天花粉蛋白作用機(jī)制研究進(jìn)展

1、天花粉蛋白作用機(jī)制研究進(jìn)展【關(guān)鍵詞】天花粉蛋白；抗腫瘤；抗病毒；免疫調(diào)節(jié)天花粉蛋白Trihsanthin，TS是從葫蘆科科植物栝蔞的塊根中別離純化得到的一種堿性蛋白，屬于型核糖體失活蛋白R(shí)ibseInativatingPrtEins,RIPs。TS成熟肽是由247個(gè)氨基酸殘基組成，分子量約24000，p=9.4，為不含糖的單鏈核糖體失活蛋白。天花粉蛋白一直以來(lái)多用于引產(chǎn)臨床治療婦科疾病，如宮外孕，葡萄胎，絨癌等。另外，因其具有N2糖苷酶活性,能水解真核細(xì)胞核糖體的28SrRNA的4324位上的腺苷酸的N-糖苷鍵,使核糖體不可逆失活,從而抑制蛋白質(zhì)的合成,使得其應(yīng)用范圍已涉及抗腫瘤、抗病毒,免疫

2、調(diào)節(jié)等方面。鑒于其越來(lái)越重要的研究地位，本文將對(duì)其作用機(jī)制展開綜述，為天花粉蛋白的進(jìn)一步研究和臨床應(yīng)用提供理論根據(jù)。1治療婦科疾病天花粉自古在民間用來(lái)墮胎和治療胞衣不下，其有效成分TS不但可以用于引產(chǎn)，還能治療葡萄胎，宮外孕，死胎，過期流產(chǎn)等婦科疾玻其原理是TS可迅速引起胎盤的滋養(yǎng)層細(xì)胞變性壞死，壞死細(xì)胞的崩解碎片充滿在絨毛間隙，導(dǎo)致了血循環(huán)障礙，然后加速了絨毛組織退化壞死，造成胎兒死亡；同時(shí)，TS引起的滋養(yǎng)葉細(xì)胞壞死,導(dǎo)致HG和甾體激素迅速降低,絨毛及蛻膜組織變性及進(jìn)一步壞死,激發(fā)內(nèi)源性前列腺素的合成與釋放,繼而觸發(fā)宮縮、誘發(fā)流產(chǎn)1。2抗腫瘤腫瘤是全世界范圍內(nèi)死亡率最高的疾病之一，目前的各種

3、治療手段，效果不甚令人滿意。在世界范圍內(nèi)，中草藥在抗腫瘤的研究中越來(lái)越受關(guān)注。近年來(lái)通過對(duì)天花粉蛋白構(gòu)造和功能的深化研究，發(fā)現(xiàn)其對(duì)腫瘤也具有抑制作用,現(xiàn)就天花粉蛋白抗腫瘤的作用機(jī)制綜述如下。2.1抑制腫瘤細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡凋亡是細(xì)胞在正常開展過程中或做出應(yīng)激反響時(shí)表現(xiàn)出的生理性死亡過程。aspase-3是這個(gè)死亡程序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。研究人員發(fā)現(xiàn)天花粉蛋白可以通過抑制PK和激活aspase途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。李潔等2將天花粉蛋白作用于人慢性髓性白血病細(xì)胞株K562，然后分別觀察了PK和aspase-3的激活劑和抑制劑的狀態(tài)與細(xì)胞凋亡的關(guān)系，得出TS是通過抑制PK和激活aspase-3來(lái)誘導(dǎo)

4、K562細(xì)胞凋亡。李潔等3還進(jìn)一步對(duì)天花粉蛋白誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡進(jìn)展了研究。他們把TS作用于白血病HL-60細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)首先aspase-9依賴的線粒體途徑和aspase-4依賴的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力激發(fā)途徑被激活，接著依賴aspase-9和aspase-4的aspase-8被激活，以上一系列級(jí)聯(lián)反響最終直接或間接激活aspase-3途徑，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。周欣陽(yáng)等4觀察了天花粉蛋白對(duì)黑色素瘤凋亡的影響，結(jié)果顯示，天花粉蛋白可使黑色素瘤B-16細(xì)胞內(nèi)a2+，N,RS增加。a2+可以激活鈣依賴性酶活性和蛋白激酶PK，引起離子通道改變G蛋白磷酸化，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。N增加，可抑制三羧酸循環(huán)，使ATP產(chǎn)生減少或

5、可直接抑制線粒體呼吸，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ATP程度降低，從而誘導(dǎo)B-16細(xì)胞凋亡。RS作為細(xì)胞內(nèi)第2信使,在細(xì)胞內(nèi)酶的激活、細(xì)胞生長(zhǎng)和分化及細(xì)胞凋亡中起著非常重要的作用。Bl-2基因家族在程序性細(xì)胞死亡的調(diào)控方面具有非常重要的作用，其構(gòu)造中包含一個(gè)可以控制其表達(dá)程度的轉(zhuǎn)錄因子-REBRE-bindingprtEIn。王平等5的研究發(fā)現(xiàn)REB介導(dǎo)的單信號(hào)途徑調(diào)控Bl-2的表達(dá)，TS可以通過抑制REB的活性從而降低Bl-2的表達(dá)，最終使hela細(xì)胞凋亡。王平實(shí)驗(yàn)小組6又對(duì)TS抑制細(xì)胞增殖的信號(hào)途徑進(jìn)展了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TS抑制Hela細(xì)胞增殖與細(xì)胞內(nèi)AP程度有關(guān)，它可以通過PKA介導(dǎo)的PK/APK信號(hào)途徑

6、來(lái)抑制Hela細(xì)胞增殖。巨噬源性的N被認(rèn)為是T細(xì)胞增殖強(qiáng)烈的抑制劑。低濃度的N可以促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞凋亡。機(jī)體內(nèi)細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡處于一種平衡狀態(tài)，N的升高恰好打破這個(gè)平衡，抑制了細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡7。2.2抑制腫瘤細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成TS能抑制真核細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成，因此抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。天花粉蛋白是RNAN-糖苷酶型的核糖體失活蛋白，作用于核糖體大亞基rRNA中A4324特定位點(diǎn)，專一性的使真核細(xì)胞的核糖體失活，而阻斷其蛋白質(zhì)合成8。2.3對(duì)自然殺傷細(xì)胞及紅細(xì)胞免疫功能的作用實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，天花粉蛋白在6g/kg和12g/kg劑量時(shí)能明顯促進(jìn)小鼠NK細(xì)胞殺傷活性，提示TS可通過促進(jìn)小鼠NK細(xì)胞活性

7、進(jìn)步機(jī)體免疫力，從而增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤才能。另有報(bào)道稱TS可使血液腫瘤患者的紅細(xì)胞免疫黏附功能明顯上升，其機(jī)理是天花粉蛋白與紅細(xì)胞膜上的糖蛋白受體結(jié)合激活紅細(xì)胞3b受體活性8。2.4對(duì)細(xì)胞因子及補(bǔ)體的作用白細(xì)胞介素在介導(dǎo)機(jī)體腫瘤免疫中發(fā)揮著重要作用。白細(xì)胞介素-2(IL-2)具有廣譜的免疫增強(qiáng)活性,可誘導(dǎo)T、B細(xì)胞的增殖和分化,可促進(jìn)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的前體細(xì)胞分化為細(xì)胞毒性T細(xì)胞,并增強(qiáng)其殺傷效應(yīng),還可促進(jìn)NK細(xì)胞的功能及釋放干擾素。白細(xì)胞介素-6(IL-6)能誘導(dǎo)B細(xì)胞分化,促進(jìn)漿細(xì)胞分泌免疫球蛋白,增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。另有報(bào)道稱TS可通過替代途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng)，這個(gè)過程中TS被分解成的兩個(gè)羥胺片段仍

8、然具有激活補(bǔ)體的作用，并能明顯進(jìn)步補(bǔ)體介導(dǎo)的免疫復(fù)合物溶解才能，起到抗腫瘤作用。3抗病毒天花粉蛋白作為一種單鏈核糖體失活蛋白只有活性鏈而無(wú)細(xì)胞結(jié)合鏈，只能選擇性的進(jìn)入病毒感染的異常細(xì)胞內(nèi)，對(duì)正常細(xì)胞毒性很小，極具臨床應(yīng)用價(jià)值。TS除對(duì)多種植物病毒有效以外，體外實(shí)驗(yàn)說明它還可以抑制流感病毒，乙腦病毒，科薩奇病毒，麻疹病毒，單純皰疹病毒，脊髓灰質(zhì)炎病毒，肝炎病毒及腺病毒以及T淋巴細(xì)胞內(nèi)HIV病毒的復(fù)制9。對(duì)單核、巨噬細(xì)胞內(nèi)的HIV也有抑制作用10。陳光福等11進(jìn)展了TS對(duì)單純皰疹病毒-1DNA復(fù)制的影響的研究，結(jié)果顯示天花粉蛋白對(duì)體內(nèi)外HSV-1DNA復(fù)制有抑制作用。其作用機(jī)制可能與抑制病毒DNA

9、聚合酶或具有核酸內(nèi)切酶活性有關(guān)。黃海等12研究了天花粉蛋白對(duì)HSV-1感染的細(xì)胞的作用，發(fā)現(xiàn)HSV-1感染的細(xì)胞內(nèi)P38APK和Bl-2增加，而TS可以抑制此二者的增加，從而影響病毒復(fù)制。天花粉蛋白的抗HIV作用一直是人們關(guān)注和研究的重點(diǎn)。天花粉蛋白可抑制HIV活性,它的抗HIV作用主要表如今:抑制受HIV感染的細(xì)胞合成HIV復(fù)制所需要的酶及蛋白質(zhì),從而干擾HIV的復(fù)制；能選擇性的殺死受HIV感染的細(xì)胞,從而降低機(jī)體的感染程度,并且不易產(chǎn)生抗藥性13。TS的抗HIV活性機(jī)制很可能包含了對(duì)絲裂原活化蛋白激酶(APK)信號(hào)通路下游蛋白的參與,因?yàn)?Jun蛋白激酶抑制劑可以中和天花粉蛋白的抗HIV活

10、性14。同時(shí)TS還可有效引起HIV-1感染細(xì)胞的凋亡15。Grath等發(fā)現(xiàn)TS對(duì)抑制單核巨噬細(xì)胞內(nèi)HIV復(fù)制特別有效，其原因可能是TS能選擇性地和HIV感染的巨噬細(xì)胞相結(jié)合并被攝入胞內(nèi)之故。Ferrari等發(fā)現(xiàn),TS可以抑制合胞體(由于HIV的感染而造成多個(gè)D4細(xì)胞交融而成的交融體)的生成,從而抑制HIV的復(fù)制。王媛媛等16報(bào)道了關(guān)于TS增加HIV感染細(xì)胞凋亡的行為。其通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明TS抗病毒活性是通過誘導(dǎo)凋亡實(shí)現(xiàn)的。上海細(xì)胞所的研究小組通過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),天花粉蛋白能與人體細(xì)胞外表的趨化因子受體互相作用,并導(dǎo)致一系列的細(xì)胞反響,從而到達(dá)抑制HIV病毒的作用9。王建華等15的研究說明天花粉

11、蛋白抗HIV-1的特性與其核糖體失活活性有關(guān)。核糖體失活蛋白可誘導(dǎo)HIV-1細(xì)胞凋亡，誘發(fā)活性氧的產(chǎn)生及抑制HIV-1整合酶，從而起到抗HIV的作用。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.4免疫調(diào)節(jié)天花粉蛋白對(duì)人體免疫系統(tǒng)具有增強(qiáng)和抑制兩方面的作用。目前對(duì)其機(jī)理做了如下一些研究。周宏等17進(jìn)展的關(guān)于天花粉蛋白的研究說明TS可以通過激活I(lǐng)L-4/IL-10分泌性T細(xì)胞來(lái)誘導(dǎo)HLA相關(guān)的免疫抑制。周曉蓉等18進(jìn)展的研究說明天花粉蛋白是通過抗原提呈依賴方式誘導(dǎo)免疫抑制的。樹突狀細(xì)胞是最有效的抗原提呈細(xì)胞，源于樹突狀細(xì)胞的IL-10啟動(dòng)此免疫抑制。周蕓等19還通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)TS針對(duì)體外人體淋巴細(xì)胞增殖的免疫機(jī)制是由D8

12、T2細(xì)胞介導(dǎo)的。TS對(duì)T淋巴細(xì)胞的增殖具有顯著的抑制作用。其作用機(jī)制可能是TS作用于核糖體,阻滯蛋白質(zhì)的合成,導(dǎo)致免疫細(xì)胞不能增殖。李芳等的實(shí)驗(yàn)說明,天花粉蛋白可以抑制同種異體抗原和D3單抗經(jīng)由TR/D3復(fù)合構(gòu)造所介導(dǎo)的T細(xì)胞活化途徑,并檢出其中胞漿鈣離子濃度及PK轉(zhuǎn)位變化,而對(duì)PA等PK活化的作用處徑無(wú)效,由此明確提示天花粉蛋白是通過干擾TR/D3信號(hào)傳導(dǎo)途徑發(fā)揮免疫抑制作用20。另有學(xué)者認(rèn)為,TS是通過作用于抗原提呈細(xì)胞(AP,主要是B細(xì)胞和單核細(xì)胞)來(lái)誘導(dǎo)免疫抑制的。王保龍等21用低劑量的TS1500ng/l小鼠各增殖系統(tǒng)，分析結(jié)果低劑量TS對(duì)可溶性抗原VA誘發(fā)的T增殖具有強(qiáng)烈的抑制作用

13、,對(duì)nA增殖系統(tǒng)抑制較弱;而對(duì)D3結(jié)合D28Ab及IL-2增殖系統(tǒng)的T細(xì)胞增殖幾乎無(wú)抑制作用。這一現(xiàn)象與4個(gè)增殖系統(tǒng)所需的AP量相平行,說明TS對(duì)T細(xì)胞增殖的抑制依賴于AP的參與。天花粉蛋白還可通過改變不同功能的免疫調(diào)節(jié)T細(xì)胞的比例，以增強(qiáng)體液免疫功能，還可通過增大T淋巴細(xì)胞膜上電壓依賴性鉀離子通道電流強(qiáng)度及促進(jìn)PB分泌IL-2和IL-6，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能22。另外,TS對(duì)T淋巴細(xì)胞的分化具有一定的誘導(dǎo)作用,它能通過影響巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的格局,來(lái)誘導(dǎo)功能性T細(xì)胞亞群向Th2方向分化23。5問題及展望綜上所述，天花粉蛋白具有治療婦科疾并抗腫瘤、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)等生物學(xué)作用，其大局部作用機(jī)制尚

14、不完全明確，如今所進(jìn)展的研究都處于探究階段。我國(guó)是舉世公認(rèn)的天然藥物大國(guó),用中草藥治病歷史悠久,所以在中草藥中挑選新藥具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。作為一種植物蛋白，有廉價(jià)、易獲得、生物作用廣泛等特點(diǎn)，使其具有了良好的研究前景及實(shí)用價(jià)值。但天花粉蛋白本身具有抗原性，以及在人體內(nèi)半衰期較短10,提取效率低等特點(diǎn)，都限制了它的推廣應(yīng)用。機(jī)制的研究是從根本上解決這些問題的關(guān)鍵，本課題對(duì)天花粉蛋白的作用機(jī)制做出綜述，將為天花粉蛋白機(jī)制的進(jìn)一步研究及其開發(fā)和臨床應(yīng)用提供有利的根據(jù)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1李枝玲，丁玉，白云峰，等.天花粉蛋白的藥用研究概況J.中國(guó)藥房，2022，1836：2868.2JieLi,Xuehun

15、Xia,HuilingNie,etal.PKinhibitinisinvlvedintrihsanthin-induedapptsisinhuanhrniyelidleukeiaelllineK562J.BihiiaetBiphysiaAta,2022，1770：63.3JieLi,XuehunXia,HuilingNie,etal.TrihsanthininduedapptsisinHL-60ellsviaithndrialandendplasiretiulustresssignalingpathayJ.BihiiaetBiphysiaAta,2022，1770：1169.4周欣陽(yáng)，張?zhí)煲唬?/p>

16、顧君一，等.天花粉蛋白誘導(dǎo)黑色素瘤凋亡機(jī)制的研究J.中國(guó)病理生理雜志，2022，2311：2258.5Pingang,HuiYan,Ji-hengLi,etal.REB-ediatedBl-2expressinintrihsanthin-induedHelaellapptsisJ.BiheialandBiphysialResearhuniatins.2022,363:101.6Pingang,Li-Lihen,HuiYan,etal.TrihsanthinsuppressesHelaellprliferatinthrughinhibitinfthePK/APKsignalingpathayJ.

17、ellBilTxil,2022,Aug28.7FangLi,YunhuaEi,Yingang,etal.Trihsanthininhibitsantigen-speiTellexpansinthrughnitrixide-ediatedapptsispathayJ.ellularIunlgy,2022,234:23.8高富紅，孫健，吳國(guó)娟.天花粉蛋白抗腫瘤作用機(jī)理研究概況J.動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2022，2611：5.9李雪梅，黃利鳴.天花粉蛋白的研究進(jìn)展J.河北醫(yī)藥，2022，284：322.10LeeK,ngKB,ShaP.Reentadvanesintrihsanthin,aribse-ina

18、tivatingprtEInithultiplepharalgialprpertiesJ.Txin,2022,456:683.11陳光福,尹飛,張紅媛,等.天花粉蛋白對(duì)單純皰疹病毒-1DNA復(fù)制的影響J.實(shí)用兒科臨床雜志，2022，2222：1693.12HaiHuang,Heranhan,Yuan-Yuanang,etal.TrihsanthinsuppressestheelevatinfP38APK,andBl-2induedbyHSV-1infetininVerellsJ.LifeSiene,2022,79:1287.13查樹偉,查佶.抗生育中草藥的抗HIV研究現(xiàn)狀和展望J.中國(guó)方案生育

19、學(xué)雜志,2022,138(4):250.14uyangDY,hanH,angYY,etal.Aninhibitrf-JunN-terinalkinases(EP-11004)unteratstheanti-HIV-1atinftrihsanthin.BiheialandBiphysialResearhuniatins,2022,339(1):25.15王建華，歐陽(yáng)東云，王媛媛，等.核糖體失活蛋白抗HIV-1失活作用的研究進(jìn)展J.動(dòng)物學(xué)研究，2022，275：541.16Yuan-Yuanang,Dng-Yunuyang,HaiHuang,etal.EnhanedappttiatinftrihsanthininHI