藍(lán)天 何俊玲 徐海濱

藏紅花素抗腫瘤的研究進(jìn)展

藍(lán)天 何俊玲 徐海濱

藏紅花（Crocus sativus）是一種鳶尾科番紅花屬的草本植物，廣泛分布于地中海沿岸、印度、西藏等，其花朵包含多種化學(xué)成分，作為中藥具有較高的藥用價(jià)值［1］。藏紅花素（Crocin）是藏紅花的主要成分，具有保護(hù)心肌、抗腫瘤、抗抑郁焦慮、提高性欲等作用［2］。已有幾項(xiàng)研究表明藏紅花素具有明確的抗腫瘤作用，有望成為有效的抗腫瘤藥物。本文旨在綜述藏紅花素抗腫瘤作用的研究進(jìn)展。

1 藏紅花素抗腫瘤作用

1.1 白血病 Rezaee R等［3］發(fā)現(xiàn)藏紅花素通過誘導(dǎo)凋亡、降低活性氧（Reactive oxygen species，ROS）產(chǎn)生抑制人T細(xì)胞白血病細(xì)胞MOLT-4生長。Sun等［4］也發(fā)現(xiàn)藏紅花素通過降低Bcl-2、上升Bax誘導(dǎo)凋亡，抑制G0/G1細(xì)胞周期，從而抑制白血病細(xì)胞HL-60，并在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中藏紅花素（6.25，25mg/kg）亦抑制裸鼠移植瘤的生長。

1.2 結(jié)直腸癌 有研究發(fā)現(xiàn)藏紅花素對人和動(dòng)物結(jié)腸腺癌細(xì)胞均具有細(xì)胞毒作用（LD50：0.4、1.0mM），并證實(shí)藏紅花素可延長雌性結(jié)腸癌裸鼠的生存，延緩移植瘤的生長，但其亦可導(dǎo)致裸鼠急性腎小管壞死［5］。Aung HH等［6］報(bào)道經(jīng)1mM藏紅花素處理后，結(jié)腸癌細(xì)胞HCT-116、SW-480和HT-29 cell增殖率分別下降至2.8%、52%和16.8%。Kawabata K等［7］證實(shí)經(jīng)藏紅花素喂養(yǎng)的雄性ICR小鼠通過NF- κB通路抑制偶氮甲烷（azoxymethane）或葡聚糖硫酸鈉（dextran sodium sulfate）的致結(jié)直腸癌作用，并可減少結(jié)直腸黏膜炎癥，降低黏膜中TNFα、IL-1β、IL-6、INF γ、NF-κB、COX-2和NOS等基因表達(dá)。

1.3 膀胱癌 Zhao P等［8］在體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)藏紅花素通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡及細(xì)胞周期阻滯抑制膀胱移行細(xì)胞癌細(xì)胞生長，其還發(fā)現(xiàn)經(jīng)藏紅花素處理后，T24中p21（WAF1）和 cyclinD1在基因和蛋白水平發(fā)生移植的改變［9］。

1.4 前列腺癌 D'Alessandro AM等［10］發(fā)現(xiàn)藏紅花素通過Bcl-2下降，Bax上升，caspase-9上升誘導(dǎo)內(nèi)源性凋亡，抑制5種惡性前列腺癌增殖（IC50 0.26～0.95Mm/ml），且呈時(shí)間和濃度依賴性。Festuccia C等［11］進(jìn)行動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)藏紅花素通過N-cadherin和beta-catenin下降，E-cadherin上升，使2種前列腺癌細(xì)胞PC3和22rv1逆轉(zhuǎn)上皮間質(zhì)變（epithelial-mesenchymal transdifferentiation，EMT），亦發(fā)現(xiàn)其通過MMP9、MMP2、uPA下降，從而抑制PC3和22rv1浸潤遷移。

1.5 其他胃腸道惡性腫瘤 Hoshyar R等［12］發(fā)現(xiàn)藏紅花素對胃腺癌細(xì)胞AGS生長具有抑制作用，且呈濃度和時(shí)間依賴性，并發(fā)現(xiàn)藏紅花增加胃腺癌細(xì)胞中Bax/Bcl-2比值，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和阻滯細(xì)胞周期于G0/G1。Noureini SK等［13］研究發(fā)現(xiàn)，藏紅花素對肝細(xì)胞癌細(xì)胞HepG2有細(xì)胞毒作用（IC50 2mg/ml），且相對于空白對照，經(jīng)藏紅花素處理后的HepG2相對端粒酶活性下降60%。Bakshi等［14］學(xué)者證實(shí)藏紅花素通過凋亡和細(xì)胞周期阻滯抑制胰腺癌BxPC-3增殖。

1.6 其他腫瘤 Li X等［15］發(fā)現(xiàn)相對于順鉑、藏紅花素單藥，順鉑聯(lián)合藏紅花素可顯著抑制骨肉瘤細(xì)胞MG63和OS732侵襲，且增加cleaved caspase-3和caspase-8表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Mousavi SH等［16］證實(shí)納米脂質(zhì)體藏紅花素通過誘導(dǎo)G1細(xì)胞周期阻滯和凋亡抑制卵巢癌細(xì)胞Hela和乳腺癌細(xì)胞MCF7增殖（IC50 48h 0.61，0.64 mM）。Sun J等［17］發(fā)現(xiàn)藏紅花素抑制舌鱗狀細(xì)胞癌Tca8113內(nèi)DNA和RNA合成，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制Tca8113增殖。

2 藏紅花素的抗腫瘤作用機(jī)制

2.1 藏紅花素誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡和細(xì)胞增殖均是生命的基本現(xiàn)象，是維持體內(nèi)細(xì)胞數(shù)量動(dòng)態(tài)平衡的根本，而腫瘤細(xì)胞過度增殖和凋亡抑制，造成其無限制增殖生長。因此利用各種治療手段促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡是抗腫瘤治療的重要策略之一。藏紅花素主要通過抑制Bcl-2表達(dá)，增加Bax表達(dá)，激活caspase瀑布（cleaved caspase-3、caspase-9和caspase-8上升），從而誘導(dǎo)內(nèi)源性細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞增殖［14-17］。

2.2 藏紅花素誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯 周期蛋白和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶（cyclin dependent kinase，CDK）組成的蛋白激酶復(fù)合體推動(dòng)細(xì)胞周期進(jìn)程。多項(xiàng)研究應(yīng)用流式細(xì)胞儀檢測證實(shí)藏紅花素可阻滯多種腫瘤細(xì)胞于G0/G1期［8，10］，研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞阻滯可能與Cyclin D1和survivin 表達(dá)增加有關(guān)［8］。2.3 藏紅花素逆轉(zhuǎn)EMT 惡性腫瘤的進(jìn)展于上皮表型缺失和間質(zhì)表現(xiàn)獲得有關(guān)，EMT有利于腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)藏紅花素治療后的裸鼠前列腺癌腫瘤內(nèi)E-cadherin、K18表達(dá)增加，N-cadherin、β-catenin表達(dá)減少，且MMP9、MMP2和uPA表達(dá)減少，逆轉(zhuǎn)EMT，抑制腫瘤轉(zhuǎn)移［11］。β-catenin與一些人類惡性腫瘤有關(guān)，且在Wnt信號通路中發(fā)揮重要作用。因此藏紅花素抗腫瘤作用可能與Wnt信號通路有關(guān)。

2.4 藏紅花素對活性氧的影響 ROS在多種惡性腫瘤細(xì)胞中含量較高，其有利于腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，并與腫瘤耐藥性有關(guān)。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)藏紅花素具有抗氧化作用［2，18］。亦有研究證實(shí)藏紅花素可減少ROS產(chǎn)生，從而誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡［3］。但在卵巢癌細(xì)胞Hela中，藏紅花素并未顯著減少ROS［19］。這些研究表明，藏紅花素對ROS的影響因細(xì)胞而異，其內(nèi)在機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。

3 展望

3.1 藏紅花素聯(lián)合其他化療藥物的協(xié)同作用 在臨床上，多種藥物聯(lián)合抗腫瘤應(yīng)用不僅增強(qiáng)療效且避免耐藥細(xì)胞產(chǎn)生和降低藥物毒性。有研究顯示藏紅花素聯(lián)合順鉑協(xié)同抑制骨肉瘤細(xì)胞增殖和侵襲［15］。藏紅花素聯(lián)合其他藥物是否具有協(xié)同抗腫瘤作用，其內(nèi)在機(jī)制，有待進(jìn)一步探索。

3.2 藏紅花素抑制的信號通路 多種從植物中提取的中藥單體以某細(xì)胞信號通路為靶點(diǎn)抑制腫瘤細(xì)胞生長，如葫蘆素B對STAT信號通路的抑制［20］、大黃素對Wnt信號通路的抑制［21］等。在現(xiàn)有藏紅花素研究中，僅少量研究表明其抑制腫瘤細(xì)胞生長與wnt和NF-kappaB信號通路中某些主要蛋白表達(dá)有關(guān)［7，11］。但這些信號通路的抑制與細(xì)胞凋亡和生長增殖抑制的關(guān)系仍有待研究。

目前以細(xì)胞毒藥物為主的抗腫瘤治療，其療效逐漸進(jìn)入平臺期。而靶向藥物治療由于人們對腫瘤形成和發(fā)展機(jī)制尚未完整認(rèn)識，且腫瘤的發(fā)生發(fā)展涉及多階段、多個(gè)基因及多條信號通路的異常，使其研發(fā)和應(yīng)用受到限制。因此人們把目光投向具有抗腫瘤作用的草藥。而藏紅花素是中藥藏紅花提取的單體組分。近年研究顯示，其對多種惡性腫瘤細(xì)胞具有抗腫瘤作用。藏紅花素不僅通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、阻滯細(xì)胞周期、抑制ROS，顯著抑制腫瘤細(xì)胞的增殖生長，還作用于某些信號通路，從而改變腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為。

［1］ Abdullaev FI,Espinosa-Aguirre JJ．Biomedical properties of saffron and its potential use in cancer therapy and chemoprevention trials．Cancer Detect Prev,2004,28(6):426-432．

［2］ Alavizadeh SH,Hosseinzadeh H．Bioactivity assessment and toxicity of crocin:a comprehensive review．Food and chemical toxicology:an international journal published for the British Industrial Biological Research Association,2014,64(2):65-80．

［3］ Rezaee R,Mahmoudi M,Abnous K,et al．Cytotoxic effects of crocin on MOLT-4 human leukemia cells．Journal of complementary & integrative medicine,2013,10(1):105-112．

［4］ Sun Y,Xu HJ,Zhao YX,et al．Crocin Exhibits Antitumor Effects on Human Leukemia HL-60 Cells In Vitro and In Vivo．Evidencebased complementary and alternative medicine:eCAM,2013, 2013(11): 690164．

［5］ Garcia-Olmo DC,Riese HH,Escribano J,et al．Effects of long-term treatment of colon adenocarcinoma with crocin,a carotenoid from saffron(Crocus sativus L．):an experimental study in the rat．Nutrition and cancer,1999,35(2):120-126．

［6］ Aung HH,Wang CZ,Ni M,et al．Crocin from Crocus sativus possesses significant anti-proliferation effects on human colorectal cancer cells．Experimental oncology．2007, 29:175-180．

［7］ Kawabata K,Tung NH,Shoyama Y,et al．Dietary Crocin Inhibits Colitis and Colitis-Associated Colorectal Carcinogenesis in Male ICR Mice．Evidence-based complementary and alternative medic ine:eCAM,2012,2012(4):820415．

［8］ Zhao P,Luo CL,Wu XH,et al．Proliferation apoptotic influence of crocin on human bladder cancer T24 cell line．China journal of Chinese materia medica,2008,33(15):1869-1873．

［9］ Lv CF,Luo CL,Ji HY,et al．Influence of crocin on gene expression profile of human bladder cancer cell lines T24．China journal of Chinese materia medica,2008,33(13):1612-1617．

［10］ D'Alessandro AM,Mancini A,Lizzi AR,et al．Crocus sativus stigma extract and its major constituent crocin possess significant antiproliferative properties against human prostate cancer．Nutrition and cancer,2013,65(6):930-942．

［11］ Festuccia C,Mancini A,Gravina GL,et al．Antitumor effects of saffron-derived carotenoids in prostate cancer cell models．BioMed research international,2014,2014(5):135048．

［12］ Hoshyar R,Bathaie SZ,Sadeghizadeh M．Crocin triggers the apoptosis through increasing the Bax/Bcl-2 ratio and caspase activation in human gastric adenocarcinoma,AGS,cells．DNA and cell biology,2013,32(2):50-57．

［13］ Noureini SK,Wink M．Antiproliferative effects of crocin in HepG2 cells by telomerase inhibition and hTERT down-regulation．Asian Pacific journal of cancer prevention:APJCP, 2012,13(13):2305-2309．

［14］ Bakshi H,Sam S,Rozati R,et al．DNA fragmentation and cell cycle arrest:a hallmark of apoptosis induced by crocin from kashmiri saffron in a human pancreatic cancer cell line．Asian Pacific journal of cancer prevention:APJCP,2010,11(3):675-679．

［15］ Li X,Huang T,Jiang G,et al．Synergistic apoptotic effect of crocin and cisplatin on osteosarcoma cells via caspase induced apoptosis．Toxicology letters,2013,221(3):197-204．

［16］ Mousavi SH,Moallem SA,Mehri S,et al．Improvement of cytotoxic and apoptogenic properties of crocin in cancer cell lines by its nanoliposomal form．Pharmaceutical biology,2011,49:1039-1045．

［17］ Sun J,Xu XM,Ni CZ,et al．Crocin inhibits proliferation and nucleic acid synthesis and induces apoptosis in the human tongue squamous cell carcinoma cell line Tca8113．Asian Pacific journal of cancer prevention:APJCP,2011,12(10):2679-2683．

［18］ Dianat M,Esmaeilizadeh M,Badavi M,et al．Protective Effects of Crocin on Ischemia-reperfusion Induced Oxidative Stress in Comparison With Vitamin E in Isolated Rat Hearts．Jundishapur journal of natural pharmaceutical products,2014,9(2):e17187．

［19］ Kim SH,Lee JM,Kim SC,et al．Proposed cytotoxic mechanisms of the saffron carotenoids crocin and crocetin on cancer cell lines．Biochemistry and cell biology Biochimie et biologie cellulaire, 2014, 92(2):105-11．

［20］ Lan T,Wang L,Xu Q,et al．Growth inhibitory effect of Cucurbitacin E on breast cancer cells．International journal of clinical and experimental pathology,2013,6(9):1799-1805．

［21］ Pooja T,Karunagaran D．Emodin suppresses Wnt signaling in human colorectal cancer cells SW480 and SW620．European journal of pharmacology,2014,742:55-64．

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