黄酮类化合物诱导肿瘤细胞凋亡分子机制研究进展

Ｉ’综述?

Ｉ琢】尘。２０１０年４月第７卷第１０期黄酮类化合物诱导肿瘤细胞凋亡分子机制研究进展

周晨．谢宛玉

（南华大学第一临床学院，湖南衡阳４２１００１）

【摘要】黄酮类化合物是多酚化合物的一种，广泛存在于自然界中许多药用植物的根、叶、皮和果实以及水果和蔬菜中，多以苷类形式存在，～部分以游离形式存在。目前，黄酮类化合物泛指２个苯环（Ａ与Ｂ）通过３个碳原子相互连结而成的一系列化合物。对黄酮类化合物的药理作用研究由来已久，大量研究发现，黄酮类化合物具有抗感染、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗心血管疾病、免疫调节等作用。其中黄酮类化合物的抗肿瘤作用一直被人们广泛关注。国内外大量研究证明，黄酮类化合物抗肿瘤作用机制有：抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡和干预细胞信号转导途径中的蛋白激酶等。本文就近几年该类化合物在诱导肿瘤细胞凋亡研究中取得的进展作一综述。

【关键词】黄酮类化合物；细胞凋亡；研究

【中图分类号】Ｒ９６１【文献标识码】Ａ【文章编号】１６７３—７２１０（２０１０）０４（ａ）－０１８—０２

细胞凋亡（ａｐｏｐｔｏｓｉｓ）是近年来生命科学中的一个研究热点。诱导肿瘤细胞凋亡有望成为肿瘤治疗过程中的一个新靶点。细胞凋亡是一个重要的生命现象。不仅出现在生理状态下，更与许多重要疾病相关联。它具备一系列典型的生化和形态学特征，是个体发育过程中基因调控下的细胞自杀活动．是多细胞有机体为调控机体发育、维护内环境稳定．由基因编码的细胞主动死亡过程。随着分子生物学技术的发展，研究者从２０世纪８０年代开始从基因水平研究细胞凋亡的原因。根据目前的研究结果，细胞凋亡主要受ｂｃｌ－２，ｐ５３、ｃ—ｍｙｃ、船基因以及胱冬（蛋白）酶、蛋白激酶Ｃ、转谷氨酰氨酶等酶的调控。

１黄酮类化合物诱导肿瘤细胞凋亡的途径

１．１Ｂｄ－２途径

细胞凋亡的调控涉及许多基因，包括一些与细胞增殖有关的原癌基因和抑癌基因。６ｃ卜２为凋亡抑制基因，根据功能和结构可将ｂｃｌ一２基因家族分为两类．一类是抗凋亡基因．如ｂｃｌ－２、ｂｃｌ－ｘｌ、６ｃＺ咧、ｍｃｌ一１；另一类是促进凋亡基因，如ｂａｘ、ｂａｋ、ｂａｄ、ｂｉｄ、ｂｉｍｂｃｌ一２的表达与细胞的增殖、分化及凋亡有密切关系，ｂｃｌ一２能使细胞生存期延长和抵抗凋亡，而抑制其表达，可以有效地提高细胞凋亡水平。据报道，用人卵巢癌Ｈ０—８９０１ＰＭ细胞接种的裸鼠卵巢癌动物模型作为实验对象。经流式细胞术检测发现．５０ｍｇ／ｋｇ金雀异黄素能抑制卵巢癌ＨＯ一８９０１ＰＭ细胞，抑制瘤细胞的增殖／诱导凋亡和阻断细胞周期及凋亡蛋白而发挥体内抗肿瘤效应。Ｍａ等研究发现，千层纸素（ｏｒｏｘｙｌｉｎＡ）可上调人肝癌细胞ＨｅｐＧ２中ｂａｘ／ｂｃｌ－２２的表达比例，诱导凋亡发生。牛文忠等研究芒柄花素（ｆｏｒｍｏｎｏｎｅｔｉｎ）对人结肠癌细胞ＨＣＴ２１１６的作用，结果显示，芒柄花素可激活Ｃａｓｐａｓｅ一３．下调Ｂｃｌ一２和Ｂｃｌ—ｘｌ蛋白的表达，从而诱导细胞凋亡；同时可上调非甾体抗感染药物激活基因（ｎｏｎ－ｓｔｅｒｏｉｄａｌａｎｔｉ－ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｄｒｕｇ－－ａｃｔｉｖａｔｅｄｇｅｎｅ．ＮＡＧ－１）的表达。

１．２Ｐ５３途径

Ｐ５３是一种分子量为５３ｋＤ、能与ＳＶ４０大Ｔ抗原结合的胥白。１９７９年，Ｌｉｎｚｅｒ等在ＤＮＡ病毒ＳＶ４０转染的哺乳动物

应用极为广泛。原因是它被人普遍认为天然（非人工合成）、安全（虽然没有被明确证实）、容易获得（非处方药），保护前列腺增生且防止癌变。通常认为植物类制剂含有植物固醇，有缓解前列腺增生症状的作用。其机制可能是：①干扰腺体的前列腺素合成和代谢，产生抗感染反应；②降低激素结合蛋白浓度；（彭对增生细胞有直接细胞毒性作用；④减少５０Ｌ一还原酶活性，活性ＤＨＴＣ５ａ一氢睾酮生成。

此外，有学者进行整体实验和体外实验，对２００例良性前列腺肥大患者迸了为期６个月的实验研究，其中服药组所用药物为Ｂ一谷甾醇，并通过改良Ｂｏｙａｒｓｋｙ评分、ＩＰＳＳ评分、尿流量和前列腺体积等指标对结果进行评价。结果表明，６个月的｝谷甾醇治疗改善症状的效果可以维持到１８个月。

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（收稿日期：２００９一１２－ｌＯ）

万方数据

２０１０年４月第７卷第ｌＯ期

细胞中发现并命名ｐＭ基因为肿瘤抑制基因，包括野生型和突变型。野生型Ｐ５３对细胞生长具有负调节作用，阻滞细胞周期、抑制细胞增殖和促进细胞凋亡；突变型Ｐ５３可导致细胞转化和过度增殖。产生肿瘤。有学者报道芹菜黄素（ａｐｉ．ｇｅｎｉｎ）能上调人前列腺癌ＬＮＣａＰ细胞的ＷＡＦｌ／ｐ２１。并具有Ｐ５３依赖性，诱导癌细胞凋亡。有学者报道金雀异黄素能诱导大肠癌ＨＣＩ＇２１１６细胞的抑癌基因——非甾体抗感染药活

化基因（ＮＡＧ２１）和Ｐ５３、Ｐ２１的表达。并通过先诱导ｐ５３基因来调节＾ＭＧ２１的表达，而在大肠癌ＨＣＴ２１５细胞（ｐＭ基因缺如）中ＮＡＧ２１不能被诱导表达。提示金雀异黄素通过调节ｐ５３基因而诱导肿瘤细胞凋亡。

１．３黄酮类化合物对胱冬酶家族的影响

细胞凋亡的途径主要有２条。一条是通过胞外信号激活细胞内的凋亡酶Ｃａｓｐａｓｅ，一条是通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活Ｃａｓｐａｓｅ。这些活化的Ｃａｓｐａｓｅ可将细胞内的重要蛋白降解，引起细胞凋亡。Ｃａｓｐａｓｅ即天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶（ｃｙｓｔｅｉｎｙｌａｓｐａｒｔａｔｅｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒｏｔｅａｓｅ），曾经被归为ＩＣＥ／ｃｅｄ２３家族．属于半胱氨酸蛋白酶，具有严格的底物特异性，能够促进细胞凋亡和辅助促炎症功能，是一类在细胞凋亡中起关键作用的蛋白酶家族。而Ｃａｓｐａｓｅ一３更是在凋亡的信息传递中居于核心地位。张强等用２００ｍ玑ｇ金雀异黄素

腹腔注射到用ＤＥＮ诱导、苯巴比妥促进的肝癌小鼠中．通过免疫组化检测细胞增殖标志物ＰＣＮＡ和Ｃａｓｐａｓｅ一３，琼脂糖凝胶电泳和ＴＵＮＥＬ法检测ＤＮＡ片段。结果发现，经处理后ＰＣＮＡ表达呈现下调，Ｃａｓｐａｓｅ－３表达呈现上调，说明金雀异黄素能通过抑制增殖和诱导凋亡而对肝细胞癌发挥抗肿瘤效应。魏思忱等研究认为三羟基异黄酮（ｇｅｎｉｓｔｅｉｎ）可通过下调ｓｕｒｖｉｖｉｎ蛋白和增强Ｃ勰ｐ嬲ｅ一３表达而引起ＳＭＭＣ一７７２１细胞凋亡。Ｆａｒｈａｎａ等观察到槲皮素处理的人急性粒细胞白血病细胞株ＨＬ－６０的凋亡与Ｃ鹊ｐａａｅ一３的级联效应相关．通过免疫蛋白印迹法检测不同浓度的槲皮素孵育１２ｈ的ＨＬ一６０细胞发现：随着槲皮素浓度的提高，ＭＣＬ—Ｊ基因编码的蛋白表达减少，Ｃａｓｐａｓｅ一３活性片段及其底物ＰＡＲＰ、Ｄ４一ＧＤＩ裂解片断增多。提示槲皮紊诱导ＨＬ一６０细胞的凋亡与下调

ＭＣＬ—Ｊ基因的表达、促进ｃｙｔｃ释放及激活Ｃａｓｐａｓｅ－３有关。１．４黄酮类化舍物对ＮＦ—ＫＢ信号传导通路的作用

ＮＦ—ＫＢ属于Ｒｅｌ家族。由２种主要蛋白ＰＳＯ和Ｐ６５组成，是从Ｂ细胞核提取物中发现的一种核蛋白因子，它能与免疫球蛋白Ｋ链基因的增强子ＩｃＢ序列特异性结合：核蛋白因子ＮＦ—ｇＢ与细胞凋亡有密切关系，其激活能够阻断细胞死亡通路，通过诱导Ｂｃｌ一２表达而抑制细胞凋亡。研究发现。ＡＤＦＭＣｈＲ通过活化ＰＰＡＲＫ、抑制ＮＦ—ＫＢ和Ｂｅｌ一２的表达及上调Ｂａｘ诱导ＣｏＣＩ细胞凋亡。研究发现，金雀异黄素能够诱导凋亡和抑制细胞生长．部分原因是通过下调ＡＫＴ和ＮＦ—ＫＢ途径（两者均为促细胞生长途径，抑制细胞凋亡）实现的。Ｇｅｌ转移法显示，通过ＡＫＴｃＤＮＡ转染的乳腺癌ＭＤＡ－ＭＢ一２３ｌ细胞中ＮＦ—ＫＢＤＮＡ被诱导，说明ＮＦ—ＫＢ和ＡＫＴ存在信号的耦联交叉。迸一步研究发现，金雀异黄索能抑制ＥＧＦ和通过ＡＫＴ通路使ＮＦ—ＫＢ失活，致使ＭＤＡ—ＭＢ一２３１细胞凋亡。体外实验发现，２５．１００ｍｍｏｌ／Ｌ金雀异黄素作用于卵巢癌

?综述?

ＨＯ一８９０１ＰＭ细胞２４ｈ．ＷｅｓｔｅｒｎＢｌｏｔ检测到处理组细胞核转录因子ＮＦ－ＫＢ（６５）和ＶＥＧＦ蛋白表达显著下调。流式细胞术发现细胞被阻断在Ｇ，期，台盼兰方法检测细胞增殖受到抑制，说明金雀异黄素对卵巢癌细胞有抗肿瘤作用。芹菜素可以通过抑制ＮＦ—ＫＢ抑制因子激酶活性．减少ＮＦ—ｒ，Ｂ抑制因子的降解．从而降低ＮＦ—ＫＢ的活性．芹菜素通过下调ＮＦ—ＫＢ促使肿瘤细胞凋亡。有学者采用ＮＦ—ＫＢ信号通路基因芯片（９６个相关基因）检测老年大鼠脾淋巴细胞ＮＦ—ＫＢ相关信号的差异表达，结果发现，ＥＦ能够激活老年大鼠ＮＩＫ／ＩＫＫ／ＩＫＢＩＲｅｌ／ＮＦ—ＫＢ信号途径，ＮＦ—ＫＢ能诱导抗凋亡基因，如上调细胞凋亡抑制蛋白（ＣＬＡＰ），直接抑制Ｃａｓｐａｓｅｓ一３、一７、－９的活性，从而阻止细胞的凋亡。夏世金等研究发现。ＮＦ—ＫＢ通过抑制淋巴细胞凋亡而参与老年大鼠的免疫衰老调控过程．ＥＦ可能通过提高ＮＦ—ＫＢ的活性和诱导Ｐ６５高表达来抑制淋巴细胞凋亡，从而延缓免疫衰老进程。

２结论

一从分子水平来讲，肿瘤的发生是一系列信号分子之间相互作用的结果。从基因突变修复失败到子代细胞分裂增殖失控直至肿瘤的发生、侵袭和转移。这一系列生物事件均伴有多种信号分子、信号途径之间的相互促进或相互抑制。随着对黄酮类药物抗肿瘤作用机制研究的深入，将不断出现一些新的研究热点和值得注意的新动向。一旦基础性研究获得突破，就将转化成为一系列创新药物发现的源泉和契机。我国中草药资源丰富，如果加深该领域的研究，早日开发出低毒高效的抗肿瘤新药，将具有十分广阔的市场前景。

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（收稿１３期：２００９—１１－１６）

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