中藥有效成分影響宮頸癌Hela細胞凋亡機制的研究進展

史海敏 丁庫克 張新

宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一，其全球死亡率僅次于乳腺癌居女性腫瘤第二位［1］。現代醫學研究發現宮頸癌的發生是一個多步驟、多因素的發展過程，包括抑癌基因的缺失失活、原癌基因的表達、細胞周期蛋白調節的異常、端粒及端粒酶功能異常等多種因素［2］。傳統中醫認為宮頸癌的成因由多產、房勞、情志不舒或飲食失衡導致濕熱瘀毒之邪內襲胞宮，客于胞門，氣血瘀阻，濕毒內積而成。

當今宮頸癌的治療手段包括手術、放化療存在一定的弊端，如嚴重的副反應等。隨著中醫中藥在治療惡性腫瘤的重要輔助作用逐漸被臨床工作者認識，越來越多的科研工作者也致力于傳統中藥有效成分促進宮頸癌細胞凋亡機制研究中。目前有研究證明Bcl-2基因、Caspase水解酶等可影響Hela細胞凋亡，本文從宮頸癌Hela細胞凋亡機制的研究入手，綜述中藥有效成分在促進其凋亡中的作用。

1 細胞癌基因的表達

細胞癌基因存在于正常的細胞基因組中，與病毒癌基因有同源序列，具有促進正常細胞生長、增殖、分化和發育等生理功能。在正常細胞內未激活的細胞癌基因叫原癌基因，當其受到某些條件激活時，結構和表達發生異常，能使細胞發生惡性轉化。

1.1 Bcl－2基因家族

B細胞淋巴瘤/白血病-2基因(B-cell lymphoma/lewkmia-2)簡稱Bcl-2基因是基因調亡研究中最受重視的癌基因之一。Bcl-2基因通過抑制細胞凋亡造成腫瘤細胞的堆積來發揮致癌作用。Bcl-2的表達下調有利于降低腫瘤細胞對放化療的抗性來誘導細胞凋亡。Bax是Bcl-2基因家族的一員，與Bcl-2是一對相關調控基因，它們在體內形成二聚體而發揮作用。當Bcl-2表達增高時，與Bax形成二聚體，抑制細胞凋亡;當Bax表達增高時，與Bax之間形成同源二聚體，促進凋亡［3］。

β-欖香烯是從中藥溫莪術根莖提取的抗癌有效成分，目前以因其獨特的藥理作用被研究及開發成新型抗癌藥［4］。李凱等［5］研究發現消癌平、欖香烯注射液25～400μg/mL作用72小時對Hela細胞體外增殖有顯著抑制作用，其各100ug/mL混合液時上述作用最明顯，且均呈劑量依賴性。消癌平和欖香烯在抑制腫瘤細胞增殖時均伴隨有Bcl-2蛋白水平表達的下調。此實驗從側面說明了欖香烯誘導Hela細胞凋亡的機制可能與其促使Bcl-2基因表達下調有關。狄曉鴻等［6］研究黃連素對Hela細胞株的作用，發現黃連素能在體外以時間和劑量依賴的方式對宮頸癌Hela細胞產生細胞毒作用并誘導其凋亡，免疫組化表明其誘導凋亡作用可能與Bcl-2蛋白表達下調有關。王恩軍等［7］發現山茱萸的重要活性成分山茱萸多糖能通過上調Bax蛋白的表達來誘導Hela細胞凋亡。

還有研究發現大黃素［8］、厚樸酚［9］、姜黃素［10］、阿魏蘑菇提取物［11］等都是通過調節前凋亡蛋白Bcl-2和抗凋亡蛋白Bax的水平來誘導細胞凋亡。

Bcl-2和Bax分別是Bcl-2家族中最有代表性的抑制凋亡和促進凋亡基因，通過調控細胞凋亡來發揮作用，目前研究的上述中藥有效成分對Bcl-2家族的調控效果可見一斑，上調Bax下調Bcl-2可以成為中藥指導宮頸癌治療的作用靶點。

1.2 抑癌或致癌基因的表達

劉穎等［12］發現白花蛇蛇草誘導Hela細胞凋亡很重要的一個方面是通過細胞內ROS水平調節抑癌基因p53的表達水平以及抑制端粒酶活性和hTERT基因來實現的。張海艷等［13］通過實驗發現砒霜的活性成分三氧化二砷(As2O3)對宮頸癌Hela細胞生長的抑制作用與NDRG1基因相關。商瀟云等［14］研究發現甘草提取物是通過調節相關蛋白聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶［poly-(ADP-ribose)polymerase，PARP］剪切片段p24蛋白的表達來達到誘導Hela細胞凋亡。此外還包括納米雄黃混懸液對于宮頸癌細胞具有誘導凋亡、抑制增殖的作用可能與其抑制HPV16 E6和E7致癌基因的表達有關［15］;丹參的活性成分隱丹參酮過抑制HPV E6的蛋白的表達，使p53和p21的蛋白水平表達逐漸升高，p53功能恢復并啟動凋亡，從而誘導Hela細胞的凋亡［16］;蔓荊子有效成分紫花牡荊素抑制HeLa細胞的增殖作用可能與其降低Cyclin B1蛋白表達、活化P21蛋白有關［17］。

抑癌或致癌基因作為熱門的腫瘤靶向治療點，受到研究人員的重視，可作為判定宮頸癌預后的指標之一。

2 功能基因的表達

功能基因是指表達一定功能的全部基因所組成的DNA序列，包括編碼基因和調控基因。簡單的講，功能基因是翻譯的蛋白質行駛一定功能的基因。

2.1 Caspase家族

Caspase全稱為含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase)，它是一組存在于細胞質中具有類似結構的蛋白酶，在真核細胞凋亡調控中起重要作用。Caspase激活可啟動細胞凋亡過程［18］。Caspase-1通過自我裂解活化，啟動下一步Caspase信號，caspase-8、9通過接受死亡信號被激活，與胞內信號轉導通路偶聯，激活下游的caspase，最后caspase-3作為細胞凋亡蛋白酶級連反應的必經之路被啟動，作用于細胞內底物，引起細胞凋亡［19-20］。通俗的講Caspase高度選擇性地切割某些蛋白質，從而造成細胞凋亡。

王倩等［21］研究通過流式細胞術檢測不同濃度的姜黃素誘導Hela細胞凋亡結果，隨著劑量的增加細胞凋亡數目顯著增加，呈現劑量依賴性。免疫細胞化學法檢測凋亡蛋白酶caspase-8和caspase-3表達水平升高。這說明在姜黃素誘導Hela細胞凋亡過程中caspase起了重要作用。何金峰等［22］研究發現栝樓根的有效活性成分天花粉蛋白有促Hela細胞凋亡作用，以100mg/L天花粉蛋白分別作用He-La細胞24、36和48h后，結果表明，caspase家族的激活是具有時間順序性，而且caspase-8、9均可能參與了caspase-3的活化過程。天花粉蛋白誘導細胞發生凋亡而抑制Hela細胞增殖［23］。另有實驗發現紫草素［24］、青藤堿［25］等誘導宮頸癌 Hela細胞凋亡的途徑也是通過caspase家族的激活來實現的。

同時研究人員發現很多中藥有效成分誘導Hela細胞凋亡是通過同時調節Bcl-2基因家族的表達和Caspase家族酶的激活來共同實現的，例如南赤瓟醇提取物［26］、蠐螬石油醚提取物［27］、蜈蚣提取物［28］、薤白總皂苷［29］等都是通過下調 Bcl-2、上調Bax，激活caspase-8、9、3兩條死亡通路來促使宮頸癌Hela細胞凋亡。

2.2 Fas/Fasl基因系統

Fas(又稱CD95)屬于腫瘤壞死因子(TNF)和神經生長因子(NGF)受體超家族成員，它在T細胞、B細胞等表面均有表達。Fas與其天然配體FasL結合可引起表達Fas的細胞凋亡。在多種腫瘤細胞出現Fas表達下調和FasL表達上調的現象，這與清除腫瘤浸潤性淋巴細胞和抑制抗腫瘤免疫反應有關［30-31］。簡單的說Fasl是死亡因子，Fas則是它的受體。當一個細胞的Fasl與另一個細胞的Fas結合時，可以導致表達Fas的細胞凋亡。已有研究發現宮頸癌能通過Fasl高表達及Fas低表達逃避機體免疫監視，促使腫瘤發生、發展及轉移。Fasl可作為宮頸癌患者病程進展和預后的預測指標之一［32］。

韓蘇夏等［33］研究發現，薏苡仁酯10ul/ml作用于Hela細胞24小時后，Fas轉錄水平較用藥前增強，而Fasl轉錄水平降低，這提示薏苡仁酯誘導宮頸癌Hela細胞凋亡與Fas/Fasl的表達有關，表現為Fas表達上調、Fasl表達下調。另有發現厚樸醇［9］也可誘導Fas/Fasl在細胞膜上表達，促進細胞凋亡。

Fas/Fasl基因系統的病理生理改變為惡性腫瘤的治療提供了可喜的前景，中藥對該系統的影響研究尚淺，可以以此為方向加深研究，通過化療藥物或者中藥上調腫瘤細胞的Fas的表達，配體Fasl與其結合促進腫瘤細胞的凋亡。

3 其他

放療敏感基因的表達。潘曉婧等［34］在研究葡萄籽原花青素時發現其具有良好的放療增敏特性，其增敏靶點在通過抑制Mre-11基因的表達而抑制DNA的損傷修復。紀蓉等［35］通過60Coγ射線照射、MTT法和克隆形成率實驗證明青蒿素的衍生物青蒿琥酯對Hela細胞的放射增敏作用。此外三氧化二砷［36］、苦參［37］、銀杏葉多糖［38］、原花青素［39］等也有報道其對Hela細胞的放療增敏性，機制有待進一步探究明確。近年來發現的放療敏感基因IER5基因［40］是否具有中藥增敏性也有待發掘。中藥放療增敏的特性日益受到研究人員關注，臨床的合理應用將會提高宮頸癌放療療效。

另外，除了上述誘導腫瘤細胞凋亡的作用機制外，還有一些其他作用機制，如九節龍皂苷［41］是通過增加細胞內Ca+并維持在較高水平來誘導Hela細胞凋亡，玉竹提取物 B［42］、土貝母苷甲［43］、鴉膽子油乳［44］均有報道其誘導Hela細胞凋亡作用，但作用機制尚不明確，有待進一步探究。

4 結語與展望

傳統的手術、化療、放療治療宮頸癌的方式存在治療后并發癥多、副作用大等問題。隨著現代藥理研究的推進和中藥提取技術的更新以及中藥有效成分對抗腫瘤作用機制研究的進一步加深，中藥因其毒副作用小的特點在宮頸癌藥物治療方面展現出較大優勢，這為臨床宮頸癌的抗癌藥物研制和應用開拓了新方向。未來必將會看到以西醫治療為基礎結合中藥內服外敷這種綜合治療方式成為扼殺宮頸癌這一婦科殺手的利器。

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