黃酮類化合物的抗血液腫瘤作用

唐涌連 彭志剛

自然界中許多植物的葉、皮、根和果實(shí)中都含有一定量的黃酮類化合物，它們是一類多酚化合物，基本結(jié)構(gòu)是2個(gè)苯環(huán)(A-環(huán)與B-環(huán))通過(guò)中央三碳鏈相互聯(lián)結(jié)而成，每個(gè)苯環(huán)上可連接上取代基，取代基可為羥基、糖基或多糖，之所以把它們稱為黃酮類化合物是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中含有酮基，而且很穩(wěn)定。根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度、B-環(huán)聯(lián)結(jié)位置以及三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀等特點(diǎn)，可將重要的天然黃酮類化合物分為黃酮類、異黃酮類、黃酮醇類、黃烷-3-醇類等14大類［1］?，F(xiàn)在已能用人工合成的方法合成一些能溶于水的黃酮類化合物，使之方便使用。因其具有多種藥理活性，且有極大的抗腫瘤潛力，黃酮類化合物已成為研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)，其中對(duì)抗血液腫瘤作用研究已久［2］，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道較多，體外研究中，已發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物許多抗血液腫瘤效應(yīng)，本文就該類化合物在抗血液腫瘤研究中取得的進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 黃酮類化合物影響血液腫瘤細(xì)胞周期

研究已證實(shí)腫瘤是多基因變化導(dǎo)致細(xì)胞周期紊亂的結(jié)果。彭志剛等［3］研究發(fā)現(xiàn)芒果甙具有干預(yù)白血病細(xì)胞周期的作用，25～200umol/L濃度芒果甙作用于白血病K562細(xì)胞24 h后，G0/G1及S期細(xì)胞比例逐漸減少，G2/M期細(xì)胞不斷增多，出現(xiàn)G2/M期阻滯，并呈現(xiàn)劑量依賴性，到100umol/L濃度時(shí)已達(dá)到24.4%，此后隨著藥物濃度增大，G2/M期細(xì)胞比例無(wú)明顯增加。Gupta S等［4］研究發(fā)現(xiàn)芹菜苷配基能干預(yù)p34cdc2H1激酶活性，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期素B1蛋白的形成，從而使人白血病細(xì)胞HL-60周期停止于G2/M期。黃華藝［5］還研究發(fā)現(xiàn)芹菜素具有誘導(dǎo)人白血病細(xì)胞HL-60周期停止于G2/M期的作用，此作用于除去芹菜素后可逆轉(zhuǎn)。

2 黃酮類化合物抑制血液腫瘤細(xì)胞增殖

彭志剛等［6］觀察芒果甙在體外對(duì)K562細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，用臺(tái)盼蘭拒染色法、MTT法及集落形成試驗(yàn)3種實(shí)驗(yàn)方法均顯示芒果甙對(duì)K562細(xì)胞的增殖具有明顯的抑制作用，不同濃度芒果甙均能抑制白血病K562細(xì)胞增殖，且其抑制作用隨藥物濃度增加而增加。研究結(jié)果證明芒果甙能顯著抑制慢粒白血病K562細(xì)胞的增殖。Salucci等［7］也研究發(fā)現(xiàn)槲皮素可抑制HL-60細(xì)胞生長(zhǎng)，并呈劑量依賴性。流式細(xì)胞儀檢測(cè)顯示，槲皮素引起G2/M期細(xì)胞升高，而G0/G1期細(xì)胞下降，也呈劑量依賴關(guān)系，這些作用于除去槲皮素后得到逆轉(zhuǎn)，可能通過(guò)與微管蛋白結(jié)合，干擾微管的多聚化而達(dá)到抗細(xì)胞增殖的作用。

3 黃酮類化合物誘導(dǎo)血液腫瘤細(xì)胞凋亡

誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡己成為腫瘤治療研究的新靶點(diǎn)和抗癌藥物及抗癌療法的新篩選標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者們對(duì)黃酮類化合物誘導(dǎo)血液腫瘤細(xì)胞凋亡做了大量的研究，發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物可以通過(guò)多途徑誘導(dǎo)腫瘤血液腫瘤細(xì)胞凋亡［8］。ChenYC等［9］研究發(fā)現(xiàn)漢黃芩素和漆黃素對(duì)于白血病細(xì)胞株HL-60細(xì)胞具有強(qiáng)大的凋亡誘導(dǎo)作用;且具有劑量依賴性，濃度為80μmol/L時(shí)，可以觀察到典型的凋亡小體。進(jìn)行分子研究表明，兩者均能活化caspase 3/CPP32基因，但不能活化caspase 1基因，另外caspase 3抑制劑能消除漢黃芩素和漆黃素對(duì)SK-HEP1細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，而caspase 1抑制劑則沒(méi)有此作用。ShenSC等［10］研究發(fā)現(xiàn)槲皮素苷元(QUE)可以迅速短暫地誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞中caspase-3/CPP32的活性，在QUE處理過(guò)的HL-60細(xì)胞中可以發(fā)現(xiàn)抗凋亡蛋白Mcl-1的降低，其他的Bcl-2家族蛋白保持不變，若在QUE的結(jié)構(gòu)上聯(lián)接上蕓香糖或鼠李糖均可減弱QUE的凋亡誘導(dǎo)效應(yīng)。

4 黃酮類化合物干預(yù)血液腫瘤細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)被認(rèn)為在細(xì)胞從正常轉(zhuǎn)到惡性過(guò)程中能被癌基因或抑癌基因所影響的一種細(xì)胞外或細(xì)胞內(nèi)信息傳遞過(guò)程，因此認(rèn)為腫瘤是一種信號(hào)病。許多研究發(fā)現(xiàn)，黃酮化合物可通過(guò)影響細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)來(lái)發(fā)揮抗腫瘤作用。Shiono等［11］發(fā)現(xiàn)，金絲桃素及木犀草素能抑制人巨核細(xì)胞白血病CMK-7細(xì)胞PKC的活性。Li YC等［12］還研究發(fā)現(xiàn)紅橘素可以抑制細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2的磷酸化，但這種抑制作用并非紅橘素獨(dú)有，它的結(jié)構(gòu)同源物也具有該效應(yīng)。密橘黃素也可以抑制ERK通路的磷酸化，但對(duì)RAS的活性或Raf的磷酸化無(wú)影響。密橘黃素對(duì)磷脂酰肌醇-3-激酶的活性和Akt的磷酸化也沒(méi)有影響。在十四烷酰佛波酯處理的細(xì)胞中，蜜橘黃素可以促進(jìn)P13K-akt信號(hào)通路的下游信號(hào)元件c-jun氨基末端激酶(JNK)的磷酸化。蛋白激酶C抑制因子實(shí)驗(yàn)表明，PKCβ/epsilon與蜜橘黃素介導(dǎo)的JNK的磷酸化的增強(qiáng)有關(guān)。

5 黃酮類化合物抗氧化和清除自由基

Stanislaw等［13］研究發(fā)現(xiàn)體內(nèi)各種理化致癌因子必須在體內(nèi)經(jīng)過(guò)代謝活化形成自由基形式，并于其他自由基一起富集于脂質(zhì)細(xì)胞膜周?chē)?，引起脂質(zhì)過(guò)氧化，破壞細(xì)胞的DAN而致癌。同時(shí)，自由基作用于脂質(zhì)產(chǎn)生的過(guò)氧化物及其產(chǎn)物丙二醇等既能致癌，也能致突變。Beate等［14］認(rèn)為，類黃酮也具有清除超氧離子和羥基自由基的作用，因類黃酮酚羥基上的氫原子可與過(guò)氧自由基結(jié)合，生成黃酮自由基進(jìn)而與其他自由基發(fā)生反應(yīng)，從而終止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng);并且發(fā)現(xiàn)類黃酮抗氧化作用大小與其分子中B環(huán)的鄰位-二羥基結(jié)構(gòu)及其A環(huán)上3，5位羥基群密切相關(guān)。

6 黃酮類化合物誘導(dǎo)血液腫瘤細(xì)胞分化

惡性腫瘤細(xì)胞在形態(tài)、功能等方面都類似于未分化的胚胎細(xì)胞，分化誘導(dǎo)劑可使腫瘤細(xì)胞向正常成熟方向逆轉(zhuǎn)，一般不直接殺傷腫瘤細(xì)胞。已發(fā)現(xiàn)有多種中藥成分可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化。Kim等［15］研究發(fā)現(xiàn)，從桑葉中提取的兩種黃酮化合物在2x10-4濃度時(shí)不僅能顯著抑制HL-60細(xì)胞增殖，并能誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞分化為表達(dá)CD66和CD14抗原的髓系細(xì)胞。研究還發(fā)現(xiàn)鳶尾黃酮能誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞分化為粒細(xì)胞和單核/巨噬細(xì)胞，并降低bcl-2蛋白的表達(dá)，其抗腫瘤活性與異黃酮結(jié)構(gòu)和5-羥基組有關(guān)，而與糖苷無(wú)關(guān)。

7 黃酮類化合物逆轉(zhuǎn)血液腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥

腫瘤細(xì)胞對(duì)多種化療藥物產(chǎn)生的交叉耐藥性，是造成化療失敗的主要原因。90%以上的腫瘤患者死因或多或少都與耐藥有關(guān)。腫瘤多藥抗藥性的產(chǎn)生原因十分復(fù)雜，與細(xì)胞膜有關(guān)的因素主要有P-糖蛋白、多藥抗藥性相關(guān)蛋白、肺多藥抗藥性相關(guān)蛋白、乳癌耐藥性相關(guān)蛋白等。Imai Y等［16］研究發(fā)現(xiàn)槲皮素可以加強(qiáng)它莫西芬的抗腫瘤效應(yīng)，與阿霉素合用可降低耐藥細(xì)胞p-糖蛋白的數(shù)量。柔紅霉素在耐藥細(xì)胞中的異常分布與腫瘤細(xì)胞耐藥基因形成有關(guān)，陳芳源等［17］也通過(guò)槲皮素逆轉(zhuǎn)HL-60/ADR多藥耐藥機(jī)制的研究，發(fā)現(xiàn)槲皮素在體外直接抑制MRP1功能，恢復(fù)柔紅霉素在細(xì)胞內(nèi)的分布。機(jī)制可能通過(guò)下調(diào)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白MRP1的表達(dá)，抑制其“藥物外流泵”的活性，提高化療藥物在白血病細(xì)胞內(nèi)的有效濃度，從而達(dá)到逆轉(zhuǎn)耐藥的目的。

8 黃酮類化合物促進(jìn)抑癌基因表達(dá)和抑制癌基因表達(dá)

黃應(yīng)桂等［18］研究發(fā)現(xiàn)槲皮素能明顯抑制HL-60細(xì)胞cmyc和cyclinD1蛋白的表達(dá)，且均呈明顯的濃度依賴關(guān)系。謝慶文等［19］還發(fā)現(xiàn)，30～90umol/L濃度槲皮素作用白血病NB4細(xì)胞后，對(duì)突變型P53基因無(wú)影響，對(duì)突變型P53蛋白的表達(dá)有抑制作用。Ranellettti［20］用Western blot和流式細(xì)胞儀檢測(cè)手段研究黃酮類化合物抗腫瘤作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，10μmol/L的槲皮素能降低多種腫瘤組織穩(wěn)態(tài)的p21-ras蛋白水平，呈時(shí)間和劑量依賴關(guān)系。此外，還發(fā)現(xiàn)槲皮素還能抑制K-ras，H-ras和N-ras基因表達(dá)，使這些癌基因產(chǎn)物表達(dá)量降低。

9 小結(jié)與展望

目前傳統(tǒng)的抗血液腫瘤的化療藥毒副作用大、復(fù)發(fā)率高、易耐藥，而黃酮類化合物具有廣泛的抗腫瘤活性，可通過(guò)多種途徑抑制多種血液腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，具有多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)、多效應(yīng)的特點(diǎn)，同時(shí)其毒副作用低，不易產(chǎn)生耐藥性，是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前的中藥的開(kāi)發(fā)和研究應(yīng)與現(xiàn)代細(xì)胞與分子生物學(xué)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步探明其作用機(jī)制和靶點(diǎn)。至今為止，黃酮類化合物抗血液腫瘤作用分子機(jī)制的研究多為體外實(shí)驗(yàn)，對(duì)于體內(nèi)情況有待于進(jìn)一步深入，現(xiàn)在黃酮類化合物抗血液腫瘤作用的篩選仍在不斷地進(jìn)行，發(fā)達(dá)國(guó)家在此方面作了大量的研究工作，我國(guó)是個(gè)有豐富中草藥資源的國(guó)家，開(kāi)發(fā)我國(guó)的資源黃酮類化合物用于臨床治療血液腫瘤的前景是不可估量的。

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