尹 芳 王 帥 郝 越 秦麗娟

(河北聯(lián)合大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室 河北唐山 063000)

姜黃素具有很多藥理學(xué)作用，涉及的研究領(lǐng)域也越來越廣，近年來已成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。姜黃素可以用于預(yù)防和治療腫瘤，對多種腫瘤細(xì)胞的產(chǎn)生、增殖、轉(zhuǎn)移均有抑制作用。本文就姜黃素的抗腫瘤作用及其對膠質(zhì)瘤的影響做一簡要概述。

1 抗腫瘤作用

姜黃素的抗腫瘤作用于1985年由印度學(xué)者Kuttan首次提出。姜黃素可以用于預(yù)防和治療腫瘤，對多種腫瘤細(xì)胞的產(chǎn)生，增殖，轉(zhuǎn)移均有抑制作用［1］。美國國立腫瘤研究所已將姜黃素列為第3代抗癌化學(xué)預(yù)防藥，姜黃素的抗腫瘤作用已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

1．1 抗氧化作用 腫瘤基因啟動子能使細(xì)胞產(chǎn)生過多的被激活的氧或者使細(xì)胞缺乏清除氧的能力，氧造成的DNA分子的氧化損傷是產(chǎn)生突變和癌的始發(fā)原因。姜黃素被認(rèn)為是一種天然的抗氧化劑，因為其分子結(jié)構(gòu)中的酚性羥基可以捕獲或清除自由基。將高脂血癥模型大鼠根據(jù)血總膽固醇水平隨機(jī)分為4組:基礎(chǔ)飼料+對照組喂基礎(chǔ)飼料;基礎(chǔ)飼料+姜黃素組喂加入姜黃素5g/kg的基礎(chǔ)飼料;高脂飼料對照組喂高脂飼料;高脂飼料+姜黃素組喂加入姜黃素5g/kg的高脂飼料。4周后測定抗氧化指標(biāo)，結(jié)果顯示姜黃素在血脂水平不高時不表現(xiàn)抗氧化作用，高脂飼料+姜黃素組與高脂飼料對照組相比，血及肝中脂質(zhì)過氧化物均低于高脂飼料對照組，而總抗氧化能力、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶均高于高脂飼料對照組，且差異有顯著意義，說明姜黃素在高血脂時有抗氧化作用［2］。另有實驗證明姜黃素固體分散體對高血脂癥模型大鼠，有抗氧化的作用［3］。

1．2 抗腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移 Lin［4］等發(fā)現(xiàn)，在高侵襲性的人肝癌細(xì)胞系統(tǒng)SK-Hep-1中，姜黃素10mmol/L可抑制17．4%和70．6%的細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲。姜黃素可以使局部局部黏膜激酶下調(diào)，MMP-2活性下降，從而抗腫瘤轉(zhuǎn)移。Banerji［5］等發(fā)現(xiàn)姜黃素可以顯著抑制鼠高轉(zhuǎn)移性黑色素瘤細(xì)胞的MMP-2的活性，使膜Ⅰ型基質(zhì)金屬蛋白酶和細(xì)胞內(nèi)信號途徑中的局部粘著斑激酶的表達(dá)下降。

1．3 抑制COX-2 環(huán)氧酶(COX)是前列腺素合成所必需的酶，也是前列腺素合成初始步驟中的關(guān)鍵性限速酶。COX有兩種同工酶COX-1和COX-2，COX-2參與炎癥、發(fā)熱、出凝血等病理生理過程，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移、凋亡抑制及促進(jìn)腫瘤血管生成等方面發(fā)揮重要作用，已經(jīng)成為腫瘤防治的一個新靶點(diǎn)［6］。COX-2mRNA及蛋白質(zhì)表達(dá)的增高與腫瘤的發(fā)生有關(guān)。Zhang［7］等研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素可以抑制鵝脫氧膽酸鹽或佛波醇酯誘導(dǎo)的胃腸細(xì)胞系CSK-GT-4，SCC450，IEC-18，HCA-7的COX-2的蛋白合成和前列腺素E2D的合成，同時通過抑制COX-2mRNA的表達(dá)共同抑制了腫瘤的發(fā)生。

1．4 抑制生長和增殖 新生的血管可以為腫瘤組織提供足量的營養(yǎng)，而且也為腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)、轉(zhuǎn)移、擴(kuò)散提供便利，故血管的生成是腫瘤迅速生成和擴(kuò)散的重要條件之一。人的靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、分化會導(dǎo)致血管的形成，誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生。Thaloor［8］等研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素不僅可以對HUVEC促血管生成產(chǎn)生明顯的抑制作用，還可以使預(yù)先形成的血管破裂。

1．5 誘導(dǎo)凋亡 細(xì)胞凋亡是由基因調(diào)控的細(xì)胞主動死亡過程，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡是目前腫瘤治療研究的熱點(diǎn)和關(guān)鍵。王偉章［9］等應(yīng)用MTT法、DAPI核染色法和細(xì)胞周期分析法，檢測姜黃色對Sk-hep-1細(xì)胞生長和凋亡的影響發(fā)現(xiàn)姜黃素能夠誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞包括Sk-hep-1，HepG2和Hep3B細(xì)胞發(fā)生不同程度的凋亡，但是對正常肝細(xì)胞Chang’s liver并無明顯影響。研究顯示人成骨肉瘤MG-63是一株分裂增殖旺盛的細(xì)胞，但是，經(jīng)姜黃素誘導(dǎo)處理7天后，細(xì)胞生長抑制率達(dá)到63．14%，細(xì)胞群體倍增時間延長為原來的1．5倍，對人成骨肉瘤MG-63凋亡的誘導(dǎo)有明顯的作用［10］。

2 姜黃素在膠質(zhì)瘤中的應(yīng)用

姜黃素是從姜科黃屬植物姜黃根莖中提取的一種植物多酚，大量研究表明其抗癌譜廣、毒副作用小，能夠抑制包括結(jié)腸癌、前列腺癌及乳腺癌等在內(nèi)的多種腫瘤細(xì)胞的增殖 ，被認(rèn)為是一種潛在的抗腫瘤藥而日益受到重視。腦膠質(zhì)瘤起源于腦部神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，是中樞系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，占所有顱內(nèi)腫瘤的40% ～50%，發(fā)病率高，復(fù)發(fā)率高，病死率高，是嚴(yán)重危害人類健康的疾病之一。很多研究表明，姜黃素在膠質(zhì)瘤的治療中發(fā)揮著越來越重要的作用。

2．1 姜黃素對膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞增殖的影響 張緒明［11］等采用10、20、40、60、80μmol/L 姜黃素分別處理 U87 細(xì)胞 72h 后，MTT法檢測姜黃素對U87細(xì)胞增殖的影響，發(fā)現(xiàn)姜黃素對U87細(xì)胞增殖抑制呈明顯劑量依賴性，流式細(xì)胞術(shù)檢測出姜黃素誘導(dǎo)U87細(xì)胞G2-M期細(xì)胞周期阻滯。但給予40μmol/L姜黃素后發(fā)現(xiàn)U87細(xì)胞凋亡率并無明顯上升，表明凋亡不是姜黃素抑制U87細(xì)胞增殖的原因。在使用3-MA自噬抑制劑后發(fā)現(xiàn)，3-MA減弱了姜黃素對U87細(xì)胞增殖的抑制作用，表明姜黃素是通過上調(diào)U87細(xì)胞自噬水平抑制細(xì)胞增殖。

2．2 姜黃素對膠質(zhì)瘤細(xì)胞ATP酶的影響 ATP酶廣泛存在于組織細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜上，其活性的大小是各種細(xì)胞能量代謝及功能有無損傷的重要指標(biāo)，陳松［12］等用 20、40、80、100μmol/L姜黃素處理U-251細(xì)胞24h，比色法測定ATP酶活力，結(jié)果顯示不同濃度姜黃素作用后膠質(zhì)瘤細(xì)胞Na+-K+-ATP酶活力降低，除對照組0μmol/L和20μmol/L外，其余每組與正常組相比均有顯著差異，由于膜通透性發(fā)生改變，使得細(xì)胞內(nèi)外離子梯度紊亂，物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)受阻，細(xì)胞滲透壓升高，從而切斷了腫瘤細(xì)胞對營養(yǎng)物質(zhì)的需求。同時Ca2+-Mg2+-ATP酶活力降低，出現(xiàn)細(xì)胞Ca2+、Mg2+的穩(wěn)態(tài)失調(diào)，GA超載可以激活一些水解酶使質(zhì)膜完整性遭破壞并干擾了線粒體產(chǎn)生高能磷酸鹽的功能。MG濃度減少影響能量的代謝，從而誘導(dǎo)凋亡的產(chǎn)生。

2．3 姜黃素誘導(dǎo)NG4蛋白表達(dá) 生長抑制基因家族(inhibitor of growth gene family，NG)是近年研究新發(fā)現(xiàn)的抑癌家族，其中多項研究提示NG4在腫瘤的發(fā)病機(jī)制中有重要的作用。Garkavtsev［13］等的研究表明在低級別神經(jīng)膠質(zhì)瘤中NG4mRNA比正常腦組織低6倍，提示NG4可能在膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。此外，NG4的表達(dá)對抑制腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞的腫瘤血管生成作用更為顯著，提示NG4具有抑制腦膠質(zhì)瘤血管生成的作用。劉恩渝［14］等試驗表明10μmol/L的姜黃素作用24h后引起的細(xì)胞周期阻滯過程中，膠質(zhì)瘤細(xì)胞中NG4蛋白表達(dá)水平顯著增加，因此推測姜黃素通過上調(diào)NG4的表達(dá)，促使NG4與p53的結(jié)合，繼而引起細(xì)胞周期阻滯。

2．4 姜黃素對膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞凋亡的作用 吳志敏［15］等采用20～100μmol/L姜黃素分別處理U251細(xì)胞24h后，通過免疫細(xì)胞化學(xué)法檢測，結(jié)果顯示U251膠質(zhì)瘤細(xì)胞FAK的表達(dá)主要位于細(xì)胞質(zhì)中，空白對照組的表達(dá)率明顯高于姜黃素組的表達(dá)率，且高濃度姜黃素組細(xì)胞內(nèi)粘著斑激酶表達(dá)陽性率明顯低于低濃度組，提示膠質(zhì)瘤細(xì)胞內(nèi)FAK表達(dá)水平降低可能是姜黃素誘導(dǎo)人腦膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞凋亡的機(jī)制之一。此外，將不同濃度的姜黃素作用于U251細(xì)胞30h后發(fā)現(xiàn)姜黃素對caspase蛋白表達(dá)有成濃度依賴性的上調(diào)作用，而caspase抑制劑能抑制姜黃素對U251細(xì)胞的誘導(dǎo)凋亡作用，故認(rèn)為caspase蛋白的表達(dá)也是姜黃素誘導(dǎo)人腦膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞凋亡的機(jī)制之一。

姜黃素作為一種從天然植物中提取的中藥，具有毒性低、價格低廉、藥源廣、價廉等優(yōu)點(diǎn)，在臨床上具有廣闊的應(yīng)用價值及發(fā)展前景。隨著人們對姜黃素抗腫瘤作用機(jī)制的不斷深入探索和認(rèn)識，姜黃素有望為腫瘤的治療提供新的途徑。

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