木薯葉中黃酮類化合物抗白血病機(jī)制探討※

葉亞茹,姜紫含,徐京克,馬秋玲

(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)第二附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450002)

白血病是造血干細(xì)胞異常增殖引起的血液系統(tǒng)惡性腫瘤[1],一般是由病毒感染、化學(xué)制劑等因素引起,其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜[2]。患者若在早期及時(shí)接受化療,病情基本能夠得到緩解,但復(fù)發(fā)率較高[3],且反復(fù)化療會(huì)降低機(jī)體免疫力,增強(qiáng)機(jī)體耐藥性,因此尋求新的治療方式是目前研究的重點(diǎn)。

作為國家重點(diǎn)發(fā)展的農(nóng)作物,木薯廣泛分布于我國廣西、廣東、海南等地區(qū)[4]。木薯的塊根經(jīng)常用來制作淀粉和酒精,葉片是木薯主要的副產(chǎn)品,含有豐富的蛋白質(zhì)、黃酮類化合物和其他礦物質(zhì)元素,但由于含有氰化物等有毒和抗?fàn)I養(yǎng)成分,致使其利用率較低[5]。研究表明,黃酮類化合物能夠有效抑制白血病細(xì)胞增殖,因此從木薯葉中提取和分離出能夠促進(jìn)白血病細(xì)胞凋亡的活性物質(zhì)是開發(fā)木薯葉藥用價(jià)值的重要途徑。

1 木薯葉營養(yǎng)價(jià)值及開發(fā)利用現(xiàn)狀

木薯葉中含有大量黃酮類化合物、氨基酸等[6],錳、鐵、鋅等微量元素含量也較高[7]。相關(guān)報(bào)道顯示,木薯葉可以通過擠壓和冷凝回收的方法被制成擠壓食品,不僅能提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能,還能改善動(dòng)物的消化功能[8]。作為一種植物中草藥,木薯葉不僅可以用于治療發(fā)燒、頭痛、風(fēng)濕和痔瘡等病證,還可用于治療癬蟲、腫瘤、結(jié)膜炎、潰瘍和膿腫等病證[9]。木薯葉與其他中藥配合使用不僅可以提高機(jī)體抗病能力,也可降低糖尿病、高血壓病、心臟病等一些基礎(chǔ)疾病的患病率,推測(cè)可能與木薯葉中的活性物質(zhì)相關(guān)[10]。木薯葉的開發(fā)利用一方面可以在食物和醫(yī)療領(lǐng)域開拓新的資源,另一方面也可以提高資源的利用率。

2 黃酮類化合物抗白血病作用

黃酮類化合物具有清除氧自由基、調(diào)節(jié)血脂、抗腫瘤、抗炎等活性[11]。研究發(fā)現(xiàn),木薯葉主要含有蘆丁、煙花苷、槲皮素等黃酮類化合物,這些物質(zhì)是重要的次生代謝產(chǎn)物之一[4],其中蘆丁和煙花苷是主要的活性物質(zhì)[12]。隨著中藥在抗癌、抗白血病方面的研究,黃酮類化合物在治療白血病方面具有的抗氧化和抗腫瘤等多種活性作用引起人們的注意。研究表明,黃酮類化合物具有誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡、抑制增殖、逆轉(zhuǎn)白血病細(xì)胞多藥耐藥、增強(qiáng)抑癌基因活性、抑制癌基因表達(dá)的作用[13]。因此,我們需要進(jìn)一步探討木薯葉中黃酮類化合物抗白血病的作用機(jī)制。

3 含黃酮類中藥的抗白血病機(jī)制

白血病的發(fā)生涉及多種融合基因,其中原癌基因和抑癌基因結(jié)構(gòu)的異常會(huì)產(chǎn)生新的融合基因,充當(dāng)轉(zhuǎn)錄因子的基因異常會(huì)改變下游信號(hào)傳遞路徑,從而增強(qiáng)細(xì)胞增殖能力,阻礙細(xì)胞分化及凋亡,形成白血病分型[14]。黃酮類化合物可以通過調(diào)節(jié)多種細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑發(fā)揮抗白血病作用,目前還無法完全闡明其調(diào)節(jié)機(jī)制,但已經(jīng)證實(shí)與腫瘤形成、生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移相關(guān)的主要有核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)、蛋白激酶B(Akt)、絲裂素活化蛋白激酶(MAPK)、p53等途徑。黃酮類化合物在中藥葛根、三葉青、紅芪、黃芪中都有相關(guān)機(jī)制研究。

3.1 葛根黃酮 葛根具有解肌透熱、生津止渴、升陽止瀉的功效,具有抗炎、抗氧化、降血壓、降血糖、降血脂的藥理作用。葛根黃酮是葛根抗白血病的主要活性成分。顧恪波等[15]對(duì)葛根在抗白血病方面的研究進(jìn)行綜述,結(jié)果表明葛根黃酮主要通過激活MAPK相關(guān)信號(hào)分子,阻滯細(xì)胞周期進(jìn)程,下調(diào)Bcl-2蛋白表達(dá),上調(diào)Bax或Bim蛋白表達(dá),下調(diào)Bcr-abl蛋白水平,上調(diào)p53表達(dá),起到誘導(dǎo)白血病細(xì)胞分化的作用。以上研究說明葛根黃酮在抗白血病治療方面有一定的療效。

3.2 三葉青黃酮 三葉青黃酮是中藥三葉青抗腫瘤的主要成分之一。國外研究發(fā)現(xiàn),三葉青黃酮主要通過提高機(jī)體免疫力及調(diào)控細(xì)胞增殖、分化和凋亡等途徑達(dá)到抗白血病的作用[16]。吳海英等[17]研究三葉青黃酮對(duì)早幼粒細(xì)胞白血病人急性早幼粒細(xì)胞白血病細(xì)胞(NB-4)活性、凋亡及MAPK信號(hào)通路的影響,結(jié)果表明三葉青黃酮能有效抑制NB-4細(xì)胞的活力,誘導(dǎo)NB-4細(xì)胞凋亡,通過提高p38蛋白激酶的磷酸化,降低ERK5蛋白激酶的磷酸化,以此促進(jìn)其功能活性。該研究說明葛根黃酮能夠明顯抑制白血病細(xì)胞的生長(zhǎng),并由MAPK信號(hào)通路中的ERK5及p38途徑起信號(hào)傳導(dǎo)作用,但相關(guān)機(jī)制仍需進(jìn)一步深入研究。

3.3 紅芪總黃酮 紅芪具有補(bǔ)氣固表的功效。鄧婉蓉[18]使用紅芪總黃酮對(duì)HL-60細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)研究,分析其對(duì)白血病細(xì)胞誘導(dǎo)分化的作用,結(jié)果顯示細(xì)胞周期停滯在G0/G1及G2/M期,S期細(xì)胞數(shù)量明顯下降,細(xì)胞增殖率下降,說明紅芪總黃酮主要通過調(diào)控細(xì)胞增殖和分化相關(guān)基因的表達(dá),降低S期細(xì)胞數(shù)量,延長(zhǎng)細(xì)胞倍增時(shí)間,從而抑制細(xì)胞增長(zhǎng)和誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞分化。

3.4 黃芪總黃酮 黃芪總黃酮是從蒙古黃芪中分離的主要活性成分,具有抗損傷、抗突變、抗腫瘤的作用。研究證實(shí),黃芪總黃酮能夠明顯抑制白血病K562細(xì)胞的生長(zhǎng),在K562細(xì)胞中加入適當(dāng)劑量的黃芪總黃酮,鏡下可見24 h后S期細(xì)胞明顯減少,其抑制效果隨著黃芪總黃酮濃度的增加及時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng),說明黃芪總黃酮對(duì)K562細(xì)胞的抑制作用呈濃度和時(shí)間依賴性[19]。

4 小結(jié)

綜上所述,黃酮類化合物已被證實(shí)能夠抑制白血病細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡,影響細(xì)胞周期的分布,而木薯葉中含有大量黃酮類化合物,而如何更加有效的提取和分離木薯葉中黃酮類的活性成分是目前研究的重點(diǎn),提取出的黃酮類物質(zhì)進(jìn)一步應(yīng)用于白血病細(xì)胞株,從而探究其對(duì)白血病的發(fā)病機(jī)制尤為關(guān)鍵。目前,中草藥中黃酮類化合物抗白血病作用機(jī)制發(fā)展已有較大進(jìn)步,但大部分研究?jī)H停留在對(duì)現(xiàn)象的觀察及個(gè)別指標(biāo)的檢測(cè)上,故仍需進(jìn)一步深入研究。