【中文名稱】羽扇豆醇
【英文名稱】lupeol
【CAS號(hào)】545-47-1
【分子式】C30H50O
【檢測(cè)方法】HPLC
【來 源】本品為柴胡為豆科羽扇豆屬Lupinus polyphyllus種子皮
【規(guī) 格】98%
【性狀】本品為針狀結(jié)晶
【藥理作用】具有抗脂質(zhì)氧化、抗自由基、增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗病毒等多種生理功能。
近年來中草藥等天熱藥物成分由于對(duì)惡性腫瘤的抑制作用和對(duì)機(jī)體的低毒性收到廣泛關(guān)注。羽扇豆醇屬于三萜類化合物,它廣泛存在于多種水果、蔬菜和中草藥等植物中。據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道,羽扇豆醇在癌、乳腺癌、前列腺癌、黑色素癌等腫瘤中顯示出抗癌活性;且一定劑量的羽扇豆醇能逆轉(zhuǎn)致癌物對(duì)大鼠的損害,拮抗化療藥對(duì)大鼠的毒性。因此,羽扇豆醇可能是具有極大潛力的天然抗腫瘤藥物?,F(xiàn)就其抗腫瘤作用及其機(jī)制作一綜述。
1 對(duì)黑色素瘤的抑制作用
羽扇豆醇對(duì)小鼠黑色素瘤有抑制生長(zhǎng)及誘導(dǎo)分化作用。Hata等發(fā)現(xiàn)中草藥蒲公英根的提取物能夠抑制B162F2小鼠黑色素瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和誘導(dǎo)其分泌黑色素,并進(jìn)一步提純和分離了該化合物,證明它就是羽扇豆醇。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明,誘導(dǎo)黑色素瘤細(xì)胞分化是通過激活有絲分裂原活化蛋白激酶(MAKP)途徑來實(shí)現(xiàn)的,而羽扇豆環(huán)C-3結(jié)構(gòu)的異同在MAKP途徑的激活中起關(guān)鍵作用。
羽扇豆醇對(duì)惡性黑色素瘤的轉(zhuǎn)移具有抑制作用,其機(jī)制主要與Wnt/β-連環(huán)蛋白(catenin)信號(hào)通路相關(guān),而與MAPK途徑無關(guān)。Hata等觀察了羽扇豆醇對(duì)人黑色素瘤細(xì)胞B162F2細(xì)胞遷移能力的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)羽扇豆醇明顯抑制了該細(xì)胞對(duì)纖連蛋白的趨化作用;這種抑制作用是通過破壞癌細(xì)胞張力絲的組裝,破壞肌動(dòng)蛋白骨架來實(shí)現(xiàn)的,與MAPK途徑無關(guān)。Saleem等報(bào)道,羽扇豆醇在體內(nèi)外對(duì)高轉(zhuǎn)移潛力的人黑色素瘤451Lu和WM35細(xì)胞均有生長(zhǎng)抑制作用,與此同時(shí),延緩了細(xì)胞周期,尤其是G1-S期,降低了Wnt靶基因細(xì)胞周期素(cyclin)D1、cyclin D2的表達(dá);下調(diào)了Bcl-2和Bax蛋白水平的比率;同事觀察到腫瘤細(xì)胞的致死量對(duì)人類正常黑色素細(xì)胞沒有毒性作用。而Tarapore等的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),羽扇豆醇是通過抑制黑色素瘤細(xì)胞Mel928抑制Wnt靶基因c-myc、cyclin D1的表達(dá)和β-catenin從細(xì)胞質(zhì)到細(xì)胞核的轉(zhuǎn)位而降低細(xì)胞活力,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、減少細(xì)胞集落形成能力,抑制Mel928黑色素瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),抑制Mel928來源的腫瘤細(xì)胞在無胸腺裸鼠的生長(zhǎng)。
2 對(duì)小鼠皮膚癌的抑制作用
Saleem等在小鼠腫瘤發(fā)生模型觀察到局部使用羽扇豆醇對(duì)TPA(12-O-tetradecanoyl-phorbol-13-acetate)誘導(dǎo)的皮膚腫瘤有抑制作用。局部預(yù)先使用一定劑量的羽扇豆醇對(duì)TPA引起的皮膚水腫和皮膚異常增生、表皮鳥氨酸脫羥酶活性升高,以及環(huán)氧和酶2蛋白和一氧化氮合酶的表達(dá)升高均有明顯的抑制作用。說明羽扇豆醇對(duì)皮膚癌的發(fā)生及其腫瘤發(fā)生中參與核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)和磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinases,PI3K)信號(hào)通路的激活。Saleem等還發(fā)現(xiàn),羽扇豆醇局部用藥能夠抑制TPA誘導(dǎo)的PI3K激活、蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸激酶(protein-threonine kinase,Akt)的Thr(308)位點(diǎn)的磷酸化、NF-κB和IKKα的激活,以及Iκα的降解和磷酸化。說明羽扇豆醇對(duì)皮膚癌發(fā)生的抑制作用機(jī)制可能是通過調(diào)控NF-κB和PI3K/ Akt通路的激活。他們?cè)?/span>TPA用藥前用羽扇豆醇預(yù)處理小鼠,結(jié)果到實(shí)驗(yàn)28周實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),與對(duì)照組相比,羽扇豆醇明顯降低了CD-1小鼠皮膚腫瘤發(fā)生的潛伏期。
3 對(duì)乳腺癌的抑制作用
羽扇豆醇對(duì)乳腺癌細(xì)胞具有抑制生長(zhǎng)作用。Saleem觀察到羽扇豆醇對(duì)受體(ER)陰性和陽(yáng)性乳腺癌細(xì)胞均有抑制作用,而且呈劑量和時(shí)間依賴關(guān)系。說明羽扇豆醇對(duì)乳腺癌細(xì)胞ER的影響,Lambertini等用羽扇豆醇單獨(dú)作用于乳腺癌ER陰性細(xì)胞株MDA-MB-231,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞株生長(zhǎng)受到抑制,但是其ER的表達(dá)沒有變化。然而當(dāng)羽扇豆醇和誘餌分子共同作用于MDA-MB-231細(xì)胞株時(shí),卻發(fā)現(xiàn)上調(diào)了ER基因的表達(dá)。說明羽扇豆醇對(duì)乳腺癌細(xì)胞的抑制作用雖然不依賴于ER途徑,然而卻有一定的關(guān)聯(lián)。
除對(duì)ER受體進(jìn)行研究外,也有學(xué)者開始研究羽扇豆醇對(duì)乳腺癌細(xì)胞人表皮生長(zhǎng)因子受體2(HER2)的作用。據(jù)Saleem觀察到羽扇豆醇抑制HER2陽(yáng)性乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng),說明羽扇豆醇可能通過HER2作用于乳腺癌細(xì)胞,但是目前尚未見相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)表。
4 對(duì)前列腺癌細(xì)胞的抑制和誘導(dǎo)凋亡作用
在內(nèi)分泌相關(guān)腫瘤中,除乳腺癌細(xì)胞外,體內(nèi)外研究證明,羽扇豆醇對(duì)前列腺癌也具有抑制作用。Saleem等發(fā)現(xiàn),羽扇豆醇對(duì)前列腺癌細(xì)胞株LNCaP和CWR22Rrl具有生長(zhǎng)抑制和誘導(dǎo)凋亡作用,且呈劑量依賴關(guān)系,其機(jī)制主要是羽扇豆醇激活了fas受體介導(dǎo)的凋亡途徑。此外,羽扇豆醇對(duì)前列腺癌移植瘤生長(zhǎng)也有明顯的抑制作用。
目前的觀點(diǎn)是,羽扇豆醇抗前列腺癌的機(jī)制可能是通過雄激素抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)途徑發(fā)生。一項(xiàng)研究表明,經(jīng)雄激素預(yù)處理后的小鼠前列腺組織中,羽扇豆醇能夠抑制活性氧的產(chǎn)生和恢復(fù)消耗的抗氧化物酶。Saleem等正在進(jìn)行的研究顯示,羽扇豆醇作用于前列腺癌細(xì)胞的位點(diǎn)處于雄激素受體(AR)配體結(jié)合區(qū)。Siddique等認(rèn)為,羽扇豆醇是一個(gè)有效的AR抑制劑,發(fā)現(xiàn)羽扇豆醇顯著抑制了前列腺癌細(xì)胞AR的轉(zhuǎn)錄活性和前列腺特異性抗原(PSA)的表達(dá),羽扇豆醇與雄激素競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合AR,阻斷了AR與AR反應(yīng)基因的結(jié)合,抑制率靶基因?qū)?/span>RNA聚合酶Ⅱ的招募。羽扇豆醇不但可以對(duì)雄激素依賴型細(xì)胞(ADPC)和趨勢(shì)耐受性細(xì)胞(CRPC)兩種前列腺癌細(xì)胞在裸鼠的致瘤力均有抑制作用,而且可以同時(shí)降低裸鼠血清和腫瘤組織PSA的水平。
還有研究認(rèn)為,羽扇豆醇對(duì)前列腺癌細(xì)胞的作用于Wnt/β-catenin 通路相關(guān)基因的表達(dá)有關(guān)。此外,羽扇豆醇對(duì)前列腺癌的抑制作用可能與抑制細(xì)胞周期蛋白調(diào)節(jié)信號(hào)通路,主要還是延遲G2-M細(xì)胞周期有關(guān)。Saleem等觀察到,羽扇豆醇還作用于前列腺癌細(xì)胞的微管組裝和其調(diào)節(jié)分子蛋白Sathmin和Survivin等的表達(dá),進(jìn)而導(dǎo)致G2-M細(xì)胞周期延遲。Prasad等研究也顯示,羽扇豆醇在前列腺癌細(xì)胞中誘導(dǎo)了G2-M細(xì)胞的周期延遲。
5 對(duì)癌的抑制和誘導(dǎo)凋亡作用
癌惡性程度高,容易發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移,手術(shù)治療效果欠佳,而對(duì)常規(guī)的放療和化療容易產(chǎn)生耐受,這些因素與Ras蛋白的畸變與多種信號(hào)通路的誘導(dǎo)激活以及癌細(xì)胞對(duì)凋亡的抵抗有關(guān)。Saleem等的一項(xiàng)研究表明,羽扇豆醇對(duì)癌有抑制生長(zhǎng)的作用,并且抑制Ras通路可誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。在這項(xiàng)研究中觀察了羽扇豆醇對(duì)人癌細(xì)胞株AsPC-1生長(zhǎng)抑制以及對(duì)Ras誘導(dǎo)的信號(hào)通路的改變和影響。結(jié)果表明,羽扇豆醇抑制了人癌細(xì)胞株AsPC-1的增殖和誘導(dǎo)了該細(xì)胞株的凋亡。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),羽扇豆醇顯著降低了Ras蛋白的表達(dá),調(diào)節(jié)了蛋白激酶Cα/鳥甘酸脫羥酶、PI3K/Akt和MAPK通路中多種信號(hào)分子的蛋白表達(dá),顯著降低了NF-κB信號(hào)通路的活性。Saleem等的研究發(fā)現(xiàn)羽扇豆醇誘導(dǎo)癌細(xì)胞的凋亡,還可作用于Panc-1、BxPC-3和AsPC+1等原癌基因;值得一提的是,相對(duì)于低侵襲性的Bx-PC-3包括野生型,羽扇豆醇高度惡性、高侵襲性的癌細(xì)胞包含突變的Kras基因更具特異性。
6 對(duì)肝癌細(xì)胞的抑制作用
Lee等發(fā)現(xiàn)羽扇豆醇在體內(nèi)外對(duì)肝癌啟動(dòng)細(xì)胞(tumor-initiating cell,T-IC)的自我更新能力具有抑制作用,此外,羽扇豆醇抑制了T-IC細(xì)胞在無胸腺裸鼠的致瘤能力,下調(diào)了T-IC細(xì)胞的標(biāo)志物CD133的表達(dá)水平。PTEN在T-IC的自我更新和對(duì)化療藥物抗藥性中具有關(guān)鍵作用。Lee等還發(fā)現(xiàn),羽扇豆醇可通過PTEN-Akt-ABCG2途徑,使T-IC細(xì)胞對(duì)化療藥物具有增敏作用,因此,羽扇豆醇可能是肝癌治療的一個(gè)靶向藥物。另有研究發(fā)現(xiàn),羽扇豆醇對(duì)肝癌細(xì)胞株SMMC7721具有生長(zhǎng)抑制和誘導(dǎo)凋亡作用,機(jī)制可能是下調(diào)死亡受體DR3的表達(dá)。
7 對(duì)白血病細(xì)胞的抑制作用
羽扇豆醇對(duì)白血病細(xì)胞有生長(zhǎng)抑制和誘導(dǎo)凋亡的作用。Miles等在1976年就發(fā)現(xiàn)。植物Sarracenia flava 根和葉的氯仿提取物對(duì)白血病細(xì)胞P-388顯示出抗癌活性,其中羽扇豆醇是抗癌活性的主要有效成分。Aratanechemuge等發(fā)現(xiàn)羽扇豆醇誘導(dǎo)了人類髓樣白血病HL-60細(xì)胞株的凋亡。Hata等觀察了羽扇環(huán)三萜類對(duì)人類白血病細(xì)胞HL60、U937和K562的抗腫瘤作用,發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,羽扇環(huán)C-17點(diǎn)羰基化對(duì)3種白血病細(xì)胞有顯著的生長(zhǎng)抑制和誘導(dǎo)凋亡作用。因此認(rèn)為,羽扇豆醇對(duì)白血病細(xì)胞的抑制作用于羽扇環(huán)的羰基化有關(guān)。
8 對(duì)其他腫瘤的抑制作用
羽扇豆醇對(duì)頭頸腫瘤具有抑制作用。Lee等的一項(xiàng)研究顯示,羽扇豆醇單獨(dú)或與化療藥物聯(lián)合在頭頸腫瘤的治療中具有一定作用。這項(xiàng)研究表明,羽扇豆醇能使頭頸癌細(xì)胞死亡而正常舌成纖維細(xì)胞不受影響;一定劑量的羽扇豆醇不但抑制頭頸腫瘤生長(zhǎng),而且可通過NF-κB途徑抑制腫瘤轉(zhuǎn)移。此外,在口舌基底細(xì)胞癌裸鼠模型中,研究顯示羽扇豆醇增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞對(duì)的化療敏感性。另外,有發(fā)現(xiàn)羽扇豆醇對(duì)人卵巢癌細(xì)胞具有一定抑制作用。