本文是由沈阳药科大学赵琛等人进行的有关人参皂苷及其衍生物抗结肠癌作用及机制的研究进展综述。对近10余年人参皂苷及其衍生物抗结肠癌的作用机制研究的文献进行查阅、分析和综述,为从人参皂苷及衍生物中发现和研发靶向抗结肠癌新药提供科学参考。
1.人参皂苷抗结肠癌作用机制的研究
1.1抑制结肠癌细胞增殖
增殖失控和程序紊乱是癌细胞的重要特征,致使癌细胞不受宿主体液和神经等调节,出现自主的异常增殖,从而可通过抑制癌细胞的增殖来发挥抗癌作用。韩萍等用MTT法检测了人参皂苷Rg3抑制结肠癌Caco-2细胞增殖的能力,结果发现人参皂苷Rg3可抑制结肠癌Caco-2细胞的增殖,其抑制作用呈现浓度依赖性。
1.2降低结肠癌细胞新生血管的生成
恶性肿瘤生长和转移的重要生理过程之一是新生血管的形成,而血管内皮细胞(VEC)的增殖又是新生血管形成的基础。因此阻断VEC的增殖和新生血管的形成就能抑制恶性肿瘤的生长和转移。吴迪等研究表明人参皂苷Rg3可能通过抑制肿瘤血管的形成来达到抑制结肠癌生长的作用。
1.3减少结肠癌细胞的侵袭和迁移
癌细胞的侵袭和迁移是恶性肿瘤的重要生物学特征之一,也是恶性肿瘤致死亡的主要原因,目前临床上治疗恶性肿瘤的主要方法就是通过减少肿瘤细胞的侵袭和扩散来减缓肿瘤细胞由局部向全身病变的过程。基质金属蛋白酶-1(MMP-1)的高表达在肿瘤细胞侵袭和转移过程中有着十分重要的意义。杜卫东等研究发现人参皂苷Rg3可降低结肠癌HT-29细胞中MMP-1的表达量,从而抑制癌细胞的迁移能力,其抑制作用还呈现浓度和时间依赖性。
1.4阻滞结肠癌细胞周期
细胞周期是指细胞从一次分裂完成时开始到下一次分裂结束时为止所经历的全部过程,细胞周期分为间期(G1、S、G2)与分裂期(M)2个阶段。真核细胞的周期以G1-S-G2-M循环往复,任何一个时期受阻,均会阻滞整个细胞周期进程。多项研究表明,人参皂苷及其衍生物可通过阻滞结肠癌细胞周期起到抗结肠癌的作。20-O-(β-D-吡喃葡糖基)-20(S)-原人参二醇[25](人参皂苷CK)可使结肠癌HCT-细胞阻滞在G1期,并诱导结肠癌细胞凋亡,Wang等的研究也证明了这一点。
1.5诱导结肠癌细胞凋亡
细胞凋亡(apoptosisorcellapoptosis)是指为了维持细胞内环境的稳定,由基因控制的自主有序的死亡。细胞在受到病理或生理的信号刺激后会启动凋亡程序,凋亡细胞会呈现一系列典型的形态特征。体内研究结果表明,用人参皂苷Rh2ig荷CT-26结肠癌小鼠后,其体内cleved-caspase3表达率明显增加,当质量分数为0.4mg/kg(0.4%乙醇混悬液)时能促进小鼠结肠癌CT-26细胞凋亡。
1.6诱导结肠癌细胞自噬
自噬(autophagyorautophagocytosis)又称为II型程序性细胞死亡,是指细胞在自噬的相关基因(autophagyrelatedgene,Atg)调控下与溶酶体结合来降解自身受损的蛋白质、细胞器等过程。其过程是粗面内质网无核糖体附着区脱落的双层膜包裹待降解物后形成自噬体(autophagosome),之后与溶酶体融合形成自噬溶酶体并降解其包裹的内含物,继而致使细胞核破坏。Kim等在研究人参皂苷CK对结肠癌HCT-细胞作用时发现,人参皂苷CK对自噬相关蛋白Atg5、Atg6和Atg7有相互作用,并呈现时间依赖性。
2.人参皂苷协同增强临床抗结肠癌的作用
现代药物研究表明,中药制剂可降低化疗药物的*副作用,并可与化疗药物结合使用,增强化疗药物的抗癌作用。5-FU和伊立替康(irinotecan)作为常见的化疗药物在结肠癌治疗过程中经常使用。与其他抗肿瘤化疗药物一样,伊立替康也具有明显的*副作用,因此临床上伊立替康常作为二线治疗药物与5-FU联合使用来治疗转移性结肠癌。人参中有效抗癌成分可协同增强伊立替康抗结肠癌作用,降低伊立替康的使用剂量,降低*副作用。
3.人参皂苷衍生物抗结肠癌作用机制的研究
近年来,随着国内外学者对人参皂苷结构修饰和药理作用的研究越来越深入,人参皂苷衍生物在抗肿瘤方面表现出了良好的应用前景。人参皂苷衍生物是由原生皂苷转化而来,某些衍生物表现出较原生皂苷更强的抗肿瘤作用。目前,国内外学者主要通过体外细胞模型来研究人参皂苷衍生物抗肿瘤活性和构效关系。体外研究发现,人参皂苷衍生物具有显著的抗结肠癌作用,主要表现为抑制结肠癌细胞生长、诱导结肠癌细胞凋亡等。人参皂苷及其衍生物促结肠癌细胞凋亡的作用机制见表1,涉及的主要通路见图1。
结论
人参皂苷及其衍生物能与化疗药物联合应用,降低化疗药物的*性,并协同增强化疗药物的抗癌作用。但其确切的作用机制仍需大量的实验及临床研究来加以证实。因此,深入研究人参皂苷及其衍生物抗结肠癌的实验与临床间的联系,从分子水平到基因水平探索人参皂苷及其衍生物抗结肠癌的作用机制,为靶向防治结肠癌的药物和高效低*的创新药物开发提供科学依据,将具有十分重要的社会和经济意义。
本文文献来源:赵琛,苏光悦,赵余庆.人参皂苷及其衍生物抗结肠癌作用及机制的研究进展[J].中草药,,46(16):-.
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