深度挖掘，三葉青為什麼能抗腫瘤癌症，原因竟然是？

隨著三葉青抗腫瘤活性研究的深入,研究者們對三葉青抗腫瘤活性的作用機制進行了深入研究,其可通過多靶點、多途徑抑制腫瘤細胞生長,促進腫瘤細胞凋亡。

1、三葉青誘導腫瘤細胞凋亡

細胞凋亡是在特定時空中發生的、受機體嚴密調控的細胞「自殺」現象。細胞凋亡涉及多種細胞信號傳導通路,線粒體凋亡途徑( Mitochondrial apoptoticpathway)和死亡受體凋亡途徑( Death receptor apoptotic pathway)是腫瘤細胞凋亡的兩條重要途徑。線粒體凋亡途徑又稱為內源性凋亡途徑( Intrinsic apoptotic

pathway),是由於線粒體膜通透性增強,線粒體膜完整性遭到破壞而引發的一種凋亡途徑。Bcl-2蛋白酶家族是線粒體凋亡通路上的關鍵蛋白,主要分為兩類,類是促凋亡蛋白如Bax和Bid等,另一類是抑凋亡蛋白如Bc-2等。促凋亡蛋白在凋亡信號作用下,啟動凋亡過程,開放線粒體膜孔道( Permeability Transition,PT),導致線粒體膜電位降低或耗散,膜通透性增加,最終導致發生破裂,使得位於膜間隙的細胞色素c( Cytochrome-c,Cyt-c)、凋亡誘導因子等釋放於細胞質內,釋放到胞質中的Cy-c與凋亡激活因子( Apoptotic Protease Actiting Facter-1,APAF-1)結合形成多聚體,激活 Caspase-9蛋白酶,進而活化下游凋亡執行酶如 Caspase-3等,最終導致細胞發生凋亡。相反,抑凋亡蛋白可抑制PT的開放,阻止Cyt-c的釋放,抑制 Caspase酶活力,從而阻止細胞凋亡的發生。

李華美研究發現三葉青乙酸乙酯提取物可下調Be-2蛋白的表達、促進Bax蛋白的表達,促進 Caspase-3的表達而促進小鼠Lewis肺癌移植瘤的凋亡;丁小鴿發現三葉青乙酸乙酯提取物對人胰腺癌PANC-1細胞同樣具有促進凋亡作用,其機制可能與上調促凋亡蛋白p53和Bax的表達,下調抑凋亡蛋白Bcl-2的表達有關;

劉躍銀髮現三葉青對人結腸癌HT-29細胞的促凋亡作用則是通過上調Bax表達水平和細胞質中Cyt-c的水平,從而激活線粒體凋亡誘導途徑。編者研究團隊發現人肝癌HepG2細胞通過三葉青乙酸乙酯提取物處理後表現為細胞收縮、染色質凝集和DNA片段化,這種促凋亡作用的機制與上調 Bax/ bel-2比率和p53的表達有關,進一步研究發現,三葉青乙酸乙酯提取物可引起HepG2細胞的線粒體膜電位( Mitochondrial Membrane potenia,MMP)降低、細胞內Ca2濃度升高、Cyt-c從線粒體中的釋放、 Caspase-9活化和聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶(Poly-ADP- Ribose Polymerase,PARP)的裂解,這些經典的信號通路均作用於下游效應器 Caspase-3,最終導致了HepG2細胞的凋亡。王靜等研究發現三葉青提取物可通過增強胞漿Cyt-c的表達,降低 Caspase-3前體蛋白(Po- Caspase-3)表達而誘導人肝癌HCCC9810細胞凋亡;

熊艷的研究證實三葉青石油醚提取物可導致人宮頸癌Hea細胞的線粒體膜電位下降, Caspase-9和 Caspase-3蛋白活化,且程偉發現三葉青還可通過降低Bl-2基因的表達而對肺癌A549細胞發揮體外抑制作用表明其可觸發Hela細胞和A549細胞的線粒體凋亡途徑。死亡受體途徑又稱為外源性凋亡途徑( Extrinsic apoptotic pathway),該途徑誘發凋亡的主要過程是死亡受體( Death receptor)與相應配體結合,激活死亡結構域( Death domain),傳遞一系列凋亡信號,從而誘導細胞凋亡。與細胞凋亡密切相關的另一個重要蛋白酶家族是半胱氨酸蛋白酶家族,它又被稱為 Caspase蛋白酶家族,家族中成員眾多,它們在細胞凋亡過程中扮演關鍵角色。 Caspase蛋

白酶家族分為兩類,一類被稱為啟動子,如 Caspase-2、 Caspase-8、 Caspase9和 Caspase-10,另一類位於凋亡路徑的下游,如 Caspase-3和 Caspase-6等,被稱為效應子。張勝強等4研究發現三葉青黃酮可增強 Cleaved- Caspase-3蛋白的表達而誘導體外培養的肺癌人肺腺癌SPC-A-1細胞的凋亡。鍾良瑞等s31發現三葉青乙酸乙酯提取物可增強 Cleaved- Caspase-3、9蛋白的表達而促進人肺癌H1299細胞凋亡;林霜等4發現三葉青乙酸乙酯提取物還可通過上調活化的 Caspase-3蛋白的表達而誘導結腸癌H29細胞皮下移植瘤凋亡。ROS是氧化應激的主要產物,不僅是細胞凋亡的「參加者」,也是細胞凋亡通路的「調控者」,在腫瘤細胞凋亡進程中的發揮著重要作用。ROS可產生多種自由基,造成細胞應激反應,從而觸發細胞凋亡。因而,通過調控抗氧化酶如SOD、CAT和GSH-PX等進行,可調節並控制ROS自由基,進而調控腫瘤細胞的增殖生長。熊艷的研究發現三葉青石油醚提取物可通過降低SOD、CAT和GSH-Px的活性,提高MDA的水平而增強Hela細胞的氧化應激反應,從而促進細胞凋亡。鍾良瑞發現三葉青黃酮在體外可通過增加肺癌A549細胞p-p38和p-ERK蛋白表達而激活Ros-MAPK途徑和胞外信號調節激酶( Extracellular Signal- Regulated Kinase,ERK)途徑,最終促進A549細胞的凋亡。

2、三葉青抑制腫瘤細胞增殖與遷移

「腫瘤血管新生假說」是抗腫瘤治療領域的另一熱門方向,正常組織細胞離不開血管生成。新生血管的發展主要包括以下幾個方面:首先在血管生長因子的作用下,血管內皮細胞活化並分泌基質金屬蛋白酶( Matrix Metalloproteinase,MMPs),該酶可特異性降解血管基底膜( Basement Membrane,BM)以及細胞外基質( Extracellular matrix,ECM);然後,血管內皮細胞增殖並發生局部的遷移;接著,新生血管細胞成形,並形成新的形同管腔狀精密結構,建立血液循環。通常情況下,血管生成是可調控的正常生理過程,當這種正常的生理過程發生改變時,通常會引起腫瘤等多種重大疾病的發生。MMPs與腫瘤血管的生成有著密不可分的關聯,主要表現在血管基底膜BM和ECM被MMPs降解之後,腫瘤血管獲得了快速成長的能量,腫瘤細胞得以進一步遷移、侵襲。在此過程中,血管內皮細胞生長因子( Vascular Endothel Growth Factor,VEGF)的表現尤為突出,它可促進血管通透性增加和細胞的增殖,是維持腫瘤血管生長的關鍵。基質金屬蛋白酶組織抑制因子( Tissue Inhibi tor of Matrix- metallo Proteinase,TMPs)是內源性抑製劑,可阻斷MPs的活性。鍾良瑞等研究發現三葉青黃酮可通過降低MMP-2和MP-9蛋白表達,並增加TMP-2蛋白表達,從而抑制肺癌A549細胞的侵襲轉移;馮正權研究發現三葉青黃酮也可通過下調MMP-2蛋白的表達而顯著抑制人胃癌SGC-790細胞的侵襲和轉移。汪珍等發現三葉青乙酸乙酯提取物可通過下調人結腸癌RKO細胞的ⅤEGF的水平為抑制腫瘤細胞的增殖。以上研究結果表明三葉青可通過抑制腫瘤血管生成而發揮抗腫瘤作用。

腫瘤細胞的遷移和侵襲還與Noch信號通路有關, Notchl高表達可促進腫瘤細胞的遷移和侵襲,張勝強的體外實驗證實三葉青黃酮可能通過下調Notchl的表達,從而抑制食管癌EC9706細胞的遷移和侵襲能力。蔣維爾發現三葉青的有效部位可抑制人乳腺癌MCF-7細胞的遷移距離,並將細胞周期阻滯於S和C2/M期,提示三葉青對MCF-7細胞的增殖和遷移有抑制作用。余納發現三葉青黃酮可抑制結腸腺癌的原位腫瘤HT29細胞株及腹腔淋巴結轉移腫瘤SW620細胞株的增殖能力,並將細胞周期阻斷於G0/G1期,減少腫瘤細胞從G1期向S期轉化,其作用機制可能是通過降低Wnt/β-catenin信號通路活性,降低Wnt通路的靶基因細胞周期素Dl( Cylin D)和原癌基因c-mye的表達,進而阻斷腫瘤細胞的有絲分裂進程,抑制結腸腫瘤細胞的增殖。

3、三葉青增強免疫功能

在患病期間或放化療治療過程中,腫瘤患者免疫力較低下,三葉青既可抗腫瘤又可調節機體免疫系統、增強免疫能力,達到「扶正祛邪」治療抑瘤的目的。三葉青提取物可從細胞免疫、體液免疫等多方面增強實驗小鼠的免疫力。袁雨的研究證實三葉青水提取物在體外可促進人NK細胞的增殖,NK細胞是固有免疫應答中最主要的效應細胞群,具有識別與溶解腫瘤細胞和病毒感染細胞及產生免疫調節性細胞因子的功能,三葉青水提物可促進NK細胞釋放細胞毒性物質顆粒酶B( Granzyme B,CraB)和穿孔素( Perforin,PP)來殺傷胃癌BGC-823細胞。劉軍權研究發現三葉青水提取作用於共刺激T細胞後可通過促進GraB和PFP的表達而增強其對胰腺癌SW-1990、胃癌SCC-7901、肝癌HepC2和乳腺癌MCF-7細胞的殺傷活性。徐彩菊發現三葉青提取物對Sm荷瘤小鼠具有一定的抑瘤作用,可使荷瘤小鼠血液中CD3′、CD3細胞數明顯降低,CD4『細胞數明顯升高,CD4/CD8值升高,提示三葉青提取物可改善荷瘤小鼠的免疫抑制狀態,提高機體的免疫功能從而發揮抗腫瘤作用。Tes是一類調控機體免疫功能的細胞群,在腫瘤局部抑制免疫、促進腫瘤生長起到關鍵作用,馮正權發現Treg比例隨腫瘤增長而升高,三葉青與人蔘配伍可以顯著降低荷胃癌MFC61細胞株小鼠腫瘤體積,脾臟及外周血Treg比例,其作用機制可能是通過降低模型小鼠外周血PGE2、COX-2的表達水平,減少脾臟和外周血Theg細胞轉化,從而發揮一定的抑瘤作用。

另外,Feng2Q發現三葉青黃酮可降低荷 Lewis肺癌小鼠外周血中免疫抑制性的細胞因子轉化生長因子-β(Transforming Growth factor-β,TGF-β),PGE2和COX-2的表達水平,提高機體免疫力,從而發揮抗腫瘤作用。王明儀「和李華美分別證實三葉青乙酸乙酯提取物對裸鼠人肝癌細胞HepC2皮下移植瘤、Lewis肺癌移植瘤均具有抑制作用,其作用機制與保護實驗動物的免疫器官(脾臟和胸腺)、提高小鼠體內INF-y和TNF-a水平,從而調節機體免疫功能的作用有關。