实证:姜黄素结合EGCG有望强烈抑制非小细胞肺癌细胞的生长

肺癌是全球癌症死亡的主要原因。尽管化疗,放射治疗和手术有所改善,但非小细胞肺癌(NSCLC)的预后仍然很差。非小细胞肺癌是除小细胞肺癌(SCLC)以外的所有肺上皮癌,常见的非小细胞肺癌类型是鳞状细胞癌、大细胞癌、腺癌和一些不太常见的类型。

非小细胞肺癌(NSCLC)的复发非常频繁,这表明继续寻找安全有效的治疗方法非常重要。而化学预防又是一种有吸引力的方法。

癌症化学预防是指通过使用天然或合成化合物来预防癌症的发生,治疗早期癌症和阻止转移性扩散来实现。据估计,通过适当的饮食改良(即膳食化合物)可以预防近三分之一的癌症死亡。

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1、癌症化学预防天然化合物

研究表明,食物来源的营养成分中如辣椒素、薯蓣皂苷元、丁香油酚、甘草酸、熊果酸、茶多酚、萝卜硫素和姜黄素等均是有效的癌症化学预防天然化合物。

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姜黄素

姜黄素是近年来被科研人员大量研究用于癌症化学预防的一种天然化合物,它是姜黄中的主要黄色色素。

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姜黄素在多种癌症细胞系和动物模型中显示出了其抗肿瘤作用。据报道,姜黄素在多种水平上可抑制多种细胞信号通路,如转录因子、酶、细胞周期停滞、增殖、存活途径和TNF。还可以上调caspase家族蛋白并下调抗凋亡基因。研究已证实姜黄素可以在白血病和肺癌基因组起到良好的抗肿瘤作用。

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EGCG

另一种癌症化学预防化合物是在在绿茶中发现的( - ) -表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)。它在许多体外研究和动物模型已经显示出抗癌效果(包括前列腺癌,头颈部癌和肺癌)。一般地,EGCG可阻断一系列相关的致癌信号传导途径,并作为受体酪氨酸激酶和蛋白酶体的抑制剂。

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大量的研究证明,单独使用姜黄素或EGCG都体现出良好抗肿瘤作用。在进一步的实验中发现联合使用两种或者多种癌症化学预防天然化合物已成功用于治疗几种类型的癌症,天然衍生的癌症化学预防化合物的组合可以产生更好的化学预防效果,或可以降低单一化合物剂量和耐药性来实现更好的治疗效果。有科研人员在乳腺癌和恶性人口腔上皮细胞、非小细胞肺癌,当给予EGCG和姜黄素组合,它们协同地诱导体外和体内细胞凋亡。

2、姜黄素/EGCG对非小细胞肺癌的化学预防作用

在南京医科大学以及南京医科大学第一附属医院的一项体外和体内试验研究【1】显示,当联合使用姜黄素和EGCG时,即便浓度很低时,便可增强细胞周期阻滞,从而抑制细胞生长,最终提高预防非小细胞肺癌的效果。研究中还发现由于存在姜黄素的吸收差和生物利用度低的特性,通过与EGCG的组合可以提高预防肺癌的效果。

1、EGCG和姜黄素对NSCLC细胞的增殖抑制作用

研究人员分别将姜黄素、EGCG、以及姜黄素+EGCG在肺癌A549细胞和肺癌NCI-H460细胞中进行剂量依赖和时间依赖实验观察。结果发现姜黄素和EGCG的组合用药在较低的浓度下可显示出协同的抗增殖作用。

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2、EGCG联合姜黄素抑制NSCLC细胞的克隆形成

研究进一步发现EGCG和姜黄素对肺癌A549细胞和肺癌NCI-H460细胞生长的影响体现在EGCG联合姜黄素抑制A549和NCI-H460细胞的克隆形成。在A549细胞和NCI-H460细胞中中,EGCG和姜黄素组合体现出强烈抑制克隆形成生长的作用,并体现出时间依赖性。

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3、EGCG联合姜黄素保护体重减轻

EGCG和姜黄素显示出对肿瘤负荷引起的体重减轻的保护作用,并且EGCG和姜黄素处理的肿瘤细胞形成比对照组显著延迟。在30天治疗后,EGCG与姜黄素一起强烈抑制肿瘤生长,而不会造成任何严重的副作用。

实验方法:

腹膜内注射14只3至4周龄雌性BALB / c裸鼠。植入5×10^6个A549细胞。在注射A549细胞后第3天,将小鼠随机分成两组(7只小鼠/组),并用对照(NS,100mL / kg)或EGCG和姜黄素(分别为20mg / kg)处理。通过腹膜内注射每隔一天给予所有化合物4周。每天记录体重(A)和肿瘤大小(B和C)。在第30天,处死所有动物。

实验结果:

● EGCG和姜黄素显示出对肿瘤负荷引起的体重减轻的保护作用,并且EGCG和姜黄素处理的小鼠中的肿瘤形成比对照组显著延迟(如下图A)。

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4、EGCG联合姜黄素提升顺铂对NSCLC细胞的效果

在另一项实验中,我们成功观察到姜黄素组合的EGCG使肿瘤负荷小鼠对顺铂治疗更敏感:两种药物的肿瘤大小明显减小,这两种药物使顺铂的功效更加稳定。

根据上述实验研究结果表明:

低浓度的两种化学预防天然化合物多酚EGCG和姜黄素的组合在体外和体内强烈抑制肺癌A549细胞的生长,并表现出EGCG联合姜黄素对NSCLC细胞的协同抑制作用。

3、EGCG/姜黄素可提升姜黄素的生物利用度

植物化学物质如姜黄素具有多种化学预防性能,同时吸收差,生物利用度低。这可能会限制其临床应用。据报道,( - ) - 表儿茶素(EC),另一种绿茶多酚,显著增加细胞内姜黄素的含量约为姜黄素本身的1.3倍。虽然机制尚未完全了解。最近的研究发现,与绿茶儿茶素结合使用时,食用植物中存在的大量抗癌化合物可以增强其预防癌症的活性。考虑到姜黄素的吸收差和生物利用度低,我们推测当两种药物结合在一起时,EGCG还可以提高姜黄素的摄入量和生物利用度。

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化学预防是一种潜在的抗癌方法,可以通过使用天然化合物来预防癌症的发生,甚至实现治疗癌症。实践表明EGCG和姜黄素联合使用可以在肿瘤发生前显著减缓肿瘤进展而没有任何严重的副作用。这些结果也表明EGCG与姜黄素组合可能是化学预防NSCLC的有力的候选者。

参考文献:

[1] Dong-Hu Zhou , Xuemin Wang , Mingmin Yang , Xiaoyan Shi , Wenbin Huang and Qing Feng Combination of Low Concentration of (−)-Epigallocatechin Gallate (EGCG) and Curcumin Strongly Suppresses the Growth of Non-Small Cell Lung Cancer in Vitro and in Vivo through Causing Cell Cycle Arrest,Int. J. Mol. Sci. 2013,14: 12023-12036 

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