五味子乙素通過線粒體凋亡途徑誘導凋亡的機制研究

狄 烊,閆曉英,姜亞磊,孟天嬌,胡曉勇綜述,金 宏,齊 玲審校

(吉林醫藥學院：1.2010級臨床本科班，2.實驗中心，3.病理教研室，吉林 吉林 132013)

·綜 述·

五味子乙素通過線粒體凋亡途徑誘導凋亡的機制研究

ThestudyonthemechanismofSchisandrinBinducingapoptosisthroughmitochondrialpathway

狄 烊1,閆曉英1,姜亞磊1,孟天嬌1,胡曉勇1綜述,金 宏2,齊 玲3*審校

(吉林醫藥學院：1.2010級臨床本科班，2.實驗中心，3.病理教研室，吉林 吉林 132013)

五味子是吉林省中藥材的優勢產業，它具有抗衰老、抗氧化和抗腫瘤等多種作用，五味子乙素是五味子抗腫瘤的主要活性成分之一。在凋亡發生時線粒體途徑一直是研究的熱點內容，因此，我們將Sch B與凋亡線粒體途徑中caspases及Bcl-2家族成員的關系進行綜述。

五味子乙素;線粒體途徑;凋亡

研究Sch B聯合順鉑對肝癌的作用時發現，Sch B 可以增效順鉑所引起的促凋亡作用，這一作用是通過caspase-8活化所引發[6]。同時，研究Sch B對正常肝細胞受到H2O2損傷的作用時發現，Sch B可以通過抑制caspase-8活化，起到保護正常肝細胞的作用[7]。同時，Sch B對機體正常的細胞沒有毒性作用，在保護正常細胞的同時還可以誘導腫瘤細胞凋亡[8]。但這只是幾個實驗的結果，還需要更多的實驗來證明這一觀點，Sch B與caspase-8的關系有待深入探討。

2 Sch B與Bcl-2家族

Bcl-2家族成員在凋亡傳導中扮演了一個極其重要的角色，它具有促進凋亡及抑制凋亡的雙重作用。凋亡的線粒體傳導途徑主要受Bcl-2家族成員來調節，研究表明，Bcl-2家族成員一方面通過阻止caspases的活化發揮抑制凋亡的作用，另一方面也可通過控制凋亡前體，使其表達率改變，從而誘導凋亡發生[9-10]。而Bcl-2 的過表達可以阻斷線粒體膜電位下降和細胞色素C釋放，因而使化療藥物的敏感性降低[11]。

Sch B與Bcl-2家族成員的研究極少。有研究表明，在H2O2誘導的大鼠腎上腺嗜鉻細胞瘤(PC12)細胞凋亡實驗中，隨著北五味子總木脂素濃度的增加，免疫組化顯示各組表達Bcl-2增加，而Bax表達下降，說明北五味子總木脂素對H2O2誘導的PC12 細胞凋亡具有一定的保護作用，并且是通過調節Bcl-2和Bax 的表達實現的[12]。Sch B作為五味子木脂素中的主要抗腫瘤成分，也可能通過調節Bcl-2來控制細胞的凋亡。但這方面的研究過少， Sch B與Bcl-2家族成員的關系有待研究人員來探討。

3 Sch B與caspase-9

caspase-9被認為是細胞凋亡信號轉導過程中比較上游的一個作用點，caspase-9 的激活通常需要線粒體的參與，由細胞色素C介導。當細胞色素C與凋亡蛋白激活因子1(apoptotic protease activating factor-1,Apaf1)相結合后，募集dATP和caspase-9形成凋亡蛋白酶體，促使caspase-9通過自裂解方式裂解下游的caspase-3等多種caspases，引起凋亡的發生[13]。

研究表明，Sch B可使阿霉素誘導SMMC7721細胞凋亡的作用增強，分析發現，這與P-gp蛋白或其他的藥物轉運體無關，這種作用是通過活化caspase-9而不是caspase-8來發揮作用的，而且伴有線粒體膜電位的改變，同時對阿霉素引起的心臟毒性作用無協同作用[14]。但也有研究表明，Sch B能抑制人肝癌細胞SMMC-7721的增殖而誘導其發生，但凋亡發生時caspase-9表達沒有明顯的變化，說明Sch B 所引起的凋亡與caspase-9無關[15]，但此實驗只是檢測了caspase-9的表達，但并未檢測caspase-9的活化狀態。因此，Sch B完全有可能是通過促進caspase-9表達，從而誘導線粒體途徑激活而使凋亡發生。

4 Sch B與caspase-3

在正常情況下，細胞質內的caspase-3 以無活性的酶原形式存在，只有當細胞要凋亡時才被活化為有活性的caspase-3。在不同的凋亡傳導途徑中，caspase-3都是細胞凋亡的關鍵執行者，caspase-3是凋亡傳導通路中caspases蛋白酶級聯反應中的一個主要底物，是細胞凋亡的關鍵效應因子[16]。當caspase-9被剔除時或在caspase-8缺陷的細胞都不會引起凋亡，但二者卻不互相影響,在無caspase-9 的細胞中，caspase-8仍可激活caspase-3，而且在caspases的酶原上也被證明有caspase-8的剪切位點[17]。

Sch B單獨作用時，對小鼠H22腫瘤的生長有抑制作用，當聯合順鉑時，這種作用更加明顯。進一步研究發現，這可能是通過肝癌細胞表達caspase-8和caspase-9增高，從而促進caspase-3的高表達來達到誘導凋亡的目的[6]。除此之外， 也有研究表明，Sch B通過下調促凋亡蛋白基因，使caspase-3活性降低，從而減少大鼠皮層神經元對于β-淀粉樣蛋白(1-42)的神經毒性[18]。因此可以說，Sch B通過多種方式調節caspase-3的表達，使正常細胞不受損傷而腫瘤細胞卻可以發生凋亡反應。

5 展 望

我國的中醫文化可謂歷史悠久，在《神農本草經》中五味子被列為上品，其具有抗衰老、保肝、增強機體免疫機能等多種功效。五味子以木脂素和多糖成分抗腫瘤為主，尤其是Sch B可以通過多種方式誘導腫瘤細胞發生凋亡。因此，本綜述針對凋亡的線粒體途徑進行綜述，以便更加深入探討其抗腫瘤機制，為其作為抗腫瘤新藥提供更充分的依據。

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1673-2995(2013)04-0296-03

R285

A

1Sch B與caspase-8

吉林省教育廳項目(2012330，2011281);吉林醫藥學院大學生科研基金項目(201206).

狄 烊(1992-)，女(漢族)，在讀本科.

齊 玲(1974-)，女(漢族)，副教授,博士.

2013-05-06)

在腫瘤治療時，抑制腫瘤細胞的增殖或促使腫瘤細胞死亡具有十分重要的意義。腫瘤細胞死亡的方式包括壞死、凋亡、自噬和內質網爆發。其中凋亡是最為理想的死亡方式，腫瘤細胞經誘導發生凋亡后不引起周圍正常組織的變化，對機體沒有損傷。因此，當某一藥物可以誘導腫瘤細胞凋亡，這一藥物會被認為是治療腫瘤的最佳藥物[1]。五味子是長白山特色中藥材，也是吉林省的優勢產業，研究發現其具有抗腫瘤作用，五味子乙素(Schisandrin B，Sch B)是抗腫瘤主要活性成分之一[2]。凋亡的線粒體途徑在近年一直是研究的熱點，我們將Sch B與凋亡線粒體途徑中caspases及Bcl-2家族成員的關系進行一一綜述。

在凋亡傳導過程中，caspase-8是細胞凋亡的最重要的起始者，它與線粒體及非線粒體傳導途徑均密切相關[3-4]。在不同的藥物作用細胞后，可以通過細胞內死亡受體等激活死亡誘導信號復合體(death-inducing signaling complex,DISC)，從而使caspase-8活化，caspase-8發生自裂解，使凋亡發生[5]，這是凋亡各環節中最為關鍵的一步。