文献来源:《现代生物医学进展》
文献作者: 段林瑞 谢艳华 王四旺

摘要:人参皂苷Rg3是存在于天然药物人参中的一种四环三萜皂苷,研究表明人参皂苷Rg3具有确切的抗肿瘤活性,在诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖、增强免疫功能等方面具有显著作用。本文通过查阅近年来相关文献,概括人参皂苷Rg3药效学及药代动力学研究进展,探讨人参皂苷Rg3抗肿瘤的作用机理以及体内吸收、分布、代谢、排泄规律,并在此基础上结合现代中药理论对今后人参皂苷Rg3的研究方向进行了展望。
文献节选:
“1 概述
目前已从人参中分离出的多种人参皂苷单体成分中,人参皂苷Rg3抗肿瘤作用最显著,其对肺癌、胃癌、肠癌、乳腺癌、肝癌等肿瘤细胞,均具有一定的抑制作用。同时,人参皂苷Rg3能增强肿瘤化疗患者外周血淋巴细胞的免疫功能,包括体液免疫、细胞免疫和非特异性免疫,这与中医理论中人参具有大补元气,扶正固本的功效相符合。此外,人参皂苷Rg3在抗病毒、放射增敏、治疗慢性阻塞性肺病等方面,也具有一定的生物活性。由人参皂苷Rg3单体组成的新药参一胶囊,是我国自行开发的第一个在临床应用的抗肿瘤转移复发一类中药新药,在对肿瘤的治疗研究中已被广泛使用。
2 药代动力学特征及进展
人参皂苷Rg3在抗肿瘤方面有着明显的药理作用。但是,单纯的药效学实验并不能完全说明问题,因为人体是一个有机整体,人参皂苷Rg3作为一种抗肿瘤药物进入人体后,要经过吸收、分布、代谢、排泄等一系列过程。因此,人参皂苷Rg3的药代动力学研究必不可少,这也是中药现代化的重要组成部分。
2.1 吸收
刘继华等[6]采用蒸发光散射检测法对人参皂苷Rg3在大鼠体内的药代动力学进行了研究。大鼠肌内注射 1.5 mg/kg人参皂苷Rg3,其药动学模型为一室模型,t1 2 (ke) 为 0.75 h,t(peak)为 0.116 h,ρmax 为 13.9 mg/L,AUC 为 16.6 mg/(h·L)。
庞焕等[7]采用高效液相色谱 - 紫外检测法,对14名健康志愿者进行了药代动力学研究。研究显示8名健康志愿者单剂量口服3.2 mg/kg人参皂苷Rg3,其药时曲线符合口服吸收有滞后时间的二房室模型,Tmax 为(0.66±0.10)h,Cmax 为(16±6)ng/m L,T1/ 2α 为(0.46±0.12)h,T1/ 2β 为(4.9±1.1)h,T1/2 ( Ka) 为(0.28±0.04)h,AUC0 -∞ 为(77±26)ng/(mL·h);6名健康志愿者单剂量口服0.8 mg/kg 人参皂苷Rg3,由于血药浓度低,可测数据点少,未进行模型模拟;两组给药剂量与相应Cmax 实测值比较,二者成正比关系。得出结论人参皂苷Rg3口服吸收快,消除也较快,但血药浓度很低。在所试剂量范围内,人参皂苷Rg3属一级动力学吸收、消除过程。
2.2 分布
黄莺等[8] 采用固相萃取法提取生物样品中的人参皂苷Rg3,并以高效液相 - 蒸发光散射检测法检测其在生物样品中的含量。大鼠肌内注射 1.5 mg/kg人参皂苷Rg3,0.033h、0.10h、1.0h 后处死,取心、肝、脾、肺、肾、脑、胃、肠、肌肉、体脂、生殖腺等脏器,以高效液相法检测,结果表明其主要分布在心、肝、脾、肺和肾中,其含量依次为肺 > 脾 > 心 > 肾 > 肝。
2.3 代谢
Tianxiu Qian等[9]研究发现大鼠静注5mg/kg人参皂苷Rg3,其平均半衰期为18.5min;口服100 mg/kg,在血液中检测不到人参皂苷Rg3,大鼠排泄物中仅能检测到0.97%-1.15%的原型药物,通过 LC-MS 检测与鉴定,大鼠口服给药24 小时内,其排泄物中可检测出6种人参皂苷Rg3的水解和氧化代谢产物。从而得知水解和氧化是人参皂苷Rg3在大鼠胃肠道中的主要代谢途径。
3 抗肿瘤作用及进展
人参皂苷Rg3抗肿瘤机制非常复杂,但归结起来主要与调控肿瘤细胞增殖周期、诱导细胞分化和凋亡、抑制肿瘤细胞侵袭和转移、抑制肿瘤血管生成、逆转肿瘤多药耐药性、影响肿瘤信号传导相关基因的表达、增强肿瘤放化疗患者的免疫功能有关。
3.1 诱导肿瘤细胞凋亡
正常机体通过凋亡机制来清除体内老化、受损、突变的细胞,而在肿瘤的发生发展过程中,细胞凋亡常常受到抑制。在肿瘤发生时,如果能成功诱导肿瘤细胞的凋亡,不仅对治疗原发肿瘤、而且对抑制肿瘤的复发和转移也具有积极的意义。
3.1.1 调控肿瘤细胞增殖周期
肿瘤的生长速度与肿瘤细胞倍增时间、生长分数(肿瘤细胞群体中处于增殖阶段即S期和G2期的细胞比例)和肿瘤细胞的生成与丢失三个因素密切相关。其中起决定性作用的为后两者,与倍增时间关系不大。陈俊霞等[10]用150 mg/L 的Rg3处理细胞48h 后,Rg3诱导了细胞凋亡和调节细胞周期,S期和 G2/M期的细胞比率增加,G0/G1的细胞比率下降;陈迪等[11]研究发现当人参皂苷Rg3浓度在37.5~600.0 mg/L 时,人乳腺癌 MCF-7细胞的生长抑制率随人参皂苷 Rg3 浓度的增加而增大,与对照组比较,细胞增殖受到明显抑制;MCF-7细胞的生长周期相应发生变化,S期细胞数增加,明显高于对照组,G2/M期细胞数则明显少于对照组;并且在G1峰前出现明显的凋亡峰,凋亡细胞数增加。
3.1.2 活化与细胞凋亡相关基因
Caspase在细胞凋亡的信号通路和众多相关分子中,Caspase 家族具有重要地位,它是通过下游效应因子切断细胞间的信号传递、重组细胞骨架、关闭DNA复制和修复、诱导凋亡小体来执行凋亡功能[12]。其中Caspase-3处于酶系的核心地位,是级联激活反应线粒体∕细胞色素C通路、死亡受体通路和内质网通路的共同效应酶。有研究报道Rg3能通过Caspase-3介导的细胞凋亡来抑制前列腺癌LNCaP细胞的增殖,Rg3也可激活细胞周期素激酶抑制基因p21和p27的表达,使细胞停滞在G1期[13];此外,赵文杰等[14]利用免疫细胞化学染色和RT-PCR技术探讨人参皂苷Rg3对人前列腺癌PC-3M细胞的诱导凋亡作用及与其相关基因Caspase-8的关系。结果发现作用后PC-3M细胞呈现明显的凋亡改变,且细胞 Caspase-8 mRNA含量增加、表达明显增强。
3.1.3 影响与肿瘤凋亡相关酶及蛋白的表达
李想[15]研究了人参皂苷Rg3对人胃癌细胞株MKN28中Pim-3及磷酸化Bad蛋白pBad(Ser112),pBad(Ser136)表达的影响,得出结论:人参皂苷Rg3的抗癌活性与其调节Pim-3以及磷酸化Bad 蛋白表达有关;Pim-3可磷酸化Bad抑制胃癌细胞的凋亡;洪正东[16]等采用四甲基偶氮唑盐(MTT)方法检测人参皂苷Rg3对PC-3细胞增殖的抑制作用,用倒置显微镜和流式细胞术观察人参皂苷Rg3对 PC3细胞凋亡的诱导作用,用RT-PCR和Westernblot方法检测经不同浓度人参皂苷Rg3处理后PC-3 细胞中EphB4和bcl-xl的表达情况。结果发现不同浓度人参皂苷Rg3处理PC-3细胞24后,EphB4的表达随人参皂苷Rg3浓度的增加而逐渐减弱,而且bcl-xl的表达随人参皂苷Rg3浓度的增加逐渐减弱。
3.2 抑制肿瘤细胞侵袭和转移
恶性肿瘤最重要的特点是具有局部浸润和远处转移的能力,这也是恶性肿瘤致病人死亡的主要原因。血道转移和淋巴道转移是肿瘤转移的两条最重要的途径。其中,恶性肿瘤分泌蛋白水解酶与其侵袭、转移密切相关。Shinkai等[17]日本学者通过体外抗浸润实验证明Rg3能明显抑制小鼠腹水肝癌细胞(MM1)、B16、FE7 黑素瘤、人小细胞肺癌(OC-10)和人胰腺癌细胞(PSN-1)的单层浸润,其机理主要是通过剂量依赖性抑制1- 油酰溶血磷酯酸(LPA)导致细胞内钙离子的上升,从而抑制癌细胞的单层细胞浸润。华海清[18]等研究了人参皂苷Rg3对人类肝癌细胞在裸鼠体内生长和转移的抑制作用及其相关机制,结果表明人参皂苷Rg3对裸鼠肝癌高转移模型LCI-D20具有抑制肝癌细胞生长和转移的作用,其机制可能与调节nm23和CD44 的表达有关。
3.3 抑制肿瘤血管生成
恶性肿瘤的生长与转移必须依靠新生血管提供足够的营养才能实现。肿瘤新生血管形成是肿瘤血管中的内皮细胞在肿瘤细胞分泌的多种细胞生长因子的调节下增殖、迁移及血管形成的过程。其中最主要的生长因子有血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)。朱浩[19]等进行了人参皂苷Rg3对大鼠脑胶质瘤VEGF表达的影响的研究,结果发现人参皂苷Rg3治疗组VEGF表达较对照组明显减弱,人参皂苷Rg3治疗组VEGF表达较空白组明显减弱,对照组与空白组之间VEGF表达差异无统计学意义,表明人参皂苷Rg3可抑制脑胶质瘤VEGF表达具备抗血管生成作用。
3.4 调节免疫功能
机体的免疫监视体系在防止肿瘤发生起重要作用,肿瘤的发生是免疫监视功能丧失的结果。调节细胞产生细胞因子和介导多种免疫效应是人参皂苷发挥抗肿瘤作用的机制之一。倪劲松等[20]建立Lewis肺癌实体瘤模型和自发肺转移模型,观察到Rg3能提高脾细胞对ConA刺激的反应性,提高脾淋巴细胞对IL-2的反应性,增强了荷瘤小鼠NK细胞的杀伤活性,从而提高机体的免疫能力。
3.5 逆转肿瘤多药耐药性
肿瘤细胞对多种化疗药物产生多药耐药性(MDR),是导致肿瘤化疗失败的主要原因之一。MDR的发生机制非常复杂,MDR-1编码的P- 糖蛋白(P-g P)高表达被认为是产生MDR最主要的原因。实验证实Rg3可通过阻断或抑制能量依赖性药物外排泵的功能使肿瘤细胞重新获得对药物的敏感性[21]。”
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资料来源:中国知网
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