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槲皮素及其衍生物抗肺癌机制研究进展

更新时间:2021-06-22 09:29点击:

摘    要:黄酮类化合物槲皮素,广泛存在于诸多中草药和日常食品中,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用。为进一步研究槲皮素及其衍生物抗肺癌作用机制,本研究以“槲皮素,肺癌,机制”等为关键词,检索2015年—2020年Pubmed、Embase、Web of Science、中国知网、万方等数据库,检索出中文文献60篇,英文文献542篇。最终总结出槲皮素抗肺癌作用机制可为:调节细胞间信号,阻滞细胞周期,抑制肺癌细胞增殖生长;调节凋亡相关蛋白,靶向信号通路促肺癌凋亡;调节炎症因子及细胞骨架,靶向癌基因与癌通路抑制肺癌侵袭和转移;与诸多抗癌手段联合增强疗效;对肺癌动物移植瘤模型也具抗癌活性。本研究得出槲皮素抗肺癌作用机制广泛,将来可能成为新型抗肺癌药物,为槲皮素抗肺癌领域的研究打开思路。
 
关键词:槲皮素,肺癌;作用机制:
 
 
Research Progress on Anti-lung Cancer Mechanism of Quercetin and Its Derivatives
Wu Siqi Li Yijun Sun Weifen
Oncology Department, Quanzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine
 
 
Abstract:Quercetin is a kind of flavonoid which has anti-inflammatory, anti-oxidation, anti-tumor activities and widely exists in Chinese herbal medicine and daily food. For further research on its anti-tumor mechanism in lung cancer, we chose Quercetin, lung neoplasm, mechanism as keywords to search in databases during 2015-2020, including Pubmed, Embase, Web of Science, CNKI and Wanfang. As a result, 60 Chinese articles and 542 English articles were screened to summarize the anti-cancer mechanism of quercetin: regulating intercellular signals, blocking the cell cycle, inhibiting the proliferation and growth of lung cancer cells, regulating the apoptosis related proteins and signal pathways which promote the apoptosis, regulating inflammatory factors and cytoskeleton, targeting oncogene and cancer pathway that plays an important role of inhibiting the invasion and metastasis. Furthermore, the use of quercetin combined with other methods can enhance the anti-lung cancer effect, and show the anti-tumor activity on lung cancer animal model of transplantation tumor. This study indicates that quercetin has a wide range of anti-cancer mechanisms, which may be developed as a new drug against lung cancer, and broaden the ideas of quercetin in anti-lung cancer research.
 
Keyword:Quercetin; Lung cancer; Mechanism of action;
 
据统计,2018年全球约有209万例新发肺癌病例[1]。研究发现,诸多的肺癌是可以提前预防的,近年来,中医药越来越受业界人士的认可,认为是征服癌症的最有前景方法之一,中药含有的诸多化学成分已被提取并广泛应用于临床实践,均显示出较好的疗效。自然界中发现4 000种黄酮类化合物 [2]。研究已证明富含类黄酮的食品具有重要的生物学活性,通过增强多种酶的活性而有益于人体细胞,例如抗炎,抗氧化,保肝,抗肿瘤和抗菌作用,还与降低某些癌症的风险有关[3]。
 
槲皮素广泛存在于紫花地丁、仙鹤草、车前子、三七等中草药中,在各种蔬菜、绿茶和日常食品中也有较高含量[2]。具有抗炎、抗氧化等作用(图1)[4]。近年来越来越多的研究表明,槲皮素抗肺癌作用显著,包括促进凋亡、抑制增殖生长和侵袭转移、增加各项治疗的敏感性,对肺癌裸鼠动物移植瘤也有明显的抑制作用。
 
1 抑制肺癌细胞增殖
细胞增殖是生物体的重要生命特征之一,细胞以分裂的方式进行增殖,包括有丝分裂、无丝分裂、减数分裂,主要指细胞数量的增多。研究发现,槲皮素可有效抑制肺癌HCC827 [5]、H446 [6]、PC9/GR [7]、A549细胞[8]增殖。Claudin-2在人肺腺癌细胞中呈高表达状态,是细胞间紧密连接的重要信号,可调节细胞旁通透性和重塑,有利于细胞增殖。Sonoki等[9]发现磷脂酰肌醇3-激酶抑制剂(Phosphatidyl Inositol 3-Kinase,PI3K)LY-294002和MEK抑制剂U0126可分别通过抑制其下游靶点蛋白激酶 B(protein kinase B, Akt)和细胞外调节激酶1/2(extracellular regulated protein kinases 1/2,ERK1 / 2)的磷酸化,最终抑制Claudin-2的表达,同时以(0.5 μmol/mL~100 μmol/mL)槲皮素处理肺癌A549细胞24 h,发现槲皮素作用机制不同于以上两种抑制剂,其可上调微小RNA-16(microRNA-16, miR-16),进而减少Claudin-2蛋白和mRNA表达,最终抑制肺癌A549细胞增殖。
 
近年来,计算机模拟的分子对接技术已广泛应用于预测分子之间的结合模式和亲和力。失控的受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase ,RTKs)包括表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR),成纤维细胞生长因子受体1(fibroblast growth factor receptor 1,FGFR1),胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)和酪氨酸蛋白激酶Met(tyrosine-protein kinase Met,MET),RTKs在肺癌中常过表达,与肺癌的形成和增殖密切相关。Baby等[10]通过计算机模拟槲皮素与四种RTKs的对接方式,以了解其抑制肺癌RTKs作用机制,结果发现四种RTKs的残基均可与槲皮素形成氢键;此外,槲皮素还能与四种RTKs的ATP结合位点相结合,形成保守的结合模式,通过 MMGBSA(molecular mechanics generalized Born surface area)计算结合自由能发现槲皮素与靶向四种激酶的ATP竞争性抑制剂表现出相当的结合能;还发现槲皮素与四种RTKs的结合模式类似于槲皮素与Src家族激酶、PI3K的结合模式,最终得出槲皮素可较好的与RTKs结合,进而抑制其表达,可作为RTKs的有效抑制剂而起到抗肺癌作用。
 
槲皮素分子结构为多羟基型,稳定性差,亲和力弱,吸收性和药效相对较低。郭中原等[11]通过引入活泼侧链增加槲皮素的亲脂性,提高槲皮素亲和生物膜的能力,进而增加其生物利用度和生物活性,最终合成9种化合物,随后将其分别以10 µg/ml剂量处理肺癌A549细胞48 h,发现7-烯丙基3,5,3',4'-四乙酰氧基黄酮、5-羟基6-烯丙基3,7,3',4'-四甲醚基黄酮表现出很好的抑制肺癌A549细胞增殖活性,抑制率分别为( 50. 89 ±11. 21) % 和( 52. 91 ± 3. 77) %。因此得出槲皮素衍生物能成为肺癌治疗的一种有效治疗方法。
 
在过去的数十年中,纳米技术通过增强疗效,减低所装载药物对人体正常细胞的伤害,增加药物对组织细胞的渗透性,延长药效在体内保留的时间,广泛应用在癌症治疗中。Lakshmi等[12]将槲皮素溶液滴加至氯化金中,搅拌形成槲皮素金纳米簇(Quercetin-mediated gold nanoclusters , Qu-GNCs),随后以不同的剂量(0、25、50、75、100、125、150 µg/ml)处理肺癌A549细胞和成纤维细胞(HDFa),分别于0、12、24 h测定活细胞和死细胞数量,结果发现在肺癌A549细胞中,Qu-GNCs较槲皮素单药表现出更强的毒性,以剂量和时间依赖方式抑制其增殖,但对HDFa细胞无毒,因而得出纳米技术可提高槲皮素的生物相容性、包封效率和细胞吸收能力,并降低其毒性,从而具有更强效的抑制肺癌A549细胞增殖的能力。Riaz等[13]通过膜水法制备了槲皮素T7表面功能化脂质体(T7 surface-functionalized liposomes loaded with QR, T7-QR-lip),随后分别以12.5、25、50和100 μmol/mL处理肺癌A549细胞48 h,发现T7-QR-lip以剂量依赖方式显著抑制A549细胞增殖,推测原因可能是由于T7肽通过靶向转铁蛋白受体(transferrin receptor, TFR),增强脂质体穿透细胞的能力。进一步使用流式细胞仪检测细胞周期发现,随着T7-QR-lip给药剂量逐渐增加,S期细胞数量逐渐增多。并发现其抑制细胞增殖与阻滞细胞周期能力强于游离槲皮素。因此得出槲皮素纳米级载体可作为肺癌的新型抑制剂。
 
2 抑制肺癌细胞生长
细胞生长是细胞不断从周围环境中吸收营养物质,转变成组成自身的物质,主要指细胞体积的增大。研究表明,随着槲皮素给药剂量增加,可明显抑制多种肺癌细胞[14,15]生长。Aurora 激酶B(Aurora B)是Aurora激酶家族成员之一,可调节有丝分裂中染色体的排列和分离,在许多恶性肿瘤,尤其是肺癌中呈高表达状态,常提示预后不良[16]。Zhu等[17]将不同浓度(25、50、100 μmol/L)槲皮素处理肺癌A549细胞48 h,微型热泳检测槲皮素与Aurora B结合的亲和力并绘制解离曲线,显微镜观察细胞生长,蛋白印迹法检测Aurora B表达水平,敲除Aurora B后再检测细胞生长以判断槲皮素是否直接靶向Aurora B。结果表明槲皮素与Aurora B之间有最强的结合力,最低平衡解离常数(Kd)(25.6±3.5)µmol/L,槲皮素在适当浓度(0 μmol/mL~100 μmol/L)没有细胞毒性;可抑制高表达Aurora B的肺癌细胞生长,对敲除Aurora B的肺癌A549细胞抑制生长作用明显减弱。最后得出槲皮素通过靶向Aurora B抑制肺癌生长,可成为癌症治疗的一种替代疗法。
 
Baksi等[18]通过离子凝胶法制备槲皮素负载的聚合物纳米颗粒(quercetin loaded chitosan nanoparticles, QCT-CS NPs),随后以QCT-CS NPs(槲皮素浓度分别为12.5、25、50、75、100、150和200 μmol/mL)处理肺癌A549细胞48 h,发现QCT-CS NPs在12 h内释放最大聚积量为67.28%,对比游离槲皮素具有更高的包封效率和药物释放性能,以剂量依赖的方式显著抑制肺癌A549细胞生长。Riaz等[13]制备3D肺癌A549肿瘤球,更好的模拟肿瘤在机体的生长方式,随后将其暴露于槲皮素浓度为50 μmol/mL的T7-QR-lip5 d,发现其可显著抑制肿瘤球生长,且较游离槲皮素效果更强,表明T7-QR-lip可解决穿透力不足和药物向3D肿瘤球体内核传递的问题,可作为抗肺癌的更有效制剂。Li等[19]使用同轴电喷雾制备了新型槲皮素负载微粒(quercetin-loaded microparticles, QM),随后将22 µg/ml QM与槲皮素分别处理肺癌A549细胞,发现QM在1 min内释放了所有药物而槲皮素在60 min内仅释放30.4%,QM表现出比槲皮素更强的生长抑制力,并解释这是因为QM具有更强溶解度和生物利用度。流式细胞仪检测细胞周期发现,QM亦具备阻滞细胞周期能力。
 
3 促进肺癌细胞凋亡
3.1 调节凋亡相关蛋白表达
肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体受体(tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand receptor, TRAILR)、FAS均是肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)家族的成员,其中TRAILR可与死亡受体相互作用,FAS参与肿瘤免疫逃逸,二者均可诱导肿瘤细胞凋亡[20]。半胱天冬酶-10(caspase-10)是启动细胞凋亡的关键信号,可通过寡聚而自身切割活化,同时能激活下游其他半胱天冬酶,参与细胞凋亡,活化的caspase在对复合物进行切割时,可破坏DNA片段化因子45(DNA fragmentation factor 45, DFF45)的作用区域,最终降解DNA染色体。IKK是核因子-κB(nuclear factor kappa-light-chain - enhancer of activated Bcells, NF-κB)的上游信号,NF-κB途径的激活,可抑制肿瘤细胞的凋亡,加快细胞周期,促进肿瘤发生发展[21]。Youn等[22]用不同剂量(0~200 μmol/mL)槲皮素分别处理肺癌A549、H1299、H460细胞72 h,发现槲皮素诱导了三种肺癌细胞系凋亡,其中H460细胞敏感性最高。随后通过三个独立试验进一步证实其对H460细胞作用,首先用Hoechst染料检查核仁形态,发现槲皮素处理后的细胞显示出凋亡细胞的典型形态特征;第二进行DNA片段化测定,发现用较高浓度处理后的细胞呈现出明显的DNA阶梯化;最后用锥虫蓝排除实验确定活细胞比例,发现槲皮素以剂量依赖方式降低了存活细胞的百分比。进一步检测相关基因,发现槲皮素上调死亡途径相关基因,包括死亡受体:TRAILR、FAS、肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor,TNFR1),半胱天冬酶级联反应:Caspase-10、DFF45;下调细胞存活相关基因:IKK、NF-κB、AKT,从而促进细胞凋亡。最后得出槲皮素可诱导三种肺癌细胞凋亡,且是肺癌H460细胞凋亡的有效诱导剂。
 
BCL-2是抗凋亡蛋白家族的代表成员之一,在许多肿瘤中呈高表达状态,BAX是促凋亡蛋白家族的主要成员之一,可通过促进线粒体释放细胞色素C,最终促进细胞凋亡[23]。刘涛等[6]将 0、20、40、80、160、200 μmol/L槲皮素处理肺癌H446细胞,48 h后发现槲皮素以剂量依赖的方式减低H446细胞密度,增多G2/M期细胞;增加BAX,降低BCL-2。得出槲皮素在体外能有效诱导肺癌H446细胞凋亡。
 
微管相关蛋白1 轻链3-II(Light chain 3-II, LC3-II)的表达下调,使细胞内有害物质堆积,损伤细胞基因,导致细胞发生癌变,且与细胞自噬功能呈正相关[24]。Beclin 1是一种抑癌蛋白,可调节细胞自噬,激活程序性死亡过程,在诸多肿瘤中常处于失表达或表达减少状态,与肿瘤的发生密切相关[25]。活性氧(reactive oxygen species, ROS)是具有活泼的化学性质和较高氧化活性的分子或粒子的总称,研究表明[26]高水平的ROS可促进NSCLC细胞生长,抑制T细胞免疫功能,亦有学者持不同的看法[27],发现高水平的ROS可造成细胞不可逆的氧化损伤、诱导细胞凋亡和自噬。Wang等[27]制备具有更好的脂溶性和更高的抗肿瘤活性的新型烷基化衍生物7-O-香叶基槲皮素(7-O-geranylquercetin, GQ),将其以0、15、25、35 μmol/mL剂量分别处理肺癌A549细胞、肺癌NCI-H1975细胞、正常人肺纤维细胞(HLF)24 h,发现GQ以剂量依赖的方式抑制两种肺癌细胞的活力并诱导其凋亡,但对HLF无毒性。进一步通过蛋白印迹法表明,GQ处理后,LC3-II,Beclin 1增加。流式细胞仪检测细胞周期发现GQ处理后增加处于G0/G1阶段细胞,减少S期细胞,且ROS形成增加。因而推测,GQ可选择性发挥细胞毒性,通过增加ROS,从而诱导凋亡和增加有助细胞凋亡的自噬。
 
3.2 干扰信号通路
信号转导和转录激活因子3(signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)是一种重要的转录因子,能促进诸多肿瘤细胞增殖和转移,抑制肿瘤细胞凋亡,其下游信号Mcl-1(myeloid leukemia-1 )在多种肿瘤中表现为凋亡抑制分子[28]。王静等[7]使用流式细胞学检测细胞凋亡,发现25、50、100 μmol/L槲皮素处理24 h后均可促进肺癌PC9/GR细胞凋亡,且随着槲皮素浓度的增高,早、晚期凋亡率均明显升高。探究其机制发现随着槲皮素给药剂量逐渐增加,STAT3的磷酸化能力明显受抑制,且显著降低了其下游凋亡相关蛋白Mcl-1表达,推测其抗凋亡机制可能与 Stat3/Mcl-1密切相关。
 
白介素-6(interleukin-6, IL-6)是促进肿瘤微环境中炎症反应的主要细胞因子之一,可激活凋亡信号来帮助癌细胞失控性增殖,STAT3是其下游信号因子,亦可促进炎症反应,同时帮助癌细胞维持稳态[29]。Mukherjee等[30]将66 μmol/mL槲皮素处理肺癌A549细胞48 h,发现槲皮素可诱导磷脂酰丝氨酸暴露,并可降低 IL-6滴度,诱导细胞凋亡。还发现其可使67.65%肺癌A549细胞停滞在亚-G1期。蛋白印迹法发现槲皮素下调p-STAT3表达,猜测其促肺癌A549细胞凋亡机制为靶向IL-6/ STAT3。
 
4 抑制肺癌细胞侵袭和转移
癌细胞转移常导致预后不良。Src作为肿瘤转移中关键性因子,其表达抑制可导致肿瘤细胞侵袭力降低,Src的异常高表达有助于成纤维细胞生长诱导因子-14(fibroblast growth factor-inducible 14,Fn14)介导的NF-κB的激活,NF-κB广泛存在于真核细胞中,与免疫、炎症、发育及肿瘤的发生发展密切相关,在肿瘤细胞中常呈高表达状态[31]。Yan Dong等[5]以100 μmol/mL槲皮素处理肺癌HCC827细胞 48 h,通过划痕实验、Transwell 分析表明槲皮素减少了细胞迁移,通过蛋白印迹法测得槲皮素组中Src,Fn14,p-IkBa,p-IKKb,NF-kB,p65表达下降,IkBa表达增加,提示槲皮素抗侵袭和转移潜能可能与调节Src/Fn14/NF-kB相关。
 
研究发现,空气污染物镍和炎症性细胞因子,常会导致肺癌转移率增加。Toll样受体(Toll-likereceptor-4, TLR4)可通过激活其下游NF-κB,形成有利于转移的炎症性可再生微环境。Wu等[32]发现5 µmol/mL槲皮素处理肺癌A549细胞4 h,可通过抑制炎症相关因子和靶向TLR4/NF-κB,减轻镍诱导的肺癌A549细胞转移。公认的癌基因STAT3已知参与多种肿瘤细胞的存活、细胞周期进展、血管生成、免疫逃避、上皮间质转化,与肿瘤转移相关[33]。研究[8]发现15、30 μmol/L槲皮素处理24 h后可通过靶向STAT3,影响肺癌细胞黏附于组织和迁移至器官的能力。
 
maspin在体内可抑制肿瘤的生长和转移,在体外可抑制基底膜的侵袭,并通过靶向AKT促肺癌细胞凋亡,AKT是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,其在许多恶性肿瘤中呈异常激活状态,具有调控细胞黏附和胞外基质降解等功能[34]。Snail可通过与E-钙粘蛋白启动子近端部位相结合,最终导致上皮间充质转化(EMT),进而使上皮细胞失去与基底膜的连接,促进肿瘤细胞侵袭和转移[35]。解整合素金属蛋白水解酶(ADAM )是一类新近发现的 I型膜锚定糖蛋白家族,在诸多恶性肿瘤中高表达,与细胞侵袭和转移密切相关,研究表明[36]ADAM-9可通过水解和加工层粘连蛋白-β3链,从而调节黑色素瘤细胞粘附性。Chang等[37]研究发现10 µmol/m~50 µmol/mL槲皮素处理肺癌A549细胞24 h后可显著抑制其侵袭转移,机制可为:上调maspin而抑制Akt激活,抑制Snail介导的上皮间充质转化,抑制ADAM9表达。还有研究[38]推测30、60 µmol/mL槲皮素处理肺癌A549细胞24 h后,可通过分解细胞骨架,抑制波形蛋白、N-钙粘蛋白mRNA表达,最终抑制肺癌A549细胞迁移。
 
基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinases 9,MMP-9)在乳腺癌、胃癌、食管癌及肺癌等多种恶性肿瘤中均呈高表达[39]。赵欣等[15]发现槲皮素是典型的竞争性抑制剂,(1.0,2.5,5.0,10.0,20.0 µmol/L)槲皮素处理24 h后呈剂量依赖的方式,以非共价力高选择性的结合到MMP-9的活性中心,影响MMP-9mRNA、蛋白质的表达,抑制肺癌A549细胞迁移。
 
5 增加肺癌细胞对各种治疗的敏感性
5.1增加肺癌细胞对放射线的敏感性
WEE1是酪氨酸激酶家族的成员,参与调节细胞周期、修复损伤DNA、维持基因组的稳定,在肿瘤中常过表达[40]。Qi Wang等[41]用(0、25、50、100 µmol/L)槲皮素处理抗辐射细胞株(GLC-82/R和HTB-182/R),结果显示随着槲皮素浓度和处理时间的增加,两种细胞的活力逐渐降低。随后以50 μmol/mL槲皮素处理上述两种细胞24 h后,分别联合(0、2、4、6、8 Gy)放射线,发现槲皮素处理后可显著提高细胞对放射线的敏感性,蛋白印迹法发现BAX、p53、miR-16-5p表达逐渐上调,BCL-2、Chk1、WEE1表达逐渐下调。因而推测,槲皮素可通过调节凋亡相关蛋白及miR-16-5p/WEE1,促进抗辐射细胞株凋亡并可用作放疗增敏剂。
 
5.2增加肺癌细胞对化学药物的敏感性
乙酰基转移酶p300可通过调节蛋白乙酰化水平而参与肿瘤的发生、发展和转归。p300在多种肿瘤组织中的高表达常提示肿瘤患者的预后不良[42]。组蛋白脱乙酰基酶抑制剂曲古抑菌素A( trichostatin A,TSA)和伏立诺他(vorinostat,V)是新一代的抗肿瘤药物。Chuang等[43]结果表明,5 μmol/mL槲皮素处理肺癌H1299细胞72 h后,可显著增加TSA和V诱导的肺癌细胞凋亡,蛋白印迹法表明,5 μmol/mL槲皮素可增加p300、死亡受体5(death receptor 5,DR5)mRNA和蛋白质、乙酰组蛋白H3、H4、DR5蛋白的表达,caspase-3、caspase-10的活化。因而推测,槲皮素可能是通过上调p300表达,继而上调组蛋白乙酰化和DR5相关的细胞死亡信号级联反应,从而增强了TSA与V在肺癌H1299细胞中诱导凋亡能力。得出槲皮素可作为组蛋白脱乙酰基酶抑制剂的增敏剂治疗肺癌。
 
热激蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)可帮助蛋白质折叠、修饰和运输,在肿瘤中常过表达,可抑制癌细胞凋亡、促进癌细胞生长[44]。Lee等[45]将50 µmol/mL槲皮素和0.1 µg/mL吉西他滨联合处理肺癌A549、H460细胞24 h,发现联合组显著降低两种肺癌细胞活力,且消除了两种细胞间药敏性差异。蛋白印迹法表明联合组显著下调两种细胞中HSP70表达。进而提出槲皮素通过靶向HSP70可作为化学增敏剂治疗肺癌。
 
5.3增加肺癌细胞对靶向药物的敏感性
刘伟等[46]将肺癌H1975细胞为治疗对象,发现任何浓度(2. 625、5. 25、10. 5、21、42、84 nmol/L)的奥西替尼联合任何浓度(15. 625、31. 25、62. 5、125、250、 500 μmol/L)的槲皮素处理72 h后,联合指数CI值均<1,表明二者联合有协同抑制作用。22 nmol/L奥西替尼联合110 μmol/L槲皮素处理肺癌H1975细胞72 h后,联合组的凋亡率(47.8%)较单药组高,进一步探究其机制发现两药联合后Akt 磷酸化能力显著降低,Bcl2表达上调,Bax表达下降。王静等[47]将不同浓度(1.5625、3.125、6.25、12.5、25、50 、100 μmol/L)的吉非替尼与不同浓度(7.8125、15.625、31.25、62.5、125、250 、500 μmol/L)的槲皮素联合,处理NSCLC PC9/GR细胞48 h。发现两药也表现为协同效应。通过流式细胞仪检测细胞凋亡发现40 μmol/L 吉非替尼联合 90 μmol/L槲皮素处理NSCLC PC9/GR细胞24 h后,联合组凋亡率(49.70±2.10),较单药组明显升高。进一步使用蛋白印迹法发现,联合组中p-Akt表达下降,剪切型caspase-3表达上升。因而推测槲皮素抗癌机制可能为:降低AKT磷酸化能力,增强 Caspase-3活性。
 
6 在肺癌动物移植瘤中的应用
研究发现槲皮素在体内对动物移植瘤也有抗癌作用[5,14,17,31]。Yan Dong等[5]将100 mg/kg槲皮素通过腹腔内给药于肺癌HCC827荷瘤小鼠,连续给药3 w,发现槲皮素显著抑制小鼠实体瘤生长,进一步通过HE染色发现槲皮素抗癌机制可能与诱导E-钙粘蛋白水平,抑制N-钙粘蛋白水平,改变上皮-间质转化有关。Li等[14]将小鼠Lewis肺癌异种移植模型分别以(50、100、200 µg/mL)槲皮素连续给药15 d,通过测量肿瘤体积发现任何浓度槲皮素均不影响小鼠体重且在体内并无明显毒性,抑制肿瘤生长能力与剂量成正相关。随后使用化学染色检查小鼠肺切片发现随着槲皮素剂量的升高,转移灶逐渐减小。进一步使用RNA提取、逆转录聚合酶链反应和蛋白印迹法了解其抗癌机制,发现槲皮素组BAX、p53 、Fas、BAX/BCL-2增加,BCL-2降低。推测槲皮素可通过调节凋亡相关蛋白而具备抗癌活性。Baksi等[18]构建肺癌A549细胞荷瘤小鼠,予25 mg/kg QCT-CS NPs静脉注射,2次/w,连续4 w,治疗5 w后发现肿瘤体积较槲皮素组、空白组分别减少了31.13%、62.86%,且不影响小鼠体重,表明QCT-CS NPs和槲皮素在小鼠体内具有抗肿瘤特性且无明显毒性,进一步测量抗氧化物酶活性示QCT-CS NPs组血清超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)最高,因而推测QCT-CS NPs可通过增加血清SOD水平,从而预防氧化损伤,中和有害的活性氧,最终诱导肿瘤细胞凋亡。肺癌患者常发生脑转移,以至生存时间减短。Cittadini等[48]发现100 mg/kg巴拉东圭冬虫夏草(主要活性成分为槲皮素)连续3 w通过口服给药于小鼠肺腺癌异种移植模型,发现其在小鼠的脑、肝脏、肿瘤中以剂量依赖的形式存在,进一步测定IL-6水平发现其在中、端脑中发挥不同的神经保护作用,表明槲皮素具有减轻肺癌病情演变过程中神经组织损害和诱导细胞死亡的作用。
 
7 总结与展望
研究发现肺癌发病率高居首位,越来越受人们重视。综上,槲皮素及其衍生物均有抗肺癌的活性,且槲皮素衍生物作用效果更强。但至今槲皮素尚未开发成为产品应用于临床,究其原因可能为槲皮素制剂抗肺癌作用机制研究报道尚少;且槲皮素进入人体后会产生新的代谢产物如槲皮素-3-葡萄糖醛酸,故而无法准确预估槲皮素的生物利用度和药理作用;再因目前流行病学关于槲皮素摄入量与癌症发生率方面的研究较少,故尚无法证实其在人体内作用效果。本文综合各项实验表明槲皮素以不同的机制作用于癌症各个阶段,其作用机制不是单一的,而是通过多种途径协同达成的,且槲皮素可增加诸多抗癌手段的敏感性,在抗肺癌方面具有广泛的应用前景,旨在为槲皮素、衍生物及其新型制剂发展成为新型抗肺癌药物提供实验依据。近年来有研究表明槲皮素可诱导肺癌细胞自噬,这可能发展为槲皮素抗肺癌的新策略,但其作用机制尚待进一步深入了解;槲皮素与其他抗癌方法联合使用的实验尚少,其机制有待考究;较多研究多集中于体外,其在体内药理作用和活性如何,尚待临床实验证实以提供更有力的证据。
 
参考文献
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