原花青素抗腫瘤作用及機制研究進展

張峰源 綜述，趙先英，張定林，季衛剛，劉毅敏△ 審校

(1.第三軍醫大學學員旅十五隊，重慶 400038；2.第三軍醫大學藥學院化學教研室，重慶 400038)

原花青素(proanthocyanidins，PC)是植物王國中廣泛存在的一類多酚化合物的總稱，是一種有著特殊分子結構的生物類黃酮，占葡萄籽提取物的85％。低聚PC的生物適應性好,生物利用度高,毒性低。近年來的研究表明，PC能抑制多種腫瘤細胞生長，促進腫瘤細胞凋亡[1]，而且還能拮抗化療藥物對正常細胞的毒性[2]，具有較好的防癌、抗癌功效[3-4]。PC的抗癌細胞增殖和誘導其凋亡作用及其機制已成為近年來天然抗腫瘤藥物的研究熱點之一。本文就PC抗腫瘤作用及機制的研究進展進行綜述。

1 PC抗前列腺癌

PC具有抗前列腺癌細胞增殖的作用。有研究顯示，PC對前列腺癌PC-3細胞的生長有顯著的抑制作用，并呈明顯的量效和時效關系[5]。研究還發現，PC將PC-3細胞周期阻滯在G0/G1期，通過caspase途徑誘導細胞凋亡。孫怡等[6]用細胞線粒體膜電位的變化來研究PC誘導前列腺癌PC-3細胞凋亡的機制，研究發現PC誘導PC-3細胞凋亡的機制與降低線粒體膜電位有關。用100、200、300 μg/mL PC分別作用于PC-3細胞24 h后，細胞線粒體膜電位強度下降。隨著PC作用濃度的增加，弱熒光細胞顯著增多，300 μg/mL PC作用24 h后，弱熒光的細胞增加到87.3％。100 μg/mL PC作用細胞24 h，5.64 ％的細胞出現早期凋亡，84.7％的PC-3細胞呈現線粒體膜電位降低；300 μg/mL PC處理后，PC-3細胞凋亡率和壞死率分別為44.86％、50.81％。研究表明PC可在體外誘導PC-3細胞凋亡，其機制與降低線粒體膜電位有關。利用PC作用于大鼠的腎細胞，發現PC對腎細胞的毒性較小，從而為臨床應用PC預防和治療前列腺癌提供了依據。

PC不僅僅對前列腺癌PC-3細胞起抑制作用。有研究發現，利用PC處理人雄激素依賴性前列腺癌細胞株LNCaP細胞后，發現PC也可引起體外前列腺癌LNCaP細胞形態的明顯改變[7]。用不同濃度100、200、300 μg/mL的PC對LNCaP細胞作用后，發現細胞增殖抑制率分別為27.1％、72.1％、86.4％。經檢測證實300 μg/mL PC處理LNCaP細胞72 h可引起36.5％的凋亡率，通過利用不同濃度的PC，不同的時間作用于前列腺癌LNCaP細胞，發現細胞增殖抑制率隨PC濃度和作用時間的延長而增強，結果表明PC可在體外抑制前列腺癌LNCaP細胞增殖,并促進其凋亡且有時間劑量效應。

2 PC抗卵巢癌

PC對卵巢癌的預防和治療也有很好的療效。有研究報道PC對卵巢癌細胞的生長抑制及誘導凋亡的作用[8]。用不同濃度的PC不同時間處理卵巢癌順鉑耐藥細胞COC1/DDP，檢測處理后細胞的細胞周期及其細胞的凋亡情況，發現PC可引起COC1/DDP細胞形態明顯的凋亡，對COC1/DDP具有明顯的增殖抑制的作用，當超過一定濃度也會誘導卵巢癌細胞的凋亡，并且隨著藥物濃度的增加，凋亡率顯著增加，呈劑量-時間依賴性。

研究發現，PC可以在體外抑制COC1/DDP細胞的增殖并誘導其凋亡，其作用機制可能與COC1/DDP細胞上的caspase-3蛋白表達有關。同時也用caspase-3蛋白的表達活性來研究PC誘導卵巢癌順鉑耐藥細胞凋亡的機制，用不同濃度的PC處理COC1/DDP細胞，經檢測發現經過PC處理后細胞內有caspase-3蛋白的表達，并且隨著藥物濃度增加，caspase-3蛋白表達也隨之增加，也呈現出劑量-時間依賴性[8]。為了深入了解PC對卵巢癌順鉑耐藥細胞中caspase-3蛋白的作用機制，Roy等[9]在研究卵巢JB6 C141細胞時，發現PC可以通過增大Bax/Bcl的比例，最終激活caspase-3蛋白的表達，促使腫瘤細胞凋亡[10]。在PC對卵巢癌SKOV3細胞增殖和凋亡的影響研究中發現PC也可通過降低survivin的表達，間接抑制caspase-3的活性從而促進細胞的凋亡[11]。

3 PC抗乳腺癌

PC具有誘導乳腺癌細胞凋亡的作用。當用PC處理體外懸浮培養的乳腺癌MCF-7細胞時，發現乳腺癌MCF-7細胞有自身脫落凋亡的作用[12]，但是當在懸浮培養的乳腺癌MCF-7細胞中加入PC后，卻發現當PC的濃度為0.1 mmol/L時，導致懸浮培養的細胞失去聚集成團的能力，由此對乳腺癌MCF-7細胞的生長起到抑制和誘導其凋亡的作用。李麗等[13]用PC分別在體外處理人乳腺癌MCF-7細胞及其耐藥株MCF-7/ADR細胞，研究PC對多藥耐藥的逆轉作用，以及PC對GSTπ、TopoⅡα等多藥耐藥相關蛋白表達狀況。經實驗研究發現PC可使MCF-7/ADR細胞GSTπ表達下降，卻對TopoⅡα表達無相關影響。此實驗證實PC具有多藥耐藥逆轉作用，其機制可能與降低腫瘤細胞內GSTπ的表達有關。有關PC耐藥性機制的研究，許多研究者做了大量的實驗。經實驗發現，PC是通過抑制Pgp的表達，使得耐藥株MCF-7/ADR細胞具有耐藥性，從而誘導腫瘤細胞的凋亡[14]。

4 PC抗膀胱癌

PC對膀胱癌有預防和治療的功效。劉潔等[15]報道了PC對人膀胱癌細胞株BIU87細胞增殖和凋亡的影響，用BIU87細胞與50、100 、200 μg/mL的PC共同孵育24 h后 ，分別檢測PC對膀胱癌細胞株BIU87細胞的增殖抑制率以及細胞凋亡的情況，結果發現不同濃度(50、100、200 μg/mL)的PC對BIU87細胞的增殖抑制率分別為(13.0±1.5)％、(31.8±2.1)％、(48.6±1.8)％；凋亡率分別為(8.7±0.7)％、28.2±1.6)％、(48.5±0.7)％；細胞增殖抑制率和凋亡率均隨PC濃度的升高而增高，呈濃度依賴性。研究還發現，低濃度的絲裂霉素C(MMC)與PC聯合應用，可以對膀胱癌細胞株BIU87細胞起到更好的效果。如果二者的濃度過高，反而會起到拮抗的作用。為了使PC對膀胱癌的作用發揮出最好的效果，有學者對MMC和PC兩種藥物在不同濃度下單獨及聯合應用時的作用效果進行了大量實驗，希望可以得到二者協同發揮最好效果時的最佳濃度，從而利用二者起最大協同作用時的濃度有效的誘導膀胱癌細胞凋亡[16]。研究發現，當MMC、PC單獨應用時，BIU87細胞生長的抑制作用隨藥物濃度的增加而增加，呈現濃度依賴性，中效濃度分別為15.422、195.865 g/mL。當MMC與PC聯合應用時，其作用效果表現為在低濃度(0％～<37％)時呈協同作用(CI<1)，高濃度(37％～<100％)時呈拮抗作用(CI>1)，中效濃度為109.496 g/mL。

5 PC對其他腫瘤的作用

近年來報道，PC不僅僅局限于對以上腫瘤細胞有明顯的治療效果，而且對其他腫瘤細胞也有著較明顯的治療效果。為了研究PC是否可以誘導胃癌細胞的脫落和凋亡，利用細胞形態學觀察、細胞染色實驗和流式細胞儀檢測方法觀察PC對懸浮培養的胃癌細胞生長狀態和細胞周期的影響以及誘導脫落凋亡作用的方法進行了大量的實驗研究[17]。通過對實驗結果分析，發現0.11 mmol/L PC可抑制抗脫落凋亡的胃癌細胞聚集成團，0.15 mmol/L PC可阻滯懸浮培養的不同胃癌細胞于不同的細胞周期,并誘導胃癌細胞發生脫落凋亡。

有研究用PC處理促癌劑TPA誘導過的小鼠皮膚腫瘤細胞,結果發現，經PC處理過的小鼠，皮膚癌的發病率遠遠低于對照組[18]。利用富含PC的松樹皮提取物(PMBE)處理肝癌BEL-7402細胞發現，PMBE可能通過下調bcl-2基因的表達抑制BEL-7402細胞的生長,并誘導其凋亡[19]。研究報道PC可以誘導人口腔內鱗癌細胞HSC-2及涎腺癌細胞增殖抑制基因(HSG)的凋亡[20]，其作用機制可能是通過激活caspase,使細胞角蛋白18 (cytokeratin18)發生降解從而促進細胞的凋亡，同時對正常牙齦成纖維細胞的肝細胞生長因子(HGF)也起到了保護作用。Yamagishi 等[21]發現CLPr對PhIP誘導的大鼠胰腺癌細胞的活性有明顯的抑制作用。有研究利用PC處理經氧化偶氮甲烷誘導后的大鼠結腸癌細胞，結果發現當喂小鼠以0.1％～1.0％的PC時，結腸癌的發病率降低了72％～88％ ，且鳥氨酸脫羧酶(ODC)活性降低了20％～56％[22]。Meeran等[23]發現PC可能通過caspase-3蛋白激活的凋亡通路誘導人上皮細胞癌細胞株A431的凋亡。Sato 等[24]研究發現葡萄籽提取物PC可以促進缺血-再灌注后心臟收縮功能的恢復，心肌梗死范圍明顯減小，并且通過熒光顯示，PC能夠直接清除過氧自由基。梁慧敏等[25]發現PC作用于人肝SMMC-27721細胞使細胞甲胎蛋白mRNA表達量明顯下降，堿性磷酸酶活性明顯升高，對肝SMMC-27721細胞起到抗增殖和促分化作用。

6 結 語

綜上所述，PC誘導腫瘤細胞凋亡和抑制腫瘤細胞生長的作用明顯，具有耐受性好，無致畸、致突變，基本無毒副作用等特性，而且在自然界中分布廣泛，資源豐富，因此，具有廣闊的開發應用前景。通過深入研究和不斷開發，PC有望成為一種高效低毒的抗腫瘤新藥。當然，這些作用都還處于研究階段，其機制及藥理作用的靶點都還不是特別清楚，還有待于進一步深入研究。

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