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植物多糖抗肿瘤作用机制研究进展

2017-01-16

中国民族民间医药 2017年24期
关键词:荷瘤灵芝多糖

大理大学基础医学院/云南省昆虫生物医药研发重点实验室,云南 大理 671000

植物多糖抗肿瘤作用机制研究进展

褚珊珊左绍远*

大理大学基础医学院/云南省昆虫生物医药研发重点实验室,云南 大理 671000

恶性肿瘤是严重威胁人类健康的疾病,因此,抗肿瘤药物的研发历来为人们所重视。研究表明,不同来源的植物多糖具有抗肿瘤活性,且毒副作用小,是潜在的新型抗肿瘤药物资源,其抗肿瘤作用机制是目前该领域研究的重点。笔者就近年来多糖抗肿瘤作用的机制研究进展进行综述,以期为多糖抗肿瘤作用的深入研究与临床应用提供参考。

植物多糖;恶性肿瘤;抗肿瘤;作用机制

目前,恶性肿瘤的治疗主要采用手术、化疗、放疗等为主的综合治疗手段。但这些治疗方法缺乏特异性,对机体会造成较大的不良反应。因此,寻求一种高效、安全、毒副作用小的抗肿瘤药物成为科学研究的重要课题之一。研究发现,植物多糖具有较强的抗肿瘤活性,其对许多肿瘤细胞均有较好的抑制作用,且对正常细胞几乎没有毒副作用,成为一种潜在的新型抗肿瘤药物资源,而明确多糖的抗肿瘤作用机制是研究开发多糖类抗肿瘤药物的研究重点。笔者就近年来多糖抗肿瘤作用的机制研究进展综述如下。

1 干扰细胞周期与细胞膜性质

多糖可干扰肿瘤细胞的细胞周期而抑制肿瘤细胞生长。时晓龙等[1]发现,鲍鱼菇多糖(PAP)组分PAP-3 可使乳腺癌细胞MCF-7的G0/G1、M/G2期的比例下降,S期比例升高,将其阻滞在S期,从而抑制了MCF-7的细胞增殖。有研究表明[2],红花多糖通过诱导人肝癌SMMC-7721细胞活性氧(ROS),使其停滞于G2/M期。红花多糖还可通过下调细胞周期蛋白B1和cdc25B的表达水平诱导肺癌细胞在G2/ M期期停滞生长[3]。肿瘤发生与质膜性质有密切的关系。铁筷子多糖与半枝莲多糖能改变S180肉瘤小鼠的肿瘤细胞与红细胞的质膜的胆固醇、磷脂及不饱和脂肪酸的比例,而抑制瘤细胞的增殖[4-5]。

2 抗肿瘤血管生成与抗氧化作用

抑制肿瘤的血管生成可以抑制肿瘤的生长和转移。张晓春等[6]应用鸡胚尿囊膜(CAM)血管生成模型,观察到灵芝多糖可明显抑制鸡胚尿囊膜的血管生成。王雅楠等[7]发现,夏枯草硫酸多糖可抑制肝癌细胞HepG2的bFGF、VEGF和IL-8的分泌,抑制率达43.6%。恶性肿瘤的发生与机体抗氧化能力关系密切。有研究表明,半夏多糖、莲子水溶性多糖能显著提高荷瘤小鼠的抗氧化能力,提示其抑制肿瘤细胞生长可能与其增强体内抗氧化能力有关[8-9]。

3 调节凋亡基因与凋亡相关信号分子

肿瘤的发生与细胞的增殖与凋亡失衡关系密切。刑会军等[10]发现,灵芝多糖在体内可提高Bax表达,抑制Bcl-2表达,诱导肿瘤细胞凋亡。云芝多糖[11]可通过下调Bcl-2和Fas基因诱导细胞凋亡,抑制肿瘤细胞的增殖。灵芝多糖可通过显著提高Capase和P53的水平,诱导人类白血病THP-1细胞向巨噬细胞分化,从而阻止肿瘤细胞的生长和增殖[12]。zhou等[13]也证实黄芪多糖可通过调节Bax/Bcl-2比值和Caspases表达来协同顺铂诱导鼻咽癌细胞的凋亡。细胞信号转导途径的异常可影响肿瘤的生长。刘影等[14]发现松乳菇多糖可通过抑制人喉癌Hep-2细胞中的MAPK信号转导通路和PBK-AKT信号转导通路,促进细胞凋亡,抑制Hep-2细胞的增殖。而红花多糖可通过降低P13k、Akt和P-Akt的表达水平来抑制P13k/Akt通路,诱导人非小细胞肺癌细胞的凋亡[3]。

4 对免疫系统的调节作用

多糖通过影响机体免疫功能是其抗肿瘤作用的主要机制之一。野生蝉花多糖作用于荷瘤小鼠,能明显提高小鼠脾脏、胸腺指数,促进免疫器官的免疫功能[15]。卢玉振等[16]发现灵芝多糖可显著提高荷瘤小鼠血清中IL-2、TNF-α的水平,促进NK细胞的活性及淋巴细胞增值率,从而提高机体免疫功能而间接抗肿瘤。Shi等[17]发现红花多糖对小鼠S180肉瘤及小鼠肺癌LA795细胞有明显的抑制作用,且能明显提高荷瘤小鼠NK、CTL细胞的活性。戴艺等[18]研究表明,松针多糖(LPS)能增强正常及LPS激活状态下小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力,并能促进TNF-α、IL-1β及NO的释放。单铁英等[19]发现枸杞多糖能刺激肝癌细胞全抗原致敏的未成熟DC的成熟,成熟的DC较之未成熟的DC摄取抗原的能力下降,高表达MHC20、CD86、CD83,而阴性对照组无阳性信号。Lin等[20]报道了灵芝多糖能诱导人类DCs的显著激活和成熟,并能促进Th1在BALB/c小鼠中的免疫应答。王柳萍等[21]研究表明,牛大力多糖能增强ConA诱导的小鼠T淋巴细胞的增殖作用,并促进T淋巴细胞释放IL-6和TNF-α,从而增强免疫功能。Wang等[22]发现,灵芝破壁孢子多糖促进荷瘤小鼠脾脏淋巴细胞增殖,增强NK、巨噬细胞活性,增加小鼠脾细胞中CD4+或CD8+亚群的百分率。红豆杉多糖可通过提高INF-γ及IL-2的表达,进而促进CD4、CD8T淋巴细胞的增殖,改善免疫低下小鼠的免疫功能[23]。李学波等[24]报道香菇多糖可激活老年中晚期消化道恶性肿瘤患者体内的补体系统,提高患者体内的C3水平,调节其免疫功能。

5 展望

植物多糖被视为一类高效低毒的新型抗肿瘤药物,对其研究由细胞水平向分子水平逐渐深入。我国植物资源十分丰富,植物多糖种类繁多,这为植物多糖的开发和利用提供了良好的基础。但不同来源的多糖在结构、功能和作用机制上存在着相当大的差异,其在人体内的代谢过程及其相应的抗肿瘤作用机理仍未完全阐明,限制了其在临床上的实际应用。因此,在这些方面仍需要深入研究与探索,为寻找出高效、低毒副作用的多糖类抗肿瘤药物提供基础。

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国家自然科学基金资助项目(31460231),云南省昆虫生物医药研发重点实验室项目(2014-10)。

褚珊珊(1991-),女,汉族,硕士研究生在读,研究方向为多糖的分离纯化与生物学活性研究。E-mail:492126127@qq.com

左绍远(1960-),男,阿昌族,硕士研究生,教授,研究方向为复合多糖研究。E-mail:dalisyz@163.com

R282.71

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1007-8517(2017)24-0045-02

2017-11-07 编辑:程鹏飞)

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