鄧雪玉
中藥多糖抗腫瘤作用研究進(jìn)展
鄧雪玉
多糖是一類由醛糖或酮糖通過(guò)苷鏈連接而成的多聚物,是中草藥的主要活性成分之一,大量研究表明多糖具有廣泛的藥理活性,如免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗衰老、抗病毒、降血糖和血脂等。迄今為止,已有超過(guò)300種多糖類化合物從天然產(chǎn)物中提取出來(lái),其來(lái)源充足、成本較低,在臨床上尤其是在抗腫瘤和提高免疫力方面得到深入研究。作者就中藥多糖抗腫瘤作用研究進(jìn)展做一綜述如下。
1.1 對(duì)瘤體細(xì)胞膜的作用 細(xì)胞膜在維持細(xì)胞正常生理及功能具有十分重要的意義,中藥多糖類化合物可改變腫瘤細(xì)胞膜的生長(zhǎng)特性。茯苓多糖可升高小鼠S180和人白血病K562細(xì)胞膜唾液酸的含量,降低膜磷脂含量,改變脂肪酸的組成,從而影響細(xì)胞表面特性和膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,茯苓多糖對(duì)S180細(xì)胞膜磷脂酰肌醇(PI)轉(zhuǎn)換的明顯抑制效應(yīng)可能是其抗腫瘤的機(jī)制之一[1]。通過(guò)多種檢測(cè)方法研究蘆薈多糖對(duì)S180小鼠腫瘤細(xì)胞膜脂流動(dòng)性、唾液酸和膜交聯(lián)蛋白含量的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蘆薈多糖能在各個(gè)劑量不同程度降低S180小鼠腫瘤細(xì)胞膜上述三個(gè)指標(biāo)的水平,提示蘆薈多糖對(duì)S180腫瘤細(xì)胞膜功能具有明顯抑制作用[2]。女貞子多糖及其沉淀物也能通過(guò)降低腫瘤細(xì)胞膜表面唾液酸含量,提高腫瘤細(xì)胞抗原性及機(jī)體免疫系統(tǒng)識(shí)別腫瘤細(xì)胞的能力,從而發(fā)揮抑制腫瘤的作用[3]。
1.2 抗自由基作用 大量臨床研究表明腫瘤的發(fā)生發(fā)展與宿主細(xì)胞自由基水平及其代謝產(chǎn)物密切相關(guān)[4]。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)仙人掌多糖可顯著減低S180荷瘤小鼠脂質(zhì)過(guò)氧化物含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)的含量,提示該多糖可加快自由基的清除及抑制自由基的產(chǎn)生,其對(duì)S180實(shí)體瘤小鼠的腫瘤生長(zhǎng)抑制作用可能是通過(guò)抗氧化作用實(shí)現(xiàn)的[5]。陳美珍等[6]研究經(jīng)熱水提取的龍須菜多糖(PGL)對(duì)S180肉瘤生長(zhǎng)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)PGL能顯著抑制肉瘤生長(zhǎng),并顯著降低荷瘤小鼠肝勻漿中脂質(zhì)過(guò)氧化物含量,PGL具有較強(qiáng)的體外清除自由基活性,認(rèn)為該多糖抑瘤活性可能與其增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力有關(guān)。
1.3 抑制腫瘤血管形成 腫瘤的生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移過(guò)程伴隨著持續(xù)而失控的血管生成,而血管生成是腫瘤增殖、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的重要環(huán)節(jié)[7],阻斷腫瘤血管形成及其營(yíng)養(yǎng)供給有望成為抗腫瘤治療新的靶點(diǎn)。羊棲菜多糖(SFPS)可促進(jìn)正常血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,但對(duì)人肺癌細(xì)胞SPC-A-1、腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞均有明顯抑制作用,從而抑制腫瘤的生長(zhǎng),抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞作用可能與其細(xì)胞毒性有關(guān)[8]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)是最強(qiáng)的血管形成促進(jìn)因子之一,其表達(dá)與微血管密度(MVD)密切相關(guān),香菇多糖(LNT)可明顯降低Lewis肺癌小鼠瘤組織中VEGF蛋白表達(dá)及MVD,具有抗腫瘤血管生成作用,并于西藥起協(xié)同作用[9]。張芙蓉等[10]報(bào)道枸杞多糖能抑制肝癌細(xì)胞的增殖,降低肝癌細(xì)胞HCCLM3的VEGF的表達(dá),且與枸杞多糖濃度呈正相關(guān),濃度越大抑制作用越強(qiáng),提示枸杞多糖對(duì)人肝癌細(xì)胞HCCLM3的生長(zhǎng)有明顯抑制作用,其機(jī)制與VEGF有很大關(guān)系。靈芝多糖提取物具有明顯抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖及抑制血管新生的作用,研究報(bào)道桑黃靈芝UE-1(靈芝與真菌桑黃提取的多糖復(fù)方制劑)具有明顯的抗腫瘤作用,其作用可能是通過(guò)抑制腫瘤血管新生而完成的[11]。
1.4 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化和凋亡 五味子多糖能明顯抑制人甲狀腺細(xì)胞株 SW579中 Survivin基因的表達(dá),從而誘導(dǎo)SW579細(xì)胞凋亡,具有一定的腫瘤細(xì)胞增殖抑制作用[12]。黃芪多糖可誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞株MKN45細(xì)胞凋亡,使其停止于G1期,癌細(xì)胞生長(zhǎng)受抑、凋亡增加[13]。馬尾松花粉多糖經(jīng)修飾后的磷酸酯衍生物(SPPM60)能抑制人肝癌細(xì)胞株HepG2的活性,其機(jī)制可能是降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平,使癌細(xì)胞周期停滯于G0/G1期,從而誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞分化逆轉(zhuǎn)其惡性[13]。
1.5 影響核酸和蛋白質(zhì)合成 李和偉等[14]采用地高辛標(biāo)記探針原位雜交技術(shù),可以檢測(cè)到樹(shù)舌多糖GF可以明顯降低HepA瘤細(xì)胞瘤基因N-rasmRNA水平,提示樹(shù)舌多糖GF可能通過(guò)調(diào)節(jié)瘤基因N-rasmRNA的表達(dá)而抑制HepA瘤細(xì)胞的增殖。另外的研究報(bào)道樹(shù)舌多糖GF還可影響小鼠HepA瘤細(xì)胞多種可溶性蛋白質(zhì)組分的表達(dá),這種影響可能與其抗腫瘤機(jī)制有關(guān),研究還發(fā)現(xiàn)在表達(dá)差異的可溶性蛋白組分中,可能存在樹(shù)舌多糖GF抗腫瘤作用靶點(diǎn),靶點(diǎn)之一可能為抑癌基因PTEN[15]。李建軍等[16]報(bào)道靈芝多糖對(duì)S180荷瘤小鼠瘤細(xì)胞核酸及其周期影響與環(huán)磷酰胺不同,靈芝多糖是通過(guò)動(dòng)員機(jī)體免疫功能、抑制瘤細(xì)胞RNA和DNA的復(fù)制與合成,干擾腫瘤細(xì)胞周期正常運(yùn)轉(zhuǎn),從而達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞增殖的目的。
2.1 激活巨噬細(xì)胞(Mφ) 激活的巨噬細(xì)胞可直接殺傷腫瘤細(xì)胞或通過(guò)處理抗原和釋放可溶性因子調(diào)節(jié)宿主免疫功能而發(fā)揮抗腫瘤作用,許多中藥多糖具有明顯增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬的能力。董永杰等[17]報(bào)道用枸杞多糖(LBP)處理后的巨噬細(xì)胞吞噬能力及對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷功能明顯增強(qiáng),LBP組中巨噬細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)上清液中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)含量明顯升高,說(shuō)明其作用可能與LBP促進(jìn)巨噬細(xì)胞分泌TNF-α存在關(guān)系,提示LBP可增強(qiáng)人外周血中巨噬細(xì)胞的免疫功能而產(chǎn)生抗腫瘤作用。王金輝等[18]報(bào)道不同濃度的阿魏菇多糖(PFP)作用于腹腔巨噬細(xì)胞24 h,能顯著增強(qiáng)腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力,其作用呈顯著的劑量依賴性,提示PFP抗宮頸癌作用可能是通過(guò)促進(jìn)機(jī)體免疫功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Schepetkin等[19]研究發(fā)現(xiàn)仙人掌多糖能促進(jìn)反應(yīng)性活性氧簇、TNF-α、NO、IL-6的產(chǎn)生及激活核因子 NF-γB,從而激活巨噬細(xì)胞功能而發(fā)揮抗腫瘤作用。
2.2 提高NK細(xì)胞和LAK細(xì)胞活性 NK細(xì)胞是一種非特異的免疫殺傷細(xì)胞,在宿主免疫監(jiān)視功能中起重要作用,是機(jī)體抗瘤細(xì)胞免疫的關(guān)鍵。石學(xué)魁等[20]測(cè)定T739小鼠體內(nèi)NK細(xì)胞活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅花多糖(SPS)能夠部分逆轉(zhuǎn)荷瘤機(jī)體NK細(xì)胞的抑制狀態(tài),明顯提高其細(xì)胞毒力,這可能是SPS發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)的機(jī)制之一。靈芝多糖(GLP)抗腫瘤作用與NK細(xì)胞活性密切相關(guān),不同濃度GLP加入到培養(yǎng)的NK細(xì)胞中能不同程度提高NK細(xì)胞活性,活化后的NK細(xì)胞可釋放 TNF-α、IL-2、干擾素 γ(IFN-γ)而進(jìn)一步調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞功能,增強(qiáng)抗腫瘤作用[21]。猴頭菇多糖可增強(qiáng)小鼠體內(nèi)淋巴因子激活殺傷細(xì)胞(LAK)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷能力,提高LAN細(xì)胞的抗腫瘤作用,但猴頭菇多糖對(duì)LAK的活性誘導(dǎo)與劑量不呈正比[22]。
2.3 對(duì)樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)的影響 樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)是目前功能最強(qiáng)的抗原提呈細(xì)胞(APC),在機(jī)體特異性免疫應(yīng)答者扮演重要角色,同時(shí)DC細(xì)胞還能攝取各種抗原,參與機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫調(diào)控。經(jīng) LBP刺激后的 DC,CD86、、CD83、MHCⅡ分子表達(dá)水平升高,同時(shí)DC激活T細(xì)胞能力和T細(xì)胞增殖能力增強(qiáng),提示LBP可誘導(dǎo)DC成熟[23]。LNT在聯(lián)合DC瘤苗治療后能明顯增強(qiáng)荷瘤小鼠細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)和NK細(xì)胞活性,組織學(xué)檢查證實(shí)瘤體及瘤周發(fā)生炎性細(xì)胞大量浸潤(rùn),癌細(xì)胞明顯壞死,提示LNT能有效增強(qiáng)DC瘤苗的抗腫瘤免疫反應(yīng)[24]。黃芪多糖(APS)可增強(qiáng)DC抗原提呈作用,通過(guò)誘導(dǎo)DC而顯著提高CIK對(duì)A549肺腺癌細(xì)胞的殺傷能力[25]。
2.4 促進(jìn)細(xì)胞因子分泌 IFN具有抗腫瘤、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)及控制細(xì)胞增殖等作用。潘金友等[26]報(bào)道LNT可刺激荷瘤小鼠釋放IFN、SOD等具有免疫活性的內(nèi)源性細(xì)胞因子,從而顯著抑制腫瘤細(xì)胞的糖酵解,造成腫瘤細(xì)胞代謝障礙、增殖受抑。黃芪多糖可作為 TNF-α的理想增效劑,增強(qiáng)TNF-α生物活性而發(fā)揮TNF-α的抗腫瘤作用。開(kāi)口箭酸性多糖TCBAPⅡ不僅能顯著增強(qiáng)荷瘤小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬能力,還可促進(jìn)TNF-α的分泌,明顯抑制S180荷瘤小鼠腫瘤生長(zhǎng),提示TCBAPⅡ可能通過(guò)活化或增強(qiáng)巨噬細(xì)胞功能、促進(jìn)TNF-α的分泌而起到抗腫瘤效果[27]。
中藥多糖多方位、多環(huán)節(jié)的作用機(jī)制發(fā)揮其抗腫瘤作用,可通過(guò)活化巨噬細(xì)胞、NK等多種免疫細(xì)胞,同時(shí)還能促進(jìn)各種細(xì)胞因子的分泌及表達(dá),提高免疫功能,增強(qiáng)抗腫瘤作用,還能直接作用于腫瘤細(xì)胞,在多個(gè)水平上抑制腫瘤細(xì)胞增殖。同時(shí)由于中藥多糖類化合物結(jié)構(gòu)及構(gòu)效關(guān)系復(fù)雜,給進(jìn)一步研究帶來(lái)困難,隨著分離和分析技術(shù)的改進(jìn),結(jié)合深入的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和臨床研究,相信對(duì)多糖的研究和開(kāi)發(fā)的利用具有廣闊的前景,而中藥多糖有望成為新型高效低毒的抗腫瘤藥物,給中藥研發(fā)及醫(yī)學(xué)理論和臨床帶來(lái)嶄新的局面。
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