王宏宇 王淑萍 賈永明 劉得水 陳剛

【摘要】 目的：探討姜黃素對受阿霉素神經(jīng)毒性損害的S16細(xì)胞（大鼠施萬細(xì)胞）的保護(hù)作用，并分析其作用的分子機(jī)制。方法：以正常培養(yǎng)的S16細(xì)胞培養(yǎng)基作為對照組，以400 ng/mL阿霉素刺激S16細(xì)胞培養(yǎng)基作為阿霉素組，阿霉素組中含100 μg/mL姜黃素的培養(yǎng)基作為姜黃素組。采用噻唑藍(lán)（MTT）實驗與Western Blot測定并比較三組S16細(xì)胞增殖情況與Caspase-8凋亡蛋白相對含量;利用酶聯(lián)免疫吸附實驗（ELISA）測定并比較三組NF-κB、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）與超氧化物歧化酶（SOD）表達(dá)量。結(jié)果：阿霉素組OD值為（0.82±0.21），比對照組的（1.84±0.16）降低（t=13.33，P<0.01）;姜黃素組OD值為（1.19±0.14），比阿霉素組升高（t=5.08，P<0.01）。阿霉素組Caspase-8凋亡蛋白相對含量為（37.14±0.02），比對照組的（8.93±0.04）升高（t=1 524.54，P<0.01）;姜黃素組Caspase-8凋亡蛋白相對含量為（24.62±0.07），比阿霉素組降低（t=504.17，P<0.01），姜黃素組NF-κB與SOD含量均高于阿霉素組（t=184.54、52.36，P<0.01），姜黃素組TNF-α含量低于阿霉素組（t=64.49，P<0.01）。結(jié)論：姜黃素通過NF-κB信號通路保護(hù)受阿霉素神經(jīng)毒性損害的S16細(xì)胞。姜黃素與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用可以降低阿霉素產(chǎn)生的神經(jīng)毒性副作用，是比較有前途的腫瘤化療抗副作用藥物。

【關(guān)鍵詞】 姜黃素 S16細(xì)胞 阿霉素 NF-κB信號通路

[Abstract] Objective： To investigate the protective effect of Curcumin on S16 cells （Schwann cells in rats） damaged by Adriamycin neurotoxicity， and to analyze its molecular mechanism. Method： The normal S16 cell culture medium was used as the control group， 400 ng/mL Adriamycin stimulated S16 cell culture medium was used as the Adriamycin group， and the 100 μg/mL Curcumin medium in the Adriamycin group was used as the Curcumin group. The proliferation of S16 cells and the relative content of caspase-8 apoptosis protein among three groups were measured and compared by Thiazoline-blue （MTT） experiment and Western blot. The expression of NF-κB， tumor necrosis factor-α （TNF-α） and superoxide dismutase （SOD） among three groups were measured and compared by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. Result： The OD value of the Adriamycin group was （0.82±0.21）， it was lower than （1.84±0.16） of the control group （t=13.33， P<0.01）. The OD value of the Curcumin group was （1.19±0.14）， it was higher than that of the Adriamycin group （t=5.08， P<0.01）. The relative content of the Caspase-8 apoptosis protein in the Adriamycin group was （37.14±0.02）， it was higher than （8.93±0.04） in the control group?（t=1 524.54， P<0.01）. The relative content of Caspase-8 apoptosis protein in the Curcumin group was （24.62±0.07）， it was lower than that in the Adriamycin group （t=504.17， P<0.01）. The content of NF-κB and SOD in the Curcumin group were higher than those in the Adriamycin group （t=184.54， 52.36， P<0.01）. The content of TNF-α in the Curcumin group was lower than that in the Adriamycin group （t=64.49， P<0.01）. Conclusion： Curcumin protects S16 cell damaged by Adriamycin neurotoxicity through the NF-κB signaling pathway. Curcumin combined with Doxorubicin can reduce the neurotoxic side effects of Doxorubicin and is a promising anti-side effect drug for tumor chemotherapy.

姜黃類植物中提取的姜黃素屬于低毒而多效的多酚類小分子化合物，具有較好的抗炎、抗氧化、清除氧自由基等藥理作用;能夠?qū)苟喾N腫瘤，對神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病具有較好的保護(hù)作用，具有抑制阿霉素產(chǎn)生氧自由基的理論作用[5]。

本實驗為了研究姜黃素對阿霉素產(chǎn)生的神經(jīng)纖維脫髓鞘的抑制作用，以大鼠S16施旺細(xì)胞為研究對象，分為對照組、阿霉素組及姜黃素組。利用MTT實驗發(fā)現(xiàn)，阿霉素組OD值為（0.82±0.21），比對照組的（1.84±0.16）降低（t=13.33，P<0.01），說明S16細(xì)胞在阿霉素的作用下其增殖能力顯著降低，這可能是由于阿霉素對細(xì)胞具有較強(qiáng)的毒性作用。Bober等[10]研究發(fā)現(xiàn)阿霉素會產(chǎn)生阿霉素半醌自由基，并將其電子進(jìn)一步傳遞給氧，在下游生產(chǎn)超氧陰離子和過氧化氫，這些化學(xué)物質(zhì)再經(jīng)過鐵離子催化產(chǎn)生羥自由基，自由基的高表達(dá)會阻斷細(xì)胞內(nèi)能量代謝、物質(zhì)代謝過程。2017年，Huun等[11]研究阿霉素的毒性作用發(fā)現(xiàn)，阿霉素會增加氧自由基生成而損傷細(xì)胞內(nèi)的呼吸鏈酶系統(tǒng)、線粒體呼吸鏈傳遞系統(tǒng)，加重線粒體損傷，能量減少則會抑制細(xì)胞有絲分裂、細(xì)胞周期延長等細(xì)胞增殖降低的表現(xiàn)。

為了驗證阿霉素對S16細(xì)胞凋亡的作用，Western Blot實驗發(fā)現(xiàn)，阿霉素組Caspase-8凋亡蛋白相對含量比對照組升高（t=1 524.54，P<0.01）。說明阿霉素組Caspase-8凋亡蛋白明顯高表達(dá)，與Huun等[11]研究結(jié)果相一致，即阿霉素誘發(fā)產(chǎn)生大量氧自由基、導(dǎo)致細(xì)胞能量減少會加重細(xì)胞出現(xiàn)凋亡、壞死等現(xiàn)象[11]。在阿霉素組中添加了姜黃素后，姜黃素組Caspase-8凋亡蛋白相對含量比阿霉素組降低（t=504.17，P<0.01），Anand等[12]認(rèn)為姜黃素對NF-κB、STAT3、HIF-1、MMPs、iNOS、ATP酶等多種蛋白酶具有分子靶點，并能夠激活轉(zhuǎn)化生長因子（epidermal growth factor，EGF）、肝細(xì)胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）、神經(jīng)生長因子（nerve growth factor，NGF）、血小板生長因子（platelet growth factor，PDGF）等多種蛋白激酶。研究發(fā)現(xiàn)，以上激酶對細(xì)胞的生長、增殖等保護(hù)作用非常重要，并發(fā)現(xiàn)姜黃素能夠調(diào)控NF-κB信號通路，有效對抗神經(jīng)炎癥和氧化應(yīng)激的作用，減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡，與本研究結(jié)果一致[5]。

大量體外和體內(nèi)實驗表明，姜黃素可以抑制細(xì)胞內(nèi)生成TNF-α[13]。神經(jīng)組織中TNF-α持續(xù)高水平表達(dá)，會導(dǎo)致神經(jīng)元的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸持續(xù)性釋放而引起興奮性神經(jīng)毒性，神經(jīng)元內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞和突觸間信號傳遞障礙[14]。TNF-α還會通過激活p38-MAPK信號通路增加神經(jīng)遞質(zhì)5-HT的再攝取，導(dǎo)致5-HT在突觸間隙含量下降[15]，因此推測，TNF-α對阿霉素產(chǎn)生的神經(jīng)脫髓鞘等嚴(yán)重副作用具有比較重要意義，本實驗發(fā)現(xiàn)姜黃素組TNF-α含量低于阿霉素組（P<0.05）。姜黃素具有良好的保護(hù)S16細(xì)胞作用，可能也是通過抑制TNF-α的生成而發(fā)揮作用的，但是也不排除姜黃素通過其他分子機(jī)制發(fā)揮作用。

綜上所述，姜黃素通過NF-κB通路保護(hù)受阿霉素神經(jīng)毒性損害的S16細(xì)胞。姜黃素與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用可以降低阿霉素產(chǎn)生的神經(jīng)毒性副作用，是比較有前途的腫瘤化療抗副作用藥物。

參考文獻(xiàn)

[1] Tang Q，Wang Y，Ma L，et al.Peiminine serves as an adriamycin chemosensitizer in gastric cancer by modulating the EGFR/FAK pathway[J].Oncology Reports，2018，39（3）：1299-1305.

[2] Luo P，Zhu Y，Chen M，et al.HMGB1 contributes to adriamycin-induced cardiotoxicity via up-regulating autophagy[J].Toxicology Letters，2018，292：115-122.

[3] Hoshi R，Watanabe Y，Ishizuka Y，et al.Depletion of TFAP2E attenuates adriamycin-mediated apoptosis in human neuroblastoma cells[J].Oncology Reports，2017，37（4）：2459-2464.

[4] Doggui S，Belkacemi A，Paka G D，et al.Curcumin protects neuronal-like cells against acrolein by restoring Akt and redox signaling pathways[J].Mol Nutr Food Res，2013，57（9）：1660-1670.

[5] Dai C，Ciccotosto G D，Cappai R，et al.Curcumin Attenuates Colistin-Induced Neurotoxicity in N2a Cells via Anti-inflammatory Activity，Suppression of Oxidative Stress，and Apoptosis[J].Mol Neurobiol，2018，55（1）：421-434

[6]陳小雨，高飛，錢永常.姜黃素在腫瘤治療中的應(yīng)用機(jī)制[J].臨床合理用藥雜志，2019，12（9）：181-182.

[7] Klippstein R，Bansal S S，Al-Jamal K T.Doxorubicin enhances curcumins cytotoxicity in human prostate cancer cells in vitro by enhancing its cellular uptake[J].Int J Pharm，2016，514（1），169-175.

[8] Savitz J，Harrison N A.Interoception and Inflammation in Psychiatric Disorders[J].Bmc Cell Biology，2018，3（6）：514-524

[9] Liu X，Cao W，Qi J，et al.Leonurine ameliorates adriamycin-induced podocyte injury via suppression of oxidative stress[J].Free Radic Res，2018，52（9）：952-960.

[10] Bober P，Alexovic M，Talian I，et al.Proteomic analysis of the vitamin C effect on the doxorubicin cytotoxicity in the MCF-7 breast cancer cell line[J].J Cancer Res Clinical Oncology，2017，143（1）：35-42.

[11] Huun J，Gansmo L B，Manns?ker B，et al.Impact of the MDM2 splice-variants MDM2-A，MDM2-B and MDM2-C on cytotoxic stress response in breast cancer cells[J].Bmc Cell Biology，2017，18（1）：17.

[12] Anand P，Sundaram C，Jhurani S，et al.Curcumin and cancer：an“old-age”disease with an“age-old”solution[J].Cancer Lett，2008，267（1）：133-164.

[13] Sahebkar A，Cicero A F，Simental-Mendia L E，et al.Curcumin downregulates human tumor necrosis factor-alpha levels：A systematic review and meta-analysis ofrandomized controlled trials[J].Pharmacol Res，2016，107：234-242.

[14] K?hler C A，F(xiàn)reitas T H，Maes M，et al.Peripheral cytokine and chemokine alterations in depression：a meta-analysis of 82 studies[J].Acta Psychiat Scand，2017，135（5）：373-387.

[15] Jiao J T，Sun J，Ma J F，et al.Relationship between inflammatory cytokines and risk of depression，and effect of depression on the prognosis of high grade glioma patients[J].J Neurooncol，2017，124（3）：475-484.

（收稿日期：2019-12-04） （本文編輯：田婧）