中草药有效成分对肿瘤细胞的凋亡诱导作用研究进展.doc

1 中草药有效成分对肿瘤细胞的凋亡诱导作用研究进展在凋亡的概念引进之前, 抗癌药物杀伤肿瘤细胞的机制一直被认为是通过影响细胞增殖周期的不同时相, 从而最终导致肿瘤细胞的坏死。事实上, 肿瘤细胞的死亡可以通过凋亡和坏死两个途径。细胞凋亡与肿瘤的发生、发展紧密相关。越来越多的研究证实, 许多中草药具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用。本文试从凋亡概念的形成、凋亡的机制、现代医学对凋亡的检测手段、以及中草药诱导肿瘤细胞凋亡的研究进展作一综述。 1 现代医学和中医学对肿瘤细胞凋亡的认识论文联盟。 1965 年发育生物学家 Lockshin 和 Willianms 首先提出了 PCD(Programmed Cell Death , 程序化细胞死亡) 一词, 用于描述蛾幼虫的生理性死亡。 1972 年 Kerr 等从形态学的角度描述细胞的生理死亡, 并将这种细胞死亡命名为凋亡(apoptosis) [1] 。细胞凋亡又称程序性死亡(PCD) 。细胞凋亡为形态术语, 程序性死亡为功能术语[2], 目前文献中多倾向于细胞凋亡这一术语, 认为这种死亡是因外来因素触发了细胞 2 内在的死亡机制, 最终导致了细胞自身的死亡。外来因素可能是生理性的, 也可能是非生理性的, 在组织中凋亡的发生是不同步的。在体内, 凋亡小体一旦形成就被临近的上皮细胞、巨噬细胞或肿瘤细胞吞噬, 并在溶酶体内被降解。这一过程中没有细胞内容物的释放, 不引起炎症反应, 同坏死有明显的区别。凋亡和坏死可以认为是细胞死亡的两个不同的途径[3, 4]。通过相差显微镜观察细胞凋亡时发现, 细胞从发生凋亡, 到形成凋亡小体, 整个过程在几分钟内完成[5]。凋亡不但存在于正常组织,也存在于肿瘤组织。目前大多数人认为, 肿瘤的发生发展不仅是细胞增殖失控的结果, 也可能是由于细胞凋亡受阻, 或者说是应该发生凋亡的细胞群未发生凋亡的结果。但是研究也发现许多未经治疗的肿瘤组织中存在着自发性的细胞凋亡, 推测其机制可能和肿瘤组织的轻度缺血,细胞毒 T 淋巴细胞浸润,巨噬细胞释放 TNF 拟α及内在的凋亡机制被启动等有关[ 6]。近年来的研究表明, 在控制肿瘤的生长和调节肿瘤对各种治疗如放疗和化疗的反应中, 凋亡都充当重要的角色。药物治疗达到一定的剂量可引起肿瘤细胞坏死, 而当刺激水平降低时, 可能导致肿瘤细胞凋亡。一些中药的有效成分可以引 3 起肿瘤细胞的凋亡, 但是其机制尚不清楚。此外, 凋亡凋控在分子水平上的发展, 尤其发现凋亡受到特定原癌基因的蛋白产物及某些抑癌基因产物等的调控, 大大扩展了其在肿瘤学研究上的意义[ 7~ 13]。 2 肿瘤细胞凋亡的常用检测方法 细胞形态学观察透射电镜下的凋亡细胞最具特征性。如肿瘤细胞的体积变小, 胞膜突起, 胞质浓缩, 细胞器结构仍然保留, 核染色质呈块状沿核模浓聚,胞浆空泡增多,后期细胞 DNA 断裂, 形成由膜包裹的内有较完整的细胞器和细胞核碎片的凋亡小体。扫描电镜显示凋亡细胞体积缩小, 微绒毛和伪足减少或消失。可见部分细胞表面出现单个或多个泡状突起。突起常位于细胞的一侧, 且大小不等, 有的球形小体与胞体间连接变窄。 DNA 琼脂糖凝胶电泳检测由于凋亡的肿瘤细胞内核酸内切酶的激活,染色质 DN A 在核小体间断裂, 降解成约 180~200 bp 或其多聚体组成的寡核苷酸片段,通过电泳后在 UV 灯下呈现经典的 DNA 梯状带。 4 流式细胞仪检测流式细胞仪检测的原理是根据凋亡细胞在细胞、亚细胞和分子水平上发生的特征性改变。其中核的改变最具特征性, 在流式细胞仪光度计上呈现明显的亚二倍体核型峰的特征。 DNA 缺口末端标记测定法(TUNEL) TUNEL 鉴定可以检测凋亡细胞核中的单股和双股 DNA 断链。原理是 TdT 酶将外源性的生物素或地高辛标记的 dUT P 直接连接到凋亡细胞核的 DNA 断链的末端。该方法灵敏度高, 可直接在光镜下观察, 可进行定量分析, 较适用于石蜡组织切片的测定,因而被广泛应用[ 14] 。但是细胞坏死晚期 DNA 也被切割成大小不等的片段, 也可出现 TUNE L 标记阳性,所以此法也有其局限性[ 15]。 3 中药诱导体外培养肿瘤细胞凋亡的基础研究随着医学的发展,对中草药的研究采取了现代化的手段, 发现了中药的某些有效成分及有效组分, 并能完成有效成分的分离提取。如人参皂甙、三七甙、仙灵多糖、中药中齐墩果酸、黄芪多糖、云芝多糖、猪苓多糖等具有增强和激活免疫系统功能的作用, 有助于机体发挥自身的抗癌作用。中药山慈姑是秋水仙碱的原型药, 长春花碱、长春新碱及喜树碱、羟基喜树碱、三尖杉酯碱、半支莲生物碱等均是从中药长春 5 花、喜树果、三尖杉、半支莲等中提炼出来的生物碱, 临床上广泛应用这些含有抗癌