蔡智謀 王曉慧 蔣冰之 杜丹 周曉青 李成文
摘要:槲皮素在自然界分布廣泛,具有多種藥理作用,本文就槲皮素的抗炎、抗腫瘤作用進(jìn)行綜述,為槲皮素的臨床應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ),以期發(fā)掘槲皮素的潛在臨床應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞:槲皮素;藥理作用;抗腫瘤;抗炎;心血管保護(hù)
中圖分類號:R-3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)16-0083-02
槲皮素(Quercetin,Que;3,3,4,5,5,7——Pcntabyolroxyflavonv),屬黃酮類化合物,廣泛的存在于自然界,多以甙的形式存在,如蘆?。ㄊ|香式)、槲皮甙、金絲桃甙等,經(jīng)酸水解可得槲皮素。槲皮素具有抗炎、抗腫瘤、抗血小板聚集、內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)、抗氧化以及抗低密度脂蛋白氧化效應(yīng)、減輕心肌肥厚、抑制T細(xì)胞體外活化等多種作用。近20年來,國內(nèi)外學(xué)者對槲皮的提取、分離純化、結(jié)構(gòu)測定、理化性質(zhì)、合成衍生物等進(jìn)行了大量研究,本文主要就槲皮素的抗炎、抗腫瘤作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
一、抗炎作用
炎癥反應(yīng)是多種細(xì)胞和細(xì)胞因子參與的復(fù)雜反應(yīng)。它們之間相互促進(jìn)或拮抗,共同構(gòu)成了復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),受信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)節(jié)。槲皮素的抗炎作用機制如下。
1.槲皮素作為蛋白激酶抑制劑,調(diào)節(jié)蛋白激酶信號通路。槲皮素作為天然蛋白激酶抑制劑,具有競爭性結(jié)合PI3K等蛋白激酶上的ATP-結(jié)合位點的作用,從而改變激酶的磷酸化狀態(tài)使其失活。同時槲皮素還可抑制PKC的轉(zhuǎn)運和活性,阻斷Ca2+內(nèi)流,從而抑制組胺、白三烯、前列腺素D等炎癥介質(zhì)釋放,起到減輕炎癥反應(yīng)的作用。槲皮素還可以抑制信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活子1和核轉(zhuǎn)錄因子-кB(NF-кB)的激活及絲裂原活化蛋白激酶家族磷酸化,抑制巨噬細(xì)胞、小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和肥大細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子α(TNF-α)和氧化亞氮,減少致命的休克反應(yīng)[1]。
2.槲皮素作為信號分子,調(diào)節(jié)基因表達(dá)。槲皮素能選擇性作用于多種蛋白激酶和脂質(zhì)激酶的信號級聯(lián)放大過程中的不同組分,從而改變靶分子的磷酸化,抑制或激活相應(yīng)信號途徑,影響炎癥細(xì)胞功能。IL-6是炎癥起始階段的一個重要的致炎因子。脂多糖(LPS)可以通過與細(xì)胞膜上的Toll樣受體及其他LPS受體相結(jié)合,刺激多種細(xì)胞合成分泌多種促炎因子,包括IL-6。研究發(fā)現(xiàn),槲皮素在LPS誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞產(chǎn)生炎癥因子IL-6的過程中,通過抑制中性粒細(xì)胞表達(dá)IL-6mRNA、減少IL-6的合成和分泌,從而在炎癥早期發(fā)揮其減輕炎癥反應(yīng)的作用[2]。NF-kB這種重要核轉(zhuǎn)錄因子廣泛存在于真核細(xì)胞內(nèi),早期免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)各階段的許多分子都受NF-kB的調(diào)控,NF-kB在由炎癥介質(zhì)、細(xì)胞因子和蛋白酶類參與的疾病發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。不難理解NF-kB的過度激活是炎癥反應(yīng)的重要原因之一,而槲皮素能夠通過調(diào)節(jié)NF-kB的活性,在mRNA水平和蛋白水平抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶、環(huán)氧化酶2和C反應(yīng)蛋白,發(fā)揮抗炎作用。
二、抗腫瘤作用
1.槲皮素抑制腫瘤細(xì)胞增殖。腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期失控,不受正常調(diào)控系統(tǒng)的控制,能不斷地分裂和增殖。多種腫瘤細(xì)胞的增殖能受槲皮素的抑制。槲皮素可明顯抑制胃癌SGC7901的細(xì)胞增殖[3],其機制可能為,槲皮素使細(xì)胞端粒酶活性降低,阻滯細(xì)胞G0期向S期的發(fā)展,造成G0期細(xì)胞堆積阻滯,細(xì)胞DNA合成和復(fù)制被阻斷,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。同樣,在抗腦膠質(zhì)瘤體內(nèi)實驗研究中,槲皮素可通過抑制高H2O2誘導(dǎo)的磷酸化細(xì)胞外反應(yīng)激酶(ERK)與p53蛋白表達(dá),從而抑制大鼠C6腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖[4]。槲皮素下調(diào)COX-2、p65和Survivin mRNA的表達(dá),呈現(xiàn)明顯的濃度依賴性和時間依賴性抑制CNE-2Z細(xì)胞的增殖[1,5]。
2.槲皮素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。細(xì)胞凋亡是多因子參與的嚴(yán)格調(diào)控的過程,槲皮素通過干擾caspase、p53、Bcl-2、PTK、AMPK等相關(guān)因子的表達(dá)來誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。Hela細(xì)胞為人宮頸鱗狀上皮癌細(xì)胞系,有研究結(jié)果顯示,槲皮素可使Hela細(xì)胞的增殖得到明顯抑制,并能誘導(dǎo)其凋亡。其可能機制為槲皮素通過降低HeLa細(xì)胞線粒體膜電位,從而增強HeLa細(xì)胞caspase-3的活性,使細(xì)胞發(fā)生染色質(zhì)凝聚、核酸激活和骨架斷裂崩解等造成細(xì)胞凋亡;另一方面,可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)失衡使線粒體功能紊亂,線粒體膜電位下降,兩種作用相互促進(jìn),進(jìn)一步活化caspase-3酶,誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生不可逆性凋亡[6]。眾所周知,p53是具有促進(jìn)細(xì)胞凋亡的重要凋亡相關(guān)蛋白。實驗研究表明,在K-ras基因突變細(xì)胞中槲皮素發(fā)揮p53的激活物作用,能誘導(dǎo)p53的靶基因,如p53下游促凋亡基因和p21上調(diào),進(jìn)而上調(diào)腫瘤細(xì)胞p53蛋白表達(dá)[7-9]。不僅Kim等[10]國外實驗發(fā)現(xiàn),槲皮素能夠降低HT-29結(jié)腸癌細(xì)胞中Bcl-2蛋白水平,國內(nèi)研究也表明,槲皮素還可以抑制Lovo結(jié)腸癌細(xì)胞中Bcl-2蛋白表達(dá),并同時激活Bax和caspase-3蛋白,導(dǎo)致誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[8]。通過研究槲皮素對胰腺癌MiaPaca-2細(xì)胞的生長以及多EGFR、PTK活性作用的影響發(fā)現(xiàn):延長槲皮素對細(xì)胞的作用時間,能誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡。此研究結(jié)果也表明,槲皮素作為PTK抑制劑,通過抑制癌細(xì)胞蛋白磷酸化程度從而阻斷EGFR信號通路,使MiaPaca-2細(xì)胞的生長受到顯著抑制,并促進(jìn)其凋亡[11]。在大鼠的體內(nèi)研究也發(fā)現(xiàn),經(jīng)100mg/kg槲皮素治療6周后,大鼠的結(jié)腸癌瘤體體積顯著縮小,凋亡相關(guān)蛋白AMPK也明顯上調(diào)[9]。Lee等[12]發(fā)現(xiàn),經(jīng)槲皮素作用后的HT-29結(jié)腸癌細(xì)胞中AMPK與COX-2的表達(dá)降低有關(guān),使用AMPK抑制劑可增加COX-2表達(dá),此實驗結(jié)果可表明槲皮素能通過激活A(yù)MPK來抑制腫瘤細(xì)胞增殖,并能誘導(dǎo)其凋亡。
綜上所述,槲皮素具有廣泛的抗炎、抗腫瘤作用。目前對于槲皮素的研究模型仍以動物為主,在今后的研究中應(yīng)加大以人為模型的研究,以期讓槲皮素能廣泛應(yīng)用于臨床。
參考文獻(xiàn):
[1]劉明學(xué),魏光輝.槲皮素的藥理學(xué)作用及臨床應(yīng)用前景[J].中國藥房,2010,(27):2581-2583.
[2]李昕,劉佳佳,何浩,等.槲皮素對LPS誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞產(chǎn)生自介素6的影響[J].免疫學(xué)雜志,2006,22(1):40-42.
[3]黃麗瓊,張蔚,楊洋,等.槲皮素對子宮頸癌HeLa細(xì)胞的作用及其機制[J].中華婦產(chǎn)科雜志,2009,44(6):436-439.
[4]魏金文,范鈺,張尤歷,等.槲皮素對胃癌細(xì)胞增殖的影響及機制探討[J].山東醫(yī)藥,2007,47(35):14-16.
[5]王剛,杜士明,楊光義,等.槲皮素抗腫瘤的分子機制研究進(jìn)展[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2011,31(4):322-324.
[6]Varchalamae E,Rodolakis A,Stratia,et al. Quantiative analysis of heparanase gene expression in normal cervical,cervical intraepithelial neoplastsic,and cervical carcinoma tissues [J].Int J Gynecol Cancer,2009,19(9):1614-1619.
[7]王沖,譚賽男,陸彩玲,等.槲皮素對結(jié)腸癌的抑癌機制研究[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2009,40(6):504-507.
[8]侯波,裴銳峰,韓雪梅.槲皮素誘導(dǎo)人結(jié)腸癌LOVO細(xì)胞凋亡及其機制的研究[J].中國老年學(xué)雜志,2009,29(21):2276-2278.
[9]Kim HJ,Kim SK,Kim BS,et al.Apoptotic effectof quercetin on HT-29 colon cancer cells via the AMPK signaling pathway[J].J Agric Food Chem,2010,58(15):8643-8650.
[10] Kim WK,Bang MH,Kim ES,et al.Quercetin decreases the expression of ErbB2 and ErbB3 proteins in HT-29 human colon cancer cells[J].J Nutr Biochem,2005,16(3):155-162.
[11]N?thlings U,Murphy SP,Wilkens LR,et al. A food pattern that is predictive of flavonol in take and risk of pancreatic cancer[J].Am J Clin Nutr,2008,88(6):1653-1662.
[12]Lee YK,Park SY,Kim YM,et al.AMP kinase/cyclooxygenase-2 pathway regulates proliferation and apoptosis of cancer cells treated with quercetin[J]. Exp Mol Med,2009,41(3):201-207.