廖洪利,吴 也,臧志和
(1.成都医学院药学院,成都 610083; 2.四川海思科制药有限公司,成都 610041)
漆黄素(fisetin,FIS, 3,3',4',7-四羟基黄酮),又名非瑟酮,是从漆树科植物木腊树(RhussuccedaneaL)等植物中提取的一种天然类黄酮化合物。本品亦存在于蔬菜和水果中,如苹果、柿子、葡萄、猕猴桃、草莓、洋葱和黄瓜等[1]。漆黄素具有抗氧化、抗炎等药理学特性[2,3],其分子式为C15H10O6,分子量为286.23。
近年来,漆黄素在抗肿瘤方面的作用引起了人们的关注。研究表明,漆黄素可通过诱导肿瘤细胞凋亡、影响肿瘤细胞信号转导通路、抑制肿瘤细胞增殖、抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭等途径发挥抗肿瘤作用。本文就漆黄素的抗肿瘤作用及其机制的研究进展做简要综述。
漆黄素主要通过激活Caspase、下调BIRC8和Bcl2L2、抑制COX-2等途径诱导肿瘤细胞凋亡。
1.1激活Caspase应用TRAIL(相关的凋亡诱导配体)和漆黄素联合治疗的前列腺癌症细胞能够显著地活化caspase-8和caspase-3,破坏线粒体膜电位,最终导致癌细胞凋亡[4]。Ying 等[5]研究提示,漆黄素在人宫颈癌细胞中通过caspase-8或caspase-3附属通道的激活诱导细胞凋亡。Chen 等[6]研究提示,漆黄素在肝癌细胞SK-HEP-1中通过激活caspase 3的级联和替代p21蛋白的表达诱导细胞凋亡。Yang 等[7]研究表明,漆黄素以caspase-3缺陷性的人乳腺癌细胞为靶向,诱导caspase-7相关的细胞凋亡以及抑制细胞自噬。Jang 等[8]发现,漆黄素能够在多发性骨髓瘤U266细胞中由ROS和AMPK途径诱导细胞凋亡,其作用机制是caspase-3的活化。
1.2下调BIRC8和Bcl2L2杆状病毒含IAP重复序列蛋白baculovirl IAP repeat-containing protein 8(BIRC8)和细胞凋亡调节器Bul-W(Bcl2L2)为高度保守的内源性抗细胞凋亡因子,主要通过抑制Caspase活性和参与调解核因子NF-κB的作用而抑制细胞凋亡。Kim 等[9]通过实验证实,漆黄素在Huh-7细胞的抗癌作用可能是通过下调BIRC8和Bcl2L2而导致的。
1.3抑制COX-2Suh 等[10]的研究表明,漆黄素抑制肿瘤细胞的COX-2和Wnt / EGFR / NF-κB信号通路,从而诱导肿瘤细胞凋亡并抑制结肠癌的生长。
信号传导通路是将胞外刺激由细胞表面传入细胞内,启动了胞浆中的信号传导通路,通过多种途径将信号传递到细胞内,促成或抑制特定靶基因的表达。
2.1影响MAPK信号通路丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activatated protein kinase,MAPK)信号通路的主要功能是将细胞外信号传导到细胞及其核内,引起细胞生物学反应。细胞外调节蛋白激酶(extracellularregulatedproteinkinases,ERK)是MAPK信号通路中的重要成员[11]。Ying 等[5]用漆黄素处理HeLa细胞时,发现漆黄素能持续激活ERK1/2磷酸化,从而诱导细胞凋亡,证实了漆黄素的防癌抗癌作用。
2.2抑制NF-kB通路NF-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)是一种核转录因子,其转录活性增高与多种癌基因的激活相关。抑制肿瘤细胞的NF-κB通路可诱导细胞凋亡、阻断细胞分裂周期,进而抑制肿瘤细胞的增殖[12]。Li 等[13]实验表明,漆黄素在膀胱癌细胞的通路中激活p53和抑制NF-κB,从而诱导细胞周期停滞和细胞凋亡。
2.3抑制PI3K-Akt 磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinsoitlo 3-kinase,PI3K)是与细胞内传导有关的脂类第二信使,其在肿瘤细胞信号转导中起着重要的调节作用。Suh 等[14]通过抑制前列腺癌细胞中PTEN/PI3K/Akt信号通路的一个重要的部分——mTOR信号通路,诱导自噬性细胞死亡。Adhami 等[3]评估了漆黄素对黑色素瘤、前列腺癌、胰腺癌和肺癌等癌症的影响,发现漆黄素作为一种PI3K/Akt和mTOR通路的双重抑制剂而发挥抗肿瘤作用。
肿瘤的发生发展与细胞增殖失控、分化障碍及凋亡受阻紧密相关。Ravichandran等[15]用漆黄素治疗苯并(a)芘诱导肺炎的小鼠,对其抗增殖疗效进行评估,认为漆黄素可以用作对肺癌的化学预防制剂。Syed 等[16]研究表明,眼球相关转录因子(MITF)-过度表达细胞的流式细胞分析显示,漆黄素抑制MITF诱导的细胞增殖。Kim 等[9]用MTT法评价漆黄素对Huh-7细胞中的抗增殖效果,数据说明漆黄素在Huh-7细胞中是一种有效的抗增殖剂,并且这种效果是由于细胞凋亡的诱导产生的。
肿瘤细胞的迁移和侵袭能力对恶性肿瘤的发展有极其重要的影响。Liao 等[17]研究发现,漆黄素能抑制人肺腺癌A549细胞在体外的迁移和侵袭。Chien 等[18]在非细胞毒性的浓度的条件下,发现漆黄素在高转移PC-3细胞的附着、迁移和侵袭能力中表现出了抑制作用。
综上所述,天然产物漆黄素可通过多种途径抑制肿瘤细胞的生长和扩散。同时,漆黄素具有在自然界中分布广泛、毒副作用小、多途径发挥作用等特点,相信随着对漆黄素抗肿瘤作用机制研究的不断深入,可望使之更科学合理地应用于临床,为人类健康事业服务。
1Adhami V M,Syed D,Khan N,etal.Dietary flavonoid fisetin: A novel dual inhibitor of PI3K/Akt and mTOR for prostate cancer management[J].Biochem Pharmacol,2012,84 : 1277
2Park H H,Lee S,Oh J M,etal. Anti- inflammatory activity offisetin in human mast cells (HMC- 1) [J]. Pharmacol Res,2007, 55 (1): 31
3van Acker F A,Schouten O,Haenen G R,etal. Flavonoidscan replace alpha-tocopherol as an an-tioxidant [J]. FEBSLett, 2000, 473 (2): 145
4Szliszka E,Helewski K J,Mizgala E,etal.The dietary flavonol fisetin enhances the apoptosis-inducing potential of TRAIL in prostate cancer cells[J].Int J Oncol,2011,39(4): 771
5Ying T H,Yang S F,Tsai S J,etal.Fisetin induces apoptosis in human cervical cancer HeLa cells through ERK1/2-mediated activation of caspase-8-/caspase-3-dependent pathway[J].Arch Toxicol,2012,86(2):263
6Chen Y C,Shen S C,Lee W R,etal.Wogonin and fisetin induction of apoptosis through activation of caspase 3 cascade and alternative expression of p21 protein in hepatocellular carcinoma cells SK-HEP-1[J].Arch Toxicol, 2002, 76(5-6):351
7Yang P M,Tseng H H,Peng C W,etal.Dietary flavonoid fisetin targets caspase-3-deficient human breast cancer MCF-7 cells by induction of caspase-7-associated apoptosis and inhibition of autophagy[J].Int J Oncol,2012, 40(2):469
8Jang K Y,Jeong S J,Kim S H,etal.Activation of reactive oxygen species/AMP activated protein kinase signaling mediates fisetin-induced apoptosis in multiple myeloma U266 cells[J].Cancer Lett,2012,319(2):197
9Kim J Y,Jeon Y K,Jeon W,etal.Fisetin induces apoptosis in Huh-7 cells via downregulation of BIRC8 and Bcl2L2[J].Food Chem Toxicol,2010, 48(8-9): 2259
10Suh Y,Afaq F,Johnson J J,etal.A plant flavonoid fisetin induces apoptosis in colon cancer cells by inhibition of COX2 and Wnt/EGFR/NF-kappaB-signaling pathways[J]. Carcinogenesis,2009,30(2):300
11Bose C,Zhang H,Udupa K B,etal.Activation of p-ERK1/2 by nicotine in pancreatic tumor cell line AR42J: effects on proliferation and secretion[J].Am J Physiol Gastrointest LiverPhysiol,2005,289(5):926
12Bharti A C,Aggarwal B B.Nuclear factor-kappa B and cancer: its role in prevention and therapy[J].Biochem Pharmacol,2002,64(5-6):883
13Li J,Cheng Y,Qu W,etal.Fisetin, a dietary flavonoid, induces cell cycle arrest and apoptosis through activation of p53 and inhibition of NF-kappa B pathways in bladder cancer cells[J].Basic Clin Pharmacol Toxicol,2011,108(2):84
14Suh Y,Afaq F,Khan N,etal.Fisetin induces autophagic cell death through suppression of mTOR signaling pathway in prostate cancer cells[J].Carcinogenesis,2010,31(8):1424
15Ravichandran N,Suresh G,Ramesh B,etal.Fisetin, a novel flavonol attenuates benzo(a)pyrene-induced lung carcinogenesis in Swiss albino mice[J].Food Chem Toxicol,2011,49(5):1141
16Syed D N,Afaq F,Maddodi N,etal.Inhibition of human melanoma cell growth by the dietary flavonoid fisetin is associated with disruption of Wnt/beta-catenin signaling and decreased Mitf levels[J].J Invest Dermatol,2011,131(6):1291
17Liao Y C,Shih Y W,Chao C H,etal.Involvement of the ERK signaling pathway in fisetin reduces invasion and migration in the human lung cancer cell line A549[J].J Agric Food Chem,2009,57(19):8933
18Chien C S,Shen K H,Huang J S,etal.Antimetastatic potential of fisetin involves inactivation of the PI3K/Akt and JNK signaling pathways with downregulation of MMP-2/9 expressions in prostate cancer PC-3 cells[J].Mol Cell Biochem,2010,333(1-2):169