天然產(chǎn)物是藥物開(kāi)發(fā)的巨大源泉,如紫杉醇、依托泊苷、喜樹(shù)堿、長(zhǎng)春新堿等諸多天然藥物已經(jīng)成功進(jìn)入臨床應(yīng)用。山竹是在熱帶氣候中種植生長(zhǎng)的長(zhǎng)青果樹(shù),在泰國(guó)、越南、馬來(lái)西亞、印度尼西亞、菲律賓以及我國(guó)華南地區(qū)均有分布,其果皮是治療感染、創(chuàng)傷和腹瀉的良藥?,F(xiàn)代研究顯示,山竹果皮中含有大量的 氧雜蒽酮類化合物,具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化等活性。
α-mangostin(圖一A)就是山竹中代表性氧雜蒽酮類化合物,研究證實(shí)其在抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡等方面均有顯著效果。例如,最新的一項(xiàng)研究顯示,α-mangostin可以通過(guò)穩(wěn)定SHP1來(lái)抑制STAT3通路,從而達(dá)到抗肝癌的效果。
圖一 α-mangostin結(jié)構(gòu)及其抗肝癌細(xì)胞研究
(圖片出自參考來(lái)源1)
如圖一所示,在體外細(xì)胞活性層面上,α-mangostin對(duì)SK-Hep-1、hepg2、huh7以及smmc-7721等多種肝癌細(xì)胞表現(xiàn)除了一定的抑制作用(圖一B、C、D、E)。且與索拉非尼(Sorrafenib)聯(lián)用可以提高索拉非尼的抑瘤作用(圖一F)。進(jìn)一步的研究證實(shí),α-mangostin可以讓肝癌細(xì)胞更多的停留在G2期,可以誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡;在通路機(jī)制上,α-mangostin可以減少STAT3磷酸化,下調(diào)Bcl2、Survivin、Cyclin D1、c-Myc等基因。
圖二 α-mangostin腫瘤抑制實(shí)驗(yàn)
(圖片出自參考來(lái)源1)
同時(shí),研究人員通過(guò)α-mangostin腫瘤抑制實(shí)驗(yàn),證實(shí)了其相對(duì)于對(duì)照組,可顯著抑制腫瘤的生長(zhǎng)(圖二)。
目前,已經(jīng)通過(guò)研究證實(shí)的α-mangostin抗腫瘤機(jī)制主要包括五種,包括:
1. 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡:細(xì)胞凋亡是一種程序性的細(xì)胞死亡,主要包括死亡受體途徑和線粒體途徑,有研究顯示,α-mangostin可以上調(diào)結(jié)腸癌細(xì)胞的Bax表達(dá)激活線粒體凋亡途徑;
2. 抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移:腫瘤的侵襲、遷移導(dǎo)致腫瘤的不良預(yù)后。有研究證實(shí),α-mangostin可通過(guò)抑制ERK的磷酸化下調(diào)MMP-2和MMP-9的表達(dá),從而阻斷腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移;此外,上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transition, EMT)是腫瘤侵襲、遷移的重要過(guò)程,研究顯示,α-mangostin可通過(guò)抑制骨肉瘤MG-63細(xì)胞系的EMT,抑制細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移;
3. 干擾細(xì)胞周期:細(xì)胞周期調(diào)控異常可導(dǎo)致細(xì)胞異常增殖,與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展關(guān)系密切。現(xiàn)就顯示,α-mangostin可通過(guò)下調(diào)PI3K/Akt通路中cyclin D1中的表達(dá),從而誘導(dǎo)胰 腺癌細(xì)胞周期的G1期阻滯;此外,α-mangostin可通過(guò)誘導(dǎo)p16INK4a,激活p38MAPK激酶途徑并下調(diào) Bmi-1,導(dǎo)致結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞周期阻滯;
4. 抑制血管增殖:血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)可刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移以及分化成新血管,與腫瘤血管增生關(guān)系密切。研究顯示,α-mangostin可通過(guò)抑制VEGF下游VEGFR2、ERK1/2通路,進(jìn)而抑制視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞中VEGF誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移以及血管形成;
5. 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬:自噬性細(xì)胞死亡是細(xì)胞死亡方式之一,其特征是胞質(zhì)中出現(xiàn)大量的自噬泡。不同于細(xì)胞凋亡,自噬性細(xì)胞死亡與LC3、ATG12兩個(gè)泛素樣蛋白系統(tǒng)在自噬體膜的形成和擴(kuò)展過(guò)程中有關(guān),而非依賴caspase,期間沒(méi)有凋亡小體形成和細(xì)胞核變化。研究顯示,α-mangostin可顯著增加慢性髓細(xì)胞樣白血病細(xì)胞的lc-3ii表達(dá)水平,提示α-mangostin可誘導(dǎo)癌癥細(xì)胞自噬的發(fā)生。
α-mangostin作為一種天然藥物分子,已經(jīng)在體外、體內(nèi)證實(shí)其確切的抗腫瘤作用,藥物開(kāi)發(fā)價(jià)值巨大。隨著α-mangostin后續(xù)的藥效學(xué)、毒理學(xué)和藥代動(dòng)力學(xué)等研究的深入,α-mangostin在藥物應(yīng)用上必定會(huì)有更大的作為。
參考文獻(xiàn):
1. Anticancer activity of dietary xanthone α-mangostin against hepatocellular carcinoma by inhibition of STAT3 signaling via stabilization of SHP1,2020;
Research progress on the antitumour mechanism of α-Mangostin,2019.
作者簡(jiǎn)介:云天,藥物化學(xué)博士,主要從事小分子藥物研究,尤其擅長(zhǎng)小分子藥物的合成工藝及后期藥物開(kāi)發(fā)研究,已完成多個(gè)抗癌藥物分子的合成和活性評(píng)估。
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