类新型的天然抗癌新药。
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