姬佳琦,王子璇,胡校慶,魏丹丹,裴俊文,趙藝涵,蔣士卿

1.河南中醫(yī)藥大學(xué),河南 鄭州 450046; 2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450000; 3.河南省腫瘤醫(yī)院,河南 鄭州 450003

腫瘤是臨床常見病、高發(fā)病,嚴(yán)重影響人類的生命健康,其發(fā)病率、病死率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),全球每年約1 930萬(wàn)人被確診為癌癥,其中約1 000萬(wàn)人死亡[1]。腫瘤不僅對(duì)個(gè)人和家庭造成了巨大的心理壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),也給整個(gè)社會(huì)和國(guó)家的公共衛(wèi)生系統(tǒng)帶來(lái)前所未有的挑戰(zhàn)[2]。目前,常見的治療手段主要包括手術(shù)、化療、放療、免疫療法和靶向治療等,這些治療手段雖可短期延緩或阻止癌癥細(xì)胞的生長(zhǎng)、擴(kuò)散,但隨著耐藥和不良反應(yīng)的出現(xiàn),腫瘤仍會(huì)發(fā)生遷延擴(kuò)散,進(jìn)而嚴(yán)重威脅生命。中醫(yī)藥作為我國(guó)傳統(tǒng)文化瑰寶,具有多成分、多靶點(diǎn)的特性,進(jìn)入體內(nèi)后可發(fā)揮“藥輔合一”的作用[3],在抗腫瘤增殖、逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性和改善患者生存質(zhì)量方面發(fā)揮著巨大的作用[4-5]。近年來(lái),研究發(fā)現(xiàn)中藥有效成分可以通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞衰老發(fā)揮抗癌作用,現(xiàn)已成為備受關(guān)注的研究領(lǐng)域。細(xì)胞衰老是生物體的普遍規(guī)律,細(xì)胞作為生物有機(jī)體的基本單位,在不斷地新生和衰老死亡。衰老細(xì)胞通常會(huì)喪失復(fù)制能力,且其細(xì)胞形態(tài)、基因表達(dá)、細(xì)胞因子水平及分泌表型等都會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞處于一種衰退狀態(tài)[6]。正常細(xì)胞在經(jīng)歷一定的有限分裂次數(shù)后會(huì)進(jìn)入細(xì)胞衰老狀態(tài)[7]。然而,某些腫瘤細(xì)胞可以通過(guò)各種機(jī)制逃避細(xì)胞衰老,從而獲得無(wú)限增殖和侵襲的能力[8]。中藥對(duì)細(xì)胞衰老具有調(diào)節(jié)作用,文獻(xiàn)已經(jīng)證實(shí),中藥及其有效成分能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的衰老,達(dá)到抗腫瘤的目的。深入研究中藥單體的抗腫瘤機(jī)制有利于篩選新的藥物靶點(diǎn),促進(jìn)新藥的研發(fā)。本研究對(duì)中藥有效成分誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老發(fā)揮抗腫瘤的作用機(jī)制進(jìn)行綜述,為腫瘤治療提供新的思路與方法。

1 細(xì)胞衰老與抗腫瘤

細(xì)胞衰老是一種不可逆的細(xì)胞周期停滯狀態(tài),在這種狀態(tài)下,衰老細(xì)胞永久失去增殖能力。衰老細(xì)胞的特征是形態(tài)和代謝變化、染色質(zhì)重塑、基因表達(dá)變化以及被稱為衰老相關(guān)分泌表型(senescent associated secretory phenotype,SASP)的促炎表型的出現(xiàn)[9]。1961年,Hayflick團(tuán)隊(duì)[10]首次在體外培養(yǎng)的人成纖維細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),二倍體細(xì)胞經(jīng)過(guò)連續(xù)培養(yǎng)后,由于其端粒的縮短,細(xì)胞喪失增殖能力,進(jìn)入生長(zhǎng)停滯狀態(tài),這種生物現(xiàn)象被稱為復(fù)制性衰老。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),除了復(fù)制性衰老以外,DNA損傷、細(xì)胞周期阻滯、癌基因激活等均可導(dǎo)致細(xì)胞衰老。盡管導(dǎo)致細(xì)胞衰老的上游信號(hào)傳導(dǎo)存在差異,但其分子機(jī)制通常都涉及端粒酶活性抑制、細(xì)胞周期蛋白阻滯、p53/p21及p16/pRb通路等[11]。

1.1 端粒縮短端粒由端粒酶RNA(human telomerase RNA,hTR)和端粒酶相關(guān)蛋白組成,能夠在端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)的作用下合成端粒DNA序列,末端的端粒序列由于DNA復(fù)制的限制無(wú)法完全復(fù)制,導(dǎo)致端粒長(zhǎng)度逐漸減少[12]。端粒的縮短會(huì)觸發(fā)細(xì)胞的DNA損傷應(yīng)答,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞功能的下降,細(xì)胞進(jìn)入衰老狀態(tài)[13]。研究發(fā)現(xiàn),在惡性腫瘤中,端粒酶活性較高,而在大多數(shù)正常組織和良性腫瘤中,端粒酶活性較低[14]。hTERT作為端粒酶的催化亞單位,是端粒酶活性和端粒長(zhǎng)度的主要調(diào)節(jié)因子。在超過(guò)90%的腫瘤細(xì)胞中,hTERT被過(guò)度表達(dá),誘導(dǎo)細(xì)胞的持續(xù)增殖,促進(jìn)腫瘤的發(fā)展[15]。因此,可以通過(guò)抑制端粒酶的活性和縮短端粒長(zhǎng)度,加速誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的衰亡,從而發(fā)揮抗腫瘤的特性。

1.2 細(xì)胞周期阻滯細(xì)胞周期阻滯是細(xì)胞衰老的一個(gè)主要特征。當(dāng)細(xì)胞受到DNA損傷、端?？s短或其他信號(hào)的刺激時(shí),細(xì)胞周期調(diào)控分子會(huì)被激活,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯,以便進(jìn)行DNA修復(fù)或其他細(xì)胞功能的調(diào)整[16]。其中,細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)是細(xì)胞周期進(jìn)程的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,它與細(xì)胞周期蛋白(cyclin)結(jié)合形成復(fù)合物,通過(guò)對(duì)pRb的磷酸化,促進(jìn)細(xì)胞周期通過(guò)G1期,保證細(xì)胞周期的正常進(jìn)行[17]。研究表明,激活CDK抑制劑,阻止細(xì)胞周期進(jìn)展,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老,已成為一種新的治療手段[18-19]。目前已知的CDK抑制劑有兩類[20],一類為INK4(p16家族),包括p16、p15、p18和p19等蛋白,這些蛋白能夠特異性抑制cyclinD-CDK4/6-RB的磷酸化過(guò)程。另一類則是CIP/KIP(p21家族),包括p21、p27和p57等蛋白,這些蛋白能夠廣泛抑制CDK活性,并在不同階段阻滯細(xì)胞周期的進(jìn)行。因此,可以通過(guò)干擾細(xì)胞周期的進(jìn)程,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞進(jìn)入衰老狀態(tài),以抑制腫瘤細(xì)胞增殖,達(dá)到抗腫瘤的治療目的。

1.3 p53/p21通路作為一個(gè)重要的抑癌基因,p53可通過(guò)調(diào)控p21等基因的表達(dá)來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞的無(wú)限增殖[21]。當(dāng)細(xì)胞受到DNA損傷、端?？s短或其他應(yīng)激信號(hào)時(shí),p53蛋白的穩(wěn)定性會(huì)增加,從而激活p53的轉(zhuǎn)錄活性。激活的p53會(huì)促進(jìn)p21基因的表達(dá),p21蛋白通過(guò)抑制Cylcin E-CDK2和Cylcin A-CDK2復(fù)合物的活性阻止細(xì)胞進(jìn)入有潛在風(fēng)險(xiǎn)的細(xì)胞周期階段,保持Rb的低磷酸化和活性,從而抑制細(xì)胞的增殖[22]。然而,很多腫瘤細(xì)胞中p53基因出現(xiàn)突變或失活,導(dǎo)致p53功能的喪失[23],使得p53無(wú)法正常調(diào)控p21等基因的表達(dá),故使腫瘤細(xì)胞逃避細(xì)胞周期的控制,從而進(jìn)一步增殖。因此,通過(guò)上調(diào)p53和p21的表達(dá),恢復(fù)p53/p21通路的功能對(duì)于抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、促使其進(jìn)入細(xì)胞周期停滯狀態(tài),甚至引發(fā)腫瘤細(xì)胞的衰老和凋亡具有重要意義。

1.4 p16/pRb通路p16是細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的抑制劑,當(dāng)細(xì)胞受到DNA損傷、氧化應(yīng)激時(shí),p16表達(dá)水平增高,并通過(guò)pRb途徑介導(dǎo)細(xì)胞衰老,導(dǎo)致G1細(xì)胞周期停滯[24]。其與cylcin D1蛋白競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合CDK4/6,抑制cyclin D1-CDK4/6復(fù)合物的活性,使pRb保持去磷酸化狀態(tài),減少細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子E2F的釋放激活,從而使細(xì)胞周期停滯在G1期[25]。因此,通過(guò)干預(yù)腫瘤細(xì)胞中的p16/pRb通路,抑制腫瘤細(xì)胞周期進(jìn)行,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老,可以抑制腫瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展。

2 中藥有效成分誘導(dǎo)細(xì)胞衰老發(fā)揮抗癌的作用機(jī)制

中藥活性成分具有逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞衰老束縛的能力,能夠抑制腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移,近年來(lái)在抗腫瘤研究中得到廣泛應(yīng)用,具有廣闊的應(yīng)用前景。相比傳統(tǒng)藥物,中藥活性成分來(lái)源于天然植物,毒副作用較小、安全性和耐受性較高,在提高腫瘤患者生活質(zhì)量和延長(zhǎng)患者生存時(shí)間方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

2.1 表沒食子兒茶素沒食子酸鹽(Epigallocatechin gallate,EGCG)EGCG是綠茶中的主要類黃酮化合物,其可以通過(guò)多種途徑發(fā)揮抗腫瘤作用,包括調(diào)控氧化應(yīng)激、阻滯腫瘤細(xì)胞周期、抑制腫瘤血管形成和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡等[26]。Berletch等[27]研究發(fā)現(xiàn),EGCG可通過(guò)降低hTERT的轉(zhuǎn)錄從而誘導(dǎo) MCF-7 乳腺癌細(xì)胞衰老死亡,從而抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。此外,Mittal等[28]研究發(fā)現(xiàn),EGCG可以抑制端粒酶活性,并降低端粒酶催化亞基hTERT的mRNA表達(dá),從而限制腫瘤細(xì)胞的增殖。Liang等[29]將MCF-7乳腺癌細(xì)胞暴露于EGCG中發(fā)現(xiàn),Rb蛋白從高磷酸化轉(zhuǎn)變?yōu)榈土姿峄?并發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期G1期阻滯。EGCG還可以通過(guò)上調(diào)p53、p21、p27基因表達(dá),抑制CDK2和CDK4的活性,促使乳腺癌細(xì)胞增殖受限。Thangapazham等[30]研究表明,EGCG可以下調(diào)cyclin D和cyclin E的表達(dá),誘導(dǎo)CDK抑制劑p21和p27的表達(dá),并抑制乳腺癌CDK2和CDK4的活性。這些研究結(jié)果表明,EGCG可以通過(guò)抑制端粒酶和CKD活性,上調(diào)p53、p21、p27的表達(dá)等途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老,發(fā)揮抗癌作用。

2.2 姜黃素姜黃素是一種小分子多酚類化合物,來(lái)源于姜科和天南星科植物的根莖。它具有多種藥理活性,包括抗氧化、抗炎、抗癌和抗菌等特性[31-32]。研究表明,姜黃素對(duì)乳腺癌細(xì)胞的端粒酶活性有調(diào)控作用。在乳腺癌MCF-7細(xì)胞中,姜黃素的濃度增加可以降低端粒酶活性,抑制腫瘤細(xì)胞增殖,而在正常細(xì)胞中并沒有引起變化[33]。實(shí)時(shí)PCR檢測(cè)姜黃素處理后癌癥細(xì)胞株中hTERT的表達(dá),hTERT在乳腺癌細(xì)胞T47D細(xì)胞系中的表達(dá)以劑量和時(shí)間依賴的方式降低[34]。此外,一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察到,給予移植有腫瘤細(xì)胞的裸鼠口服姜黃素后,細(xì)胞提取物中的端粒酶活性受到抑制,腫瘤生長(zhǎng)亦得到抑制[35]。Mukherjee等[36]將經(jīng)姜黃素處理后的HL-60細(xì)胞的端粒酶活性與未處理的細(xì)胞比較,端粒酶活性同樣以劑量依賴的方式被顯著抑制。Khaw等[37]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素可通過(guò)下調(diào)hTERT的mRNA表達(dá)來(lái)抑制端粒酶活性,從而導(dǎo)致端?？s短。其他研究還發(fā)現(xiàn),姜黃素可以通過(guò)過(guò)表達(dá)p53基因和低表達(dá)ki-67水平來(lái)抑制乳腺腫瘤[38]。在結(jié)直腸癌患者組織中,姜黃素治療可以增加p53和Bax的表達(dá),并抑制Bcl-2的表達(dá)[39]。在宮頸癌患者組織中,姜黃素可以增加宮頸癌細(xì)胞的p53、p21蛋白水平,激活p53/p21通路,觸發(fā)不可逆的細(xì)胞周期停滯,從而促進(jìn)細(xì)胞衰老[40]。此外,姜黃素還可以通過(guò)調(diào)節(jié)多個(gè)基因的表達(dá),如下調(diào)CCNE1、E2F1、CDK2,上調(diào)PTEN,從而抑制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞的增殖[37]。綜上所述,姜黃素可以通過(guò)多種途徑誘導(dǎo)細(xì)胞衰老,包括抑制端粒酶活性、上調(diào)p53和PTEN基因的表達(dá)以及下調(diào)CCNE1、E2F1和CDK等基因的表達(dá),從而抑制腫瘤細(xì)胞的異常增殖。

2.3 水飛薊賓水飛薊賓是從菊科植物水飛薊種子中提取的一種黃酮類化合物,已被證明具有保肝、抗氧化、細(xì)胞保護(hù)和抗腫瘤作用[41]。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),水飛薊賓可以降低前列腺癌細(xì)胞端粒酶催化亞基hTERT的mRNA和端粒酶活性,而二氫睪酮(DHT)則可以上調(diào)端粒酶活性[42]。此外,在乳腺癌細(xì)胞中,水飛薊賓和姜黃素的處理都可以顯著降低hTERT的表達(dá),達(dá)到抗腫瘤目的。當(dāng)這兩種藥物混合使用時(shí),對(duì)癌癥細(xì)胞的生長(zhǎng)和hTERT基因表達(dá)的抑制作用比單獨(dú)使用任何一種藥物都更強(qiáng)[34]。Chatran等[43]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)二甲雙胍和水飛薊賓聯(lián)合使用時(shí),可顯著下調(diào)hTERT和Cyclin D1的表達(dá)水平,對(duì)T47D乳腺癌細(xì)胞具有協(xié)同生長(zhǎng)抑制作用。Provinciali等[44]首次發(fā)現(xiàn)了水飛薊賓和磷脂酰膽堿的復(fù)合物(IdB 1016)可以通過(guò)下調(diào)HER-2/neu基因表達(dá)、上調(diào)p53表達(dá),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老樣生長(zhǎng)停滯,并延緩乳腺腫瘤的發(fā)展,減少腫塊和肺轉(zhuǎn)移的數(shù)量。綜上所述,水飛薊賓可以通過(guò)抑制端粒酶活性、下調(diào)細(xì)胞周期蛋白表達(dá)和上調(diào)p53基因來(lái)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老,從而抑制其增殖。

2.4 白藜蘆醇白藜蘆醇是一種非黃酮類多酚化合物,存在于虎杖、桑葚、決明子、何首烏等植物中,具有抗腫瘤、抗炎、神經(jīng)保護(hù)和治療糖尿病等藥理作用[45-46]。研究表明,白藜蘆醇主要通過(guò)誘導(dǎo)程序性細(xì)胞死亡和調(diào)節(jié)基因表達(dá)發(fā)揮抗癌活性[47]。白藜蘆醇可以通過(guò)下調(diào)hTERT的表達(dá)抑制端粒酶活性,從而誘導(dǎo)癌癥細(xì)胞衰老,并減弱去甲腎上腺素誘導(dǎo)的卵巢癌癥侵襲性[48]。在MCF-7乳腺癌細(xì)胞中,白藜蘆醇可以抑制端粒酶活性和hTERT蛋白表達(dá)水平,從而誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞阻滯于S期,延緩腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[49]。綜上所述,白藜蘆醇可以通過(guò)下調(diào)hTERT蛋白的表達(dá)誘導(dǎo)癌癥細(xì)胞的衰老。

2.5 雷公藤甲素雷公藤甲素是從雷公藤中提取的一種天然二萜類化合物,其在癌癥預(yù)防中具有巨大的潛在作用[50]。研究發(fā)現(xiàn),雷公藤甲素可激活一些腫瘤抑制劑,并使部分致癌因子失活,從而導(dǎo)致細(xì)胞增殖抑制或細(xì)胞衰老死亡[51]。Li等[52]研究發(fā)現(xiàn),雷公藤甲素可通過(guò)調(diào)節(jié)p53/p21通路抑制HepG2細(xì)胞增殖,加速細(xì)胞衰老和凋亡。此外,還可以通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白激酶B(proteinkinase B,Akt)途徑促進(jìn)HepG2細(xì)胞的衰老。雷公藤甲素還可通過(guò)負(fù)調(diào)控hTERT信號(hào)通路增強(qiáng)細(xì)胞衰老和抑制腫瘤生長(zhǎng)。這些發(fā)現(xiàn)揭示了雷公藤甲素對(duì)細(xì)胞衰老的調(diào)節(jié)機(jī)制,表明雷公藤甲素可同時(shí)通過(guò)AKT途徑和hTERT途徑促進(jìn)HepG2細(xì)胞衰老。另有研究表明,雷公藤內(nèi)酯醇可以提高衰老標(biāo)志物如p16和pRb的蛋白質(zhì)水平,抑制腫瘤生長(zhǎng)[53]。綜上所述,雷公藤甲素可以通過(guò)調(diào)節(jié)p53/p21信號(hào)通路、AKT信號(hào)通路、抑制端粒酶活性和上調(diào)抑癌基因的表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞衰老并抑制癌癥細(xì)胞的生長(zhǎng)。

2.6 姜酚姜酚是生姜中的一種具有生物活性的酚類化合物,其中6-姜酚是最主要且生物活性最強(qiáng)的成分?，F(xiàn)代藥理研究表明,姜酚具有多種藥理作用,包括止吐、抑菌、抗腫瘤、抗炎鎮(zhèn)痛、抗氧化、抗糖尿病、治療心腦血管系統(tǒng)疾病和免疫系統(tǒng)疾病等[54]。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),生姜提取物通過(guò)抑制A549肺癌細(xì)胞中hTERT的表達(dá)和端粒酶活性,促使A549細(xì)胞中的端粒縮短,從而誘導(dǎo)癌癥細(xì)胞衰老[55]。另有研究表明,6-姜酚通過(guò)降低cyclin A和CDK的表達(dá),導(dǎo)致pRb磷酸化減少,從而阻斷細(xì)胞進(jìn)入S期[56]。Lin等[57]研究發(fā)現(xiàn)在6-姜酚的作用下,人結(jié)腸癌細(xì)胞LoVo內(nèi)的p53、p21和p27水平上調(diào),進(jìn)而導(dǎo)致CDK1、cyclin A和cyclin B1的降低,從而促使細(xì)胞周期阻滯,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的衰老。因此,姜酚可以通過(guò)抑制端粒酶活性、CDK和上調(diào)p53、p21、p27基因表達(dá),促使細(xì)胞周期不可逆阻滯,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老。

2.7 黃連素黃連素亦名小檗堿,是我國(guó)傳統(tǒng)毛茛科植物黃連主要生物活性成分,常用于治療腸道細(xì)菌性感染和腹瀉,并具有降糖、抗腫瘤、抗菌、抗氧化等多種生物活性[58]。研究發(fā)現(xiàn),黃連素具有抗腫瘤功效,其機(jī)制之一是誘導(dǎo)細(xì)胞衰老[59]。黃連素可以抑制EGFR-MEK-ERK信號(hào)通路,從而誘導(dǎo)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤這種特定類型的人腦癌細(xì)胞衰老[60]。除此途徑外,黃連素及其類似物還被證明通過(guò)兩種途徑在HER-2/neu過(guò)表達(dá)的乳腺癌中發(fā)揮抗癌作用,一種途徑是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,另一種途徑則是通過(guò)p16、p21、p53的過(guò)度表達(dá),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老發(fā)揮抗腫瘤活性[61]。Xia等[62]研究發(fā)現(xiàn),黃連素在p53缺乏的細(xì)胞中誘導(dǎo)凋亡,在p53過(guò)度表達(dá)的膀胱癌癥中誘導(dǎo)衰老。此外,黃連素還可以通過(guò)下調(diào)cyclin D1和下調(diào)CDK4誘導(dǎo)G0/G1阻滯。另外,其還可以通過(guò)下調(diào)hTERT水平降低結(jié)直腸癌中的端粒酶活性,并誘導(dǎo)端粒長(zhǎng)度縮短[63]。綜上,黃連素可能通過(guò)腫瘤細(xì)胞中p16、p21、p53的過(guò)度表達(dá)、端粒酶活性的抑制以及CDK的下調(diào),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞周期阻滯,進(jìn)而抑制癌癥細(xì)胞的增殖。

2.8 青蒿素青蒿素是屠呦呦首次從黃花蒿植物中分離得到的倍半萜內(nèi)酯類化合物,其不僅僅具有抗瘧疾的作用,還有抗腫瘤、抗炎、抗真菌、抗纖維化等藥理作用[64-65]。有研究表明,青蒿琥酯已經(jīng)成為一種強(qiáng)大的衰老和自噬誘導(dǎo)劑,可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老和凋亡,從而抑制結(jié)直腸癌中的腫瘤細(xì)胞增殖[66]。青蒿素可以通過(guò)下調(diào)cyclin D1、CDK4的表達(dá),上調(diào)p21的表達(dá),誘導(dǎo)G1期細(xì)胞周期阻滯。還可以通過(guò)抑制端粒酶蛋白hTERT表達(dá),直接抑制宮頸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)[67]。青蒿琥酯影響固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白2和p53之間的相互作用,并在表達(dá)野生型p53的細(xì)胞中恢復(fù)p21的表達(dá),從而在細(xì)胞衰老誘導(dǎo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[68]。此外,低濃度的蒿甲醚可以誘導(dǎo)DNA雙鏈斷裂(DSBs),并通過(guò)上調(diào)p16的mRNA和蛋白水平促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的衰老[69]。綜上,青蒿素可以抑制端粒酶活性、上調(diào)p53、p21、p16的表達(dá)和下調(diào)CDK,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老,發(fā)揮其抗癌作用。

由表1可見,中藥活性成分可誘導(dǎo)乳腺癌、肝癌、胃癌、前列腺癌、非小細(xì)胞肺癌、結(jié)腸癌、宮頸癌、膀胱癌、卵巢癌、白血病、膠質(zhì)瘤等多種惡性腫瘤細(xì)胞的衰老,發(fā)揮抗腫瘤作用,其主要機(jī)制可能是上調(diào)p53、p21、p16、pRb、PTEN、p27、Bax的表達(dá),下調(diào)hTRRT、CDK2/4、cyclins的表達(dá),調(diào)控端粒酶活性、癌基因激活和細(xì)胞周期阻滯。

表1 靶向細(xì)胞衰老的抗癌中藥活性成分作用機(jī)制

3 小結(jié)

本研究總結(jié)歸納了中藥活性成分誘導(dǎo)細(xì)胞衰老的主要途徑及通路:(1)端粒酶活性的抑制:通過(guò)抑制端粒酶活性,可以導(dǎo)致端粒縮短,從而觸發(fā)細(xì)胞衰老;(2)抑癌基因p53和Rb的激活:p53和Rb是兩個(gè)重要的抑癌基因,它們的激活可以抑制細(xì)胞增殖,并誘導(dǎo)細(xì)胞衰老;(3)CDK抑制劑的激活:通過(guò)上調(diào)INK4家族中p16和CIP/KIP家族中p21、p27的表達(dá),可以阻滯腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),中藥活性成分具有多靶點(diǎn)作用,可以同時(shí)作用于多個(gè)細(xì)胞衰老通路,增強(qiáng)抗癌效果,有效抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和生存能力。

然而,中藥活性成分在調(diào)節(jié)細(xì)胞衰老抗腫瘤方面有其局限性:(1)部分活性成分的水溶性較差,生物利用度較低,限制了其應(yīng)用;(2)對(duì)端粒酶活性的抑制可能對(duì)生殖細(xì)胞和造血干細(xì)胞產(chǎn)生不利影響;(3)慢性衰老誘導(dǎo)的炎癥可能導(dǎo)致免疫抑制,進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤發(fā)展;(4)研究?jī)H限于有限數(shù)量的癌癥細(xì)胞系的體外研究,需要進(jìn)一步的體內(nèi)評(píng)估和臨床試驗(yàn)驗(yàn)證其可靠性。因此,進(jìn)一步研究中藥活性成分誘導(dǎo)細(xì)胞衰老的機(jī)制是必然的趨勢(shì)。今后可加強(qiáng)對(duì)中藥或天然藥物活性成分誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老作用機(jī)制的探索,以利于新藥研發(fā),為癌癥的臨床治療提供更多新的思路。