小檗碱抗肿瘤作用研究进展

【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｂｅｒｂｅｒｉｎｅ；ａｎｆｉｔｕｍｏｕｒ
ｅｆｆｅｃｔ
Ｍｏｄｅｍ Ｏｎｃｏｌｏｇｙ ２００９，１７（０１）：０１４７—０１４９
【指示性摘要】随着对小檗碱抗肿瘤作用研究的深入，发现小檗碱对多种肿瘤有抑制效应，本文就近年来小檗
碱抗肿瘤的分子机制进展情况进行综述。 【关键词】小檗碱；抗肿瘤作用 【中图分类号】Ｒ７３０
【文献标识码】Ａ
【文章编号】１６７２—４９９２一（２００９）０１一０１４７－０３
碱可以降低这些物质对肿瘤的诱导作用，Ａｎｉｓ等…研究发 现，小檗碱可剂量依赖性地抑制２０一甲基胆蒽和亚硝基胍所 诱导的肝癌发生，Ｎｉｓｈｉｎｏ等旧。的研究证明，小檗碱可以抑制 １２—０一十四烷酰佛波醋酸酯一１３、杀鱼菌素、二甲苯蒽对鼠 皮肤肿瘤的诱导作用。 １．２抑制芳香胺Ｎ一乙酰转移酶活性 Ｎ一乙酰转移酶有两种同工酶形式ＮＡＴｌ和ＮＡＴ２，其中 ＮＡＴ２在不同的人种中呈现多态性，表现为快乙酰化型和慢 乙酰化型。高活性的Ｎ一乙酰化酶可增加机体对芳香胺等 致癌剂的敏感性。因此，在肿瘤遗传易感性方面ＮＡＴ２有重 要作用。“ｎ等旧。通过人非自血性白血病细胞ＨＬ一６０研究 发现小檗碱可抑制其ＮＡＴｌ ｍＲＮＡ表达以及ＮＡＴ酶的活性， ＬｉｎＳＳ等Ｈ１研究发现，小檗碱在鼠非白血性白血病细胞 Ｌ１２１０中有相似的作用。Ｗａｎｇ等＂ｏ报道，小檗碱可抑制星 形细胞瘤和成角质细胞瘤多形细胞芳香胺Ｎ一乙酰转移酶 活性和基因表达，并且降低Ｎ一乙酰化酶的Ｋｍ和Ｖｍａｘ。 ２对肿瘤细胞增殖的影响 ２．１通过调控细胞周期而抑制肿瘤细胞增殖 Ｓｅｒａｆｉｍ等∽。发现，低剂量的小檗碱（１２．５—５０１山ｍｏｌ／Ｌ）
ａ
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａｓ
ｔｈｅ ｄｅｐｔｈ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｔｉ—ｔｕｍｏｒ
ｎｅｗ
ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ
ｔｕｌｎｏｒ
ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ ｔｈｅ
ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｉｎ
ａｎｔｉｔｕｍｏｕｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｂｅｒｂｅｒｉｎｅ．
—１７０． ａ１．Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ
ｐｒｅｃａｎｃｅｒｏｕｓ
ｌｅｓｉｏｎｓ
ｗｉｔｈ ｈｕｍａｎ
ＨＰＶ
ｐａｐｉｌｏｍａｖｉｒｔｍ（ＨＰＶ）ｇｅｎｃ。
ｍｉｅｒｏａｒｒａｙ
ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ＤＮＡ ｃｈｉｐ
ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．
Ｃａｎｃｅｒ，２００３，９７（７）：１６７２—１６８０． ［２５］Ｃｈｏ ＮＨ，Ａｎ ＩＬｌ，Ｊｅｏｎｇ ＪＫ，ｅｌ：ａ１．Ｇｅｎｏｔｙｐｉｎｇ ｏｆ２２ ｈｕｍａｎ ｐａｐｉｌｌｏ－
（编校：谭云）
小檗碱抗肿瘤作用研究进展
许成山，周克元
Ａｄｖａｎｃｅ
ｏｎ
ｓｔｕｄｙ ｉｎ ａｎｔｉｔｕｍｏｕｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｂｅｒｂｅｒｉｎｅ
ＸＵ Ｃｈｅｎｇ—ｓｈａｎ．ＺＨＯＵ Ｋｅ—ｙｕａｎ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ
ｏｆ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
ａｎｄ
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈａｎｊ／ａｎ９５２４０２３，Ｃｈｉｎａ． ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｂｅｒｂｅｒｉｎｅ，ｗｅ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｂｅｒｂｅｒｉｎｅ ｈａｖｅ
【修回日期】 【基金项目】 【作者单位】 【作者简介】
２咖一０１—０９
２００８—０２—２１
Hale Waihona Puke 国家自然科学基金资助项目（项目编号：３０６７２７４１） 广东医学院生化教研室，广东湛江４２４０２３ 许成山（１９８３一），男，山东济南人，在读硕士研究生， 主要从事中药生化药理研究。
【通讯作者】
周克元（１９５４一），男，广东湛江人，教授，博士，主要从事 鼻咽癌细胞凋亡机理、影响因素及基因治疗的研究。
Ｗｅｅｌ和１４—３—３ｓｉｇｍａ的表达，下调Ｃｄｃ２５ｃ、ＣＤＫｌ、ｃｙｃｌｉｎＢｌ 表达，没有检测到ＣＤＫ２表达的变化。’提示小檗碱可能通过 下调ｃｙｃｌｉｎＢｌ和上调Ｗｅｅｌ的表达使Ｇ２／Ｍ期细胞积累。 Ｍａｎｔｅｎａ等悼。研究发现，小檗碱可以诱导前列腺癌ＤＵｌ４５细 胞Ｇｌ期停滞，下调ｃｙｃｌｉｎＤｌ、ｃｙｃｌｉｎＤ２、ｃｙｃｌｉｎＥ、Ｃｄｋ２、Ｃｄｋ４、 Ｃｄｋ６等基因的表达，上调Ｃｄｋ抑制蛋白（Ｃｉｐｌ／ｐ２１、Ｋｉｐｌ／ ｐ２７）表达，还发现Ｃｄｋ抑制蛋白与Ｃｄｋ的结合增强。 ２．２通过抑制能量产生影响细胞增殖 细胞周期的顺利进行需要磷酸化一些重要的蛋白质，其 中包括细胞周期蛋白依赖性激酶，如果细胞能量产生不足， 无疑将会影响到细胞的增殖，因此线粒体产生ＡＴＰ的水平直 接关系到细胞能否进入分裂期。Ｐｅｒｅｉｒａ等¨。通过对鼠结肠 癌细胞Ｋ１７３５一Ｍ２的研究发现，小檗碱可以被线粒体选择 性的积聚并且伴随着细胞增殖的抑制、线粒体ＡＴＰ水平的降 低、细胞内ＡＴＰ和ＡＤＰ的浓度的降低和ＡＭＰ的浓度的升 高，但没有发现小檗碱对Ａ，ｒＰ酶的直接作用。Ｇｅｍｉｎ［１０ｊ等 发现小檗碱可以抑制ＨＬ一６０细胞ＡＴＰ的合成。 ３对肿瘤细胞凋亡的影响 凋亡又称为程序性死亡，是指为维持内环境稳定，由基 因控制的细胞自主的有序性的死亡，它涉及一系列基因的激 活、表达以及调控等，因而是具有生理性和选择性的。 ３．１通过线粒体／ｃａｓｐａｓｅ途径诱导凋亡 Ｃａｓｐａｓｅ即天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶，控制癌细 胞的凋亡程序，它一旦被激活，癌细胞将不可避免地走上死 亡之路。Ｊａｎｔｏｖａ等¨川报道，小檗碱可诱导单核细胞Ｕ９３７凋 亡，且出现ＤＮＡ的片段化，亚Ｇ０期细胞增加，线粒体膜电位 改变，ＲＯＳ升高，ｃａｓｐａｓｅ９和ｃａｓｐａｓｅ３活化等生理变化，但没 有检测到ｃａｓｐａｓｅ８的活化。Ｍａｎｔｅｎａ等¨ｏ通过对前列腺癌细 胞的研究发现小檗碱可活化ｃａｓｐａｓｅ３、ｃａｓｐａｓｅ９和聚ＡＤＰ核 糖聚合酶。Ｈｗａｎｇ等¨２１用５０卜ｇ／ｍｌ小檗碱处理肝癌细胞 ２４ｈ后检测到ＤＮＡ降解成片段，ｃａｓｐａｓｅ３和ｃａｓｐａｓｅ８被活 化，聚ＡＤＰ核糖聚合酶（ＰＡＲＰ）也被切割活化，且导致细胞 色素Ｃ释放。另外Ｌｉｎ等¨纠研究发现小檗碱诱导人非白血 性白血病细胞ＨＬ一６０、鼠非白血性白血病细胞ＷＥＨＩ一３活 性氧簇（ＲＯＳ）和钙离子产生、线粒体膜电位（ＭＭＰ）降低、 ｃａｓｐａｓｅ３活化、最终导致细胞色素ｃ释放。这与Ｊａｎｔｏｖａ的研 究结果一致。 ３．２通过凋亡基因和凋亡抑制基因诱导凋亡 目前Ｂｃｌ一２基因家族及ＦＡＳ基因是较为明确的调节细 胞凋亡的基因。Ｈｓｕ ＷＨ等¨４１发现小檗碱可通过诱导细胞 产生活性氧活化ＪＮＫ／ｐ３８、ＭＡＰＫ和ＦａｓＬ诱导ＳＷ６２细胞凋 亡，活化ｃａｓｐａｓｅ３、ｃａｓｐａｓｅ８及聚ＡＤＰ一核糖聚合酶，释放细 胞色素Ｃ，而下调Ｂｉｄ和抗凋亡因子ｃ—ＩＡＰＩ、Ｂｃｌ一２、Ｂｃｌ— ｘ。表达，且剂量依赖性地维持ＪＮＫ和ｐ３８ＭＡＰＫ的磷酸化状 态。Ｍａｎｔｅｎａ等¨纠研究发现，５—７５斗ｍｏｌ／Ｌ小檗碱可抑制表 皮样癌细胞Ａ４３１生长，上调促凋亡蛋白Ｂａｘ表达，下调Ｂｃｌ —ＸＬ、Ｂｃｌ一２表达，降低线粒体膜电位，活化ｃａｓｐａｓｅ９和 ｃａｓｐａｓｅ３、聚ＡＤＰ一核糖聚合酶（ＰＡＲＰ）。“ｎ等¨钊通过对胃
ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ
ｃｅｒｖｉｃａｌ ｌｅｓｉｏｎｓ ｂｙ ＨＰＶ ｏｌｉｇｅｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ
ｍｉｅｒｏａｒｒａｙ［Ｊ］．Ｇｙｎｅｃｏｌ Ｏｎｅｏｌ，２００３，９０（１）：５１—５６． ［２３］Ｋｉｍ ＧＪ，Ｊｅｎｏｎｇ ＪＫ，Ｐａｒｋ Ｍ，ｄ ａ１．ＨＰＶ ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｍｉｅｒｏａｒｒａｙ
・１４７・
ｇｅｎｅｒａｌ—・ｐｒｉｍｅｒ—・ＰＣＲ—－ｌ＇ｅｖｅｒｓｅ—－ｌｉｎｅ—・ｂｌｏｔｔｉｎｇ
ｔｅｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ
ｆｏｒ ｄｅ－
一ｂａｓｅｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ｏｆ ＨＰＶ ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ ｉｎ
ｃｅｒｖｉｃａｌ ｎｅｏｐｌａｓｔｉｃ ｌｅｓｉｏｎｓ
ｏｆ ｂｅｔａ ａｎｄ ｇａｍｍａ
万方数据
・１４８・
使黑色素瘤细胞产生Ｇ。期停滞，而高剂量的小檗碱（高于 ５０ｐｍｏｌ／Ｌ）可以使黑色素瘤Ｇ２期细胞积累。Ｌｉｎ等＂１报道， 小檗碱可使人白血病细胞ＨＬ一６０和鼠粒单核白血病细胞
ＷＥＨＩ一３ Ｇ：／Ｍ期停滞，并且检测到小檗碱可以上调基因
癌细胞的研究发现，小檗碱可以上调ＢＡＸ、ｐ５３、Ｗｅｅｌ基因， 下调Ｂｃｌ一２基因表达。Ｉｎｏｕｅ等ｕ列的研究发现，小檗碱对不 同的肿瘤细胞的作用不同，小檗碱可上调ＨＬ一６０细胞促凋 亡蛋白ＢＡＤ表达、下调抗凋亡蛋白Ｂｃｌ一２表达，但不增加 ＨＳＣ一２细胞ＢＡＤ的表达。Ｈｅ等¨副报道，１２ｔＬｇ／ｍｌ小檗碱 可以显著下调非白血性白血病细胞ＮＢ４ ｓｕｒｖｉｖｉｎ生存素（一 种凋亡抑制蛋白）ｍＲＮＡ表达。这些研究表明小檗碱町以上 调促凋亡基因并下调凋亡抑制基因的表达从而诱导肿瘤细 胞凋亡。 ３．３通过炎症因子诱导肿瘤细胞凋亡 炎症因子如肿瘤坏死因子ＴＮＦ和白细胞介素ＩＬ等可诱 导肿瘤细胞凋亡。Ｌｅｅ等【１引报道，小檗碱可抑制肺癌细 Ａ５４９、成纤维细胞ＨＦＬｌ和淋巴瘤Ｕ一９３７细胞Ｉ—ｋＢ的降解 从而产生ＩＬ一１Ｂ和ＴＮＦ—Ｏｔ。Ｌｉ等ｍｏ也发现小檗碱可以降 低小鼠血中ＴＮＦ—ｄ、ＩＦＮ一１、ＮＯ水平，但不影响ＩＬ一１２的 表达，且在ＬＰＳ诱导时ＩＬ—１０的分泌增强。 ３．４通过断裂ＤＮＡ诱导肿瘤细胞凋亡 ＤＮＡ链的断裂经常伴随ＤＮＡ的损伤，当损伤的ＤＮＡ不 能修复时就会引发凋亡。Ｊａｎｔｏｖａ等口。引报道５０一１００ｐ．ｇ／ ＩＩｌｌ小檗碱可嵌入艾氏腹水癌细胞ＤＮＡ导致ＤＮＡ断裂，抑制 ＤＮＡ的合成，诱导细胞凋亡。 ３．５通过环氧化酶诱导肿瘤细胞凋亡 环氧化酶（ＣＯＸ）有两种同分异构体，即ＣＯＸ一１和 ＣＯＸ一２。ＣＯＸ一１是ＣＯＸ在体内存在的基本形式，在各种 组织中广泛表达，而ＣＯＸ一２在正常组织中并不表达，只有 在外界因素的刺激下才会产生；ＣＯＸ一２在前列腺素（ＰＧＳ） 的合成中起关键作用，而ＰＧＳ在炎症和肿瘤细胞的产生中起 重要作用。小檗碱可选择性的抑制ＣＯＸ一２的活性而对 ＣＯＸ一１的活性无影响。Ｋｕｏ等拉引研究发现，小檗碱可剂量 依赖性地抑制口腔癌细胞ＣＯＸ一２和Ｍｃｌ一１表达、降低Ａｋｔ 的磷酸化水平从而诱导凋亡，但不影响Ｂｃｌ一２的表达。Ｋｕｏ 等Ⅲｏ报道小檗碱降低口腔癌ＯＣ２和ＫＢ细胞ＣＯＸ一２蛋白 的表达但不影响酶的活性。Ｔａｉ等哺１研究却发现小檗碱在 ｍＲＮＡ水平和蛋白质水平均会抑制结肠癌细胞ＨＴ一２９环氧 化酶２表达。 ４对肿瘤细胞转移的影响 肿瘤诱导的血管发生是肿瘤细胞生长侵袭的一个重要 前提。基质金属蛋白酶在肿瘤侵袭和转移的过程中发挥重 要的作用，它可以降解细胞外基质骨架从而实现血管侵入肿 瘤组织，为肿瘤细胞生长提供营养。ＰｅＩｌｇ等ｍ ｏ研究发现小 檗碱通过下调尿激酶纤维蛋白溶酶原激活剂（Ｕ—ＰＡ）和基 质金属蛋白酶一２的表达影响肺癌细胞侵袭作用，这种调节 作用的发生在转录水平，小檗碱还上调Ｃ—ｊｕｎ、ｃ—ｆｏｓ、ＮＦ— ｋＢ的表达。Ｌｉｎ等”¨报道，小檗碱可作为肿瘤血管发生的 抑制剂。小檗碱抑制胃腺癌ＳＣ—Ｍｌ细胞血管内皮生长因 子和低氧诱导因子（ＨＩＦ—１），而这两种因子在肿瘤血管发 生中起关键作用。他们还发现小檗碱不影响ＨＩＦ一１ｃｔｍＲＮＡ 的表达但可以使其蛋白质中的赖氨酸乙酰化。 Ｙｏｕｎｔ等Ⅲ。研究发现小檗碱町以增加神经胶质瘤细胞 对离子辐射的敏感性，提示小檗碱可以与手术后放射治疗协 同作用以提高恶性胶质瘤患者的存活率。 小檗碱由于其廉价低毒等特点，自被发现有抗肿瘤活性 以来一直是个研究的热点。从上述研究资料可看出，小檗碱