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個苯環(huán)(A-環(huán)與B-環(huán))通過中央三碳鏈相互聯(lián)結(jié)而成，每個苯環(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］。現(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)，其中對抗血液腫瘤作用研究已久［2］，國內(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K562細(xì)胞生長的影響，用臺盼蘭拒染色法、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，并呈劑量依賴性。流式細(xì)胞儀檢測顯示，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)。國內(nèi)外學(xué)者們對黃酮類化合物誘導(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，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SK-HEP1細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，而caspase 1抑制劑則沒有此作用。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)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)被認(rèn)為在細(xì)胞從正常轉(zhuǎn)到惡性過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)信息傳遞過程，因此認(rèn)為腫瘤是一種信號病。許多研究發(fā)現(xiàn)，黃酮化合物可通過影響細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來發(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RAS的活性或Raf的磷酸化無影響。密橘黃素對磷脂酰肌醇-3-激酶的活性和Akt的磷酸化也沒有影響。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信號通路的下游信號元件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)胞膜周圍，引起脂質(zhì)過氧化，破壞細(xì)胞的DAN而致癌。同時，自由基作用于脂質(zhì)產(chǎn)生的過氧化物及其產(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，對突變型P53基因無影響，對突變型P53蛋白的表達(dá)有抑制作用。Ranellettti［20］用Western blot和流式細(xì)胞儀檢測手段研究黃酮類化合物抗腫瘤作用時發(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，可通過多種途徑抑制多種血液腫瘤細(xì)胞的生長，具有多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)、多效應(yīng)的特點(diǎn)，同時其毒副作用低，不易產(chǎn)生耐藥性，是近年來研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前的中藥的開發(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，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)國家在此方面作了大量的研究工作，我國是個有豐富中草藥資源的國家，開發(fā)我國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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