姜黃素對藥物轉(zhuǎn)運體影響的研究進展

范景輝，張畢奎（1.中南大學湘雅三醫(yī)院藥劑科，長沙市410013；2.中南大學藥學院，長沙市410013）

姜黃是一種多年生草本植物，作為傳統(tǒng)藥物已使用了數(shù)百年。姜黃素（Curcurmin，Cur）是姜黃的主要成分，大量研究證明Cur有許多重要的生物學作用，包括抗炎、抗氧化、抗癌、促進傷口愈合、防治心血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)退變性疾病等作用[1，2]，而且安全性好，人體用量12 g·d-1時亦未出現(xiàn)嚴重不良反應。但Cur水溶性低、吸收差和代謝快，導致其生物利用度很低，阻礙其臨床應用[3]。國內(nèi)、外許多學者就如何改善Cur生物利用度進行了多方面的研究[4]。藥物轉(zhuǎn)運體在藥物的吸收、分布和排泄過程中起著非常重要的作用。目前，關(guān)于Cur對藥物轉(zhuǎn)運體影響的研究也越來越多，本文就Cur對P-糖蛋白（P-gp）、乳腺癌多藥耐藥蛋白（BCRP）、多藥耐藥相關(guān)蛋白（MRP）的影響作一綜述。

1 Cur對P-gp的作用

P-gp是多藥耐藥基因1（MDR1）的編碼產(chǎn)物，P-gp的過量表達被認為是腫瘤細胞最典型的多藥耐藥機制，但P-gp并非是一種異常蛋白，它是人體內(nèi)一種具有重要生理功能的轉(zhuǎn)運蛋白，涉及正常組織的解毒、體內(nèi)毒性物質(zhì)的清除、某些物質(zhì)的轉(zhuǎn)運以及參與正常組織細胞抵御外源性毒素損傷等，故筆者從不同生理狀態(tài)來討論Cur對P-gp的影響。

1.1 Cur對腫瘤細胞中P-gp的影響

目前，國內(nèi)、外對Cur逆轉(zhuǎn)多藥耐藥方面的研究比較多。Anuchapreeda S等[5]發(fā)現(xiàn)，Cur可劑量依賴性地下調(diào)耐藥人宮頸癌細胞KB-V1的P-gp蛋白和MDR1基因的表達以及P-gp活性，而對于野型細胞KB-3-1則無影響。同時，Cur能增加KB-V1對長春堿的敏感性。另外，Cur對P-gp ATP酶的活性是低濃度誘導、高濃度抑制。Cur可劑量依賴性抑制長春堿激活的P-gp ATP酶活性和P-gp與其底物結(jié)合，說明Cur可能與其底物競爭相同結(jié)合位點。Limtrakul P等[6]和Chearwae W等[7]用同樣的細胞得到了相似的結(jié)論，而且后者發(fā)現(xiàn)Cur與KB-V1和KB-3-1孵育72 h，對這2種細胞毒性的半數(shù)致死濃度（IC50）的影響無差異，認為Cur可能不是P-gp的底物。研究人員還采用了其他耐藥細胞系來考察Cur對多藥耐藥的逆轉(zhuǎn)程度和機制，如人紅血病耐藥細胞K562/A02[8]、人肉瘤細胞MES-SA/Dx-5[9]、膀胱移行細胞癌耐藥株BIU-87/ADR[10]、豬腎上皮細胞耐藥株LLC-GA5-COL300[11]以及人胃癌細胞耐藥株SGC7901/VCR。但Tang XQ等[12]和李燕[13]對Cur能否下調(diào)SGC7901/VCR細胞的P-gp表達有分歧。Tang XQ的實驗中10 μmol·L-1Cur與耐藥細胞孵育24 h，細胞的P-gp表達率從42.73%降到17.69%；而后者是 25 μmol·L-1，Cur與細胞作用 72 h，細胞的P-gp表達無明顯改變。Choi BH等[14]深入研究發(fā)現(xiàn)，Cur可能是通過PI3K/Akt/NF-κB通路下調(diào)L1212/Adr的P-gp表達。除逆轉(zhuǎn)多藥耐藥之外，徐棟[15]還發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞K562經(jīng)2 mg·L-1Cur預處理24 h，可預防阿霉素引起的MDR1 mRNA與P-gp表達升高?？傊?，Cur可以通過下調(diào)P-gp的泵功能或P-gp表達，增加耐藥細胞對化療藥物的敏感性，Cur有望成為新的化療增敏劑。

1.2 Cur對正常生理條件下P-gp的影響

P-gp在大腸和小腸的黏膜、血腦屏障、肝細胞、腎上腺及腎近端小管等均有分布。研究大多以Caco-2細胞為模型，Cur（30～60 μmol·L-1）可抑制P-gp介導的[3H]-地高辛在L-mdr1和Caco-2細胞的轉(zhuǎn)運[16]。Bansal T 等[17]和Ampasavate C 等[11]用30 μmol·L-1Cur與Caco-2細胞作用，能使伊立替康和柔紅霉素底側(cè)b向頂側(cè)a轉(zhuǎn)運減少，柔紅霉素a-b方向的轉(zhuǎn)運增加。Hou XL等[18]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)姜黃屬（姜黃、郁金、蓬莪術(shù)）甲醇提取液和Cur處理后的Caco-2細胞用無藥物的培養(yǎng)液培養(yǎng)72 h后，P-gp的表達及活性與對照組比較無差異，即這種調(diào)節(jié)是可逆轉(zhuǎn)的。然而意外的是0.1 g·L-1姜黃屬提取液與Cur作用相反，均上調(diào)MDR1 mRNA、P-gp含量和P-gp活性。與Ampasavate C等[11]的結(jié)果不同，他的結(jié)論是50 μg·L-1郁金提取液和40 μg·L-1莪術(shù)提取液均能增加Caco-2對羅丹明123的攝取?？赡苁怯捎?個試驗中姜黃屬植物粉末提取物中的Cur和其他成分含量有差異，導致二者共同作用的結(jié)果不同。大鼠體內(nèi)的研究表明，連續(xù)4 d口服Cur（60 mg·kg-1·d-1）可下調(diào)腸道、上調(diào)肝臟的P-gp表達，對腎臟的P-gp含量無影響，引起P-gp底物塞利洛爾的Cmax和AUC增加、表觀清除率下降，但提前30 min給予Cur對塞利洛爾的藥動學參數(shù)無影響。說明Cur對P-gp含量的影響有組織特異性，從其對塞利洛爾藥動學影響可看出，Cur對腸道P-gp下調(diào)起主導作用[19]。最近一試驗得到相似的結(jié)果：連續(xù) 4 d給予 Cur（100 mg·kg-1·d-1）可使大鼠多西紫杉醇生物利用度提高8倍，同樣提前30 min給予Cur對其藥動學無影響[20]。何鑫[21]則從人體上考察Cur對P-gp功能的影響，結(jié)果顯示連續(xù)14 d給予Cur（1 000 mg·d-1）能明顯促進P-gp探針藥他林洛爾的吸收，抑制其排泄，表明Cur對人體內(nèi)P-gp具有抑制作用。然而，有的實驗則得出不同的結(jié)果：受試者連續(xù)6 d口服Cur（300 mg·d-1）使他林洛爾的Cmax和AUC分別減少28%和33%，生物利用度降低[22]。隨后有體外試驗表明，Cur（0.1～1.0 μmol·L-1）能在1 h內(nèi)上調(diào)Caco-2細胞的P-gp活性，可能是Cur在低濃度下能激活ATP酶活性上調(diào)P-gp的功能，或是在短時間內(nèi)誘導了P-gp表達，長時間（72 h）應用同濃度的Cur也能誘導P-gp和MDR1 mRNA表達[23]。

2 Cur對BCRP的影響

BCRP屬ABC轉(zhuǎn)運蛋白家族，它的底物大多與P-gp和MRP重疊。以BCRP過表達細胞為模型，Cur可劑量依賴性抑制BCRP底物的轉(zhuǎn)運，增加耐藥細胞對米托蒽醌等抗腫瘤藥的敏感性，上調(diào)BCRP的ATP水解活性，但Cur抑制BCRP轉(zhuǎn)運體與其蛋白表達無關(guān)。在MCF-7 FLV1000和MCF-7細胞內(nèi)Cur的含量無差別。Cur可能不是BCRP的底物，但可與BCRP底物結(jié)合位點相結(jié)合[24]。然而Ebert B用不同細胞系得出不同的結(jié)論：25 μmol·L-1Cur與芳基受體缺乏的 MCF-7AHR200和MCF-7細胞孵育24 h、Caco-2細胞孵育72 h，可顯著增加MCF-7和Caco-2細胞中BCRP蛋白含量，而MCF-7AHR200細胞中則無BCRP蛋白表達。推測Cur可能依賴芳（香）烴受體上調(diào)BCRP蛋白水平[25]。隨后Shukla S等[26]發(fā)現(xiàn)，Cur可濃度依賴性抑制鼠血腦屏障BCRP的活性，而且提前1 h給予400 mg·kg-1Cur，可增加BCRP底物柳氮磺胺吡啶的Cmax和相對生物利用度。但對BCRP基因敲除小鼠血漿中柳氮磺胺吡啶含量無顯著影響。

3 Cur對MRP的影響

MRP同屬人ABC轉(zhuǎn)運蛋白家族，目前Cur對MRP的影響僅限于體外試驗，且研究較少。在表達MRP1和MRP2的Sf9離體細胞膜時，Cur可顯著抑制MRP1和MRP2介導的轉(zhuǎn)運，IC50分別是15和5 μmol·L-1。在過表達MRP1的馬-達二氏犬腎細胞MRP1-MDCKⅡ時，Cur也可以抑制MRP1介導的轉(zhuǎn)運，IC50是45 μmol·L-1。然而對MRP2-MDCKⅡ細胞，Cur對其介導的轉(zhuǎn)運無抑制作用。Cur對這兩種轉(zhuǎn)運細胞的MRP抑制作用有差異，可能是由于在MDCKⅡ細胞中Cur快速代謝成其雙谷胱甘肽結(jié)合物，且代謝產(chǎn)物對轉(zhuǎn)運體的抑制作用不如Cur；另還發(fā)現(xiàn)Cur可能不是MRP1和MRP2的底物[27]。2年后作者得到了相似的結(jié)果[28]；除此之外，在Sf 9細胞模型中，50 μmol·L-1Cur對MRP2的ATP酶活性無影響，但可抑制MRP1的ATP酶活性。這一結(jié)果又被Chearwae W等[29]證實：以MRP1-HEK293和HEK293細胞為模型，Cur對兩細胞的毒性IC50無差異，說明Cur可能不是MRP1的底物。Cur可影響MRP1活性，逆轉(zhuǎn)MRP1介導的耐藥。進一步考察Cur與MRP1作用機制，發(fā)現(xiàn)Cur對MRP1 ATP酶活性是低濃度誘導、高濃度抑制（與P-gp相似），但不影響ATP與MRP1的結(jié)合，說明Cur可能是與MRP1底物結(jié)合位點相結(jié)合。總之，目前的體外試驗表明Cur在一定程度上可以抑制MRP介導的轉(zhuǎn)運。

4 結(jié)語

從體外試驗和動物實驗可以看出，Cur可調(diào)節(jié)P-gp、BCRP、MRP介導的轉(zhuǎn)運體的活性或表達，影響P-gp和BCRP底物的藥動學過程。但是因其相關(guān)的臨床研究較少，而且Cur使用劑量有差異，故得出的結(jié)論不同。因此，Cur與其他藥物合用可能引起的藥物相互作用，需進一步進行臨床研究，從而為臨床合理應用提供依據(jù)。

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