葡萄籽原花青素抗癌活性及其机制研究进展

R1 ， R2 ， R3 = H or OH； R4 ， R5 ， R6 = OH or
图1 Fig． 1
原花青素结构通式
The proanthocyanidins structural formula
第4 期
王
华， 等： 葡萄籽原花青素抗癌活性及其机制研究进展
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a
儿茶素（ （ + ） － catechin） 图2 Fig． 2
原花青素（ proanthocyanidins， 简称 PCs 或 PAs） 也叫缩合单宁， 最初是在 20 世纪 40 年代从花生仁的 ［1 ］ ． 50 包衣中提取出来 在 年代又被法国科学家从海松树皮中发现并提取出来 ， 含量占提取物的 85% ． 20 世纪 70 年代有人发现， 葡萄籽是提取原花青素的最好资源库 ， 从葡萄籽中提取出来的原花青素可占 ［2 ］ 提取物的 95% ， 即葡萄籽原花青素提取物 （ grape seeds proanthocyanidins extracts，简称 GSPE ） 中的原 花青素含量可以达到 95% ． 目前， 已从葡萄籽和皮中分离得到 23 种原花青素， 其中葡萄籽中原花青素 ［3 ］ 的含量和种类都是最高的 ． 大 量 研 究 表 明， 葡 萄 籽 原 花 青 素 （ grape seeds proantho- cyanidins， 简称
Research development on anticarcinogenic activity and mechanism of grape seeds proanthocyanidins
2 2 2 WANG Hua1， ，LIU Xia1 ，YANG Jihong1， ， LI Hua1，
（ 1． College of Enology，Northwest A ＆ F University，Yangling 712100 ，China； 2． Shanxi Engineering Research Center for VitiViniculture，Yangling 712100 ，China ）
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安徽大学学报（ 自然科学版）
第 36 卷
［20 ］ ［21 ］ －1 50 μg · 蛋白 ， 可以诱导 IL － 6 的产生． Kim 等 对人肺癌 A549 细胞分别进行 10 ng·mL IL － 17 、 －1 －1 －1 mL 的 GSPE 和 10 ng·mL IL － 17 外加 50 μg·mL GSPE 的三个处理组实验． 结果显示， IL － 17 处
而 GSPE 以及混合处理组的 IL － 6 含量明显下调． 故 GSPE 可以下调 IL － 理组的 IL － 6 含量显著增高， 17 诱导的 IL － 6 mRNA 的表达， 抑制 IL － 6 的促癌作用， 从而保护人肺癌 A549 细胞在 IL － 17 的诱导下 不会恶化． 由于 GSPE 含有大量原花青素， 因此 GSPE 或 GSP 纯品均可作为 IL － 6 拮抗剂使用， 避免可由 多种刺激因子诱导产生的 IL － 6 的促癌效应． 2． 1． 2 蛋白激酶 C 蛋白激酶 C （ protein kinase C ， 简称 PKC ） 在机体细胞增殖、 分化、 凋亡信号传导调控和癌基因活化等 方面均发挥重要作用， 并且在肿瘤发生、 发展、 转移方面也扮演着重要角色． PKC 是一些致癌物在体内 GSP 对二油精 （ Diolein ） 和对苯二甲酸 （ TPA ） 活化的 陆茵等 早期研究发现， 发挥作用的主要受体， PKC 活性有显著的抑制作用， 证明了 GSP 可有效预防 Diolein 和 TPA 诱变剂诱导的癌前病变． 故 GSP 可 抑制其促癌活性． 被开发为 PKC 的生物抑制剂， 2． 1． 3 亚硝酸胺 亚硝酸胺是重要的化学致癌物之一 ， 在日常生活用品中普遍存在， 如食品、 化妆品． 亚硝酸胺的过量 摄入能引发消化系统的多种恶性肿瘤 ． 令人担忧的是亚硝酸胺可以在人体内合成 ， 尤其在人和动物的胃 中更易合成， 是一种很难完全避免的致癌物质 ． 亚硝酸胺在一系列酶的作用下， 生成可使核酸烷化的亲 电子的烷基自由基， 从而引起细胞遗传突变显示致癌性 ． 因此， 在体内有效阻断亚硝酸胺的合成是预防
［4 － 5 ］
1
1． 1
GSP 简介
GSP 的分类
原花青素是由不同数量的儿茶素 （ （ + ） － catechin） 、 表儿茶素（ （ － ） － epicatechin） 及其没食子酸酯 ［13 ］ 通过 C4 C6 或 C4 C8 共 价 相 连 组 成 的 多 聚 体 ， 通常将二至五聚体称为低聚体原花青素（ oligomeric proanthocyanidins， 简称 OPC ） ， 高于五聚体的称为高聚体原花青素 （ polymer proanthocyanidins， ［14 ］ ． OPC 平均聚合度（ DP） 范围从 2 到 17 － 18 ， PPC 的 DP 范围从 12 到 32 － 37［15］， OPC 的清 简称 PPC ）102安徽大学学报（来自自然科学版）第 36 卷
GSP） 具有高效去除人体自由基和抗氧化等作用 ， Vc 的 20 其抗氧化活性是常用抗氧化剂 V E 的 50 倍、 ， GSP 还具有防治心血管疾病、 此外， 抗炎、 抗过敏、 抗癌和防治老年性痴呆等作用， 并且在提高记 ［6 － 12 ］ ． 忆力、 促进能量代谢等方面均有显著的效果 倍 GSP 对癌症的预防及治疗作用在医学界与营养保健领域受到了广泛的关注 ， 是近年来最有研究价 值与意义的课题之一． 该文作者就 GSP 的分类、 结构特征以及近年来国内外对其抗癌活性与机制的研 究进展进行阐述．
Fig． 4
图 4 C1 型三聚体的化学结构 The chemical structure of proanthocyanidins trimer C1
2
2． 1
GSP 的抗癌活性
阻止促癌因子诱导的癌前病变
2． 1． 1
白细胞介素 6 白细胞介素 6 （ interleukin － 6 ， 简称 IL － 6 ） 是一种多功能细胞因子， 可以由淋巴细胞、 单核巨噬细 胞、 骨髓细胞和部分肿瘤细胞合成和分泌 ， 对维持机体的生理平衡具有十分重要的作用， 其基因表达和 ［19 ］ 分泌的异常 可 导 致 多 种 临 床 疾 病 的 发 生， 并 且 与 肿 瘤 的 发 生、 发 展 密 切 相 关 ． 白 细 胞 介 素 17 （ interleukin － 17 ， IL － 17 ） 简称 是近年来发现的一种促炎症性细胞因子 ， 是一种含有 155 个氨基酸的糖
表儿茶素（ （ － ） － epicatechin） 儿茶素和表儿茶素的化学结构
The chemical structure of catechin and epicatechin
a 二聚体 B1 ～ B4（ 由 C4 C8 键合） B1： R1 = R4 = OH， R2 = R3 = H； B2： R1 = R3 = OH， R2 = R4 = H； B3： R1 = R3 = H， R2 = R4 = OH； B4： R1 = R4 = H， R2 = R3 = OH． b 二聚体 B5 ～ B8（ 由 C4 C6 键合） B5： R1 = R3 = OH， R2 = R4 = H； B6： R1 = R3 = H， R2 = R4 = OH； B7： R1 = R4 = OH， R2 = R3 = H； B8： R1 = R4 = H， R2 = R3 = OH． 图 3 原花青素二聚体（ B1 ～ B8） 的化学结构 Fig． 3 The chemical structures of proanthocyanidins dimers（ B1 － B8 ）
gsp简介gsp的分类原花青素是由不同数量的儿茶素catechin表儿茶素共价相连组成的多聚体13通常将二至五聚体称为低聚体原花青素oligomericproanthocyanidins简称opc高于五聚体的称为高聚体原花青素polymerproanthocyanidins简称ppc14opc平均聚合度dp范围从2到1718ppc的dp范围从12到323715opc的清除自由基和抗氧化能力最强1617等类别葡萄籽中的原花青素主要是bctgsp的结构由于gsp的聚合度单体种类及连接键的不同其结构非常复杂原花青素的结构通式如图1最简单的原花青素是由儿茶素或表儿茶素或儿茶素与表儿茶素图2聚合而成的二聚体
［16 － 17 ］ ． 按照结构单元间的缩合键位置的不同， B、 C、 D、 T 除自由基和抗氧化能力最强 可将 OPC 分成 A、 ［18 ］ C、 T 型 ． 二聚体是最简单、 等类别， 葡萄籽中的原花青素主要是 B 、 最重要和分布最广泛的原花青素
类别． 1． 2 GSP 的结构 由于 GSP 的聚合度、 单体种类及连接键的不同， 其结构非常复杂， 原花青素的结构通式如图 1 所 示． 最简单的原花青素是由儿茶素或表儿茶素或儿茶素与表儿茶素 （ 图 2 ） 聚合而成的二聚体． 二聚体 中， 由于两个单体的种类及键合方式的多样化 ， 形成多种同分异构体， 目前已经分离得到 8 种， 分别是 B1 ～ B8． 其中， B1 ～ B4 由 C4 C8 键合， B5 ～ B8 由 C4 C6 键合 （ 图 3 ） ． 三聚体也因组成单体和键合 位置的多样性而有多种结构， 其中 C1 类型是在自然界中分布最广泛、 最重要的三聚体（ 图 4 ） ．
Abstract： Proanthocyanidins （ PCs） is the generic terms of a large class of flavan － 3 － ols derivatives that existed extensively in plants． There are many kinds of pharmacological activities of grape seeds proanthocyanidins． In general， grape seeds proanthocyanidins is famous for its three most important properties： high efficiency，low toxicity and high bioavailability． The discussion about anticarcinogenic activity and mechanism of grape seeds proanthocyanidins can provide a referable value for the comprehensive utilization of carcinogenic grape resources． The classification，chemical structures as well as the research progress on antiactivity and mechanism of grape seeds proanthocyanidins were reviewed in this paper． Key words： proanthocyanidins； chemical structure； grape seeds； anticarcinogenic activity； anticarcinogenic mechanism
收稿日期： 2011 － 12 － 26 基金项目： 科技部农业科技成果转化基金资助项目（ K304021001 ） 作者简介： 王 华（ 1959 —） ， 女， 河北阜城人， 西北农林科技大学教授， 博士生导师， 博士． ． 安徽大学学报： 自然科学版， 引文格式： 王华， 刘 霞， 杨继红， 等． 葡萄籽原花青素抗癌活性及其机制研究进展［J］ 2012 ， 36 （ 4 ） ： 101 － 108．
2012 年 7 月 第 36 卷 第 4 期
安徽大学学报（ 自然科学版） Journal of Anhui University （ Natural Science Edition）
July 2012 Vol． 36 No． 4
葡萄籽原花青素抗癌活性及其机制研究进展
王
摘
1， 2 华 ， 刘 1 1， 2 霞， 杨继红 ， 李
华
1， 2
（ 1． 西北农林科技大学 葡萄酒学院， 陕西 杨凌 712100 ； 2． 陕西省葡萄与葡萄酒工程研究中心， 陕西 杨凌 712100 ） 要： 原花青素（ proanthocyanidins， 简称 PCs 或 PAs） 是植物中广泛存在的一大类黄烷 － 3 － 醇衍
生物的总称． 葡萄籽原花青素具有高效 、 低毒和高生物利用率的特点， 并且具有多种药理活性 ． 探讨其抗 癌活性与机制对于葡萄资源的综合利用具有一定的参考价值 ． 文中就葡萄籽原花青素的分类 、 结构特征 以及近年来国内外对其抗癌活性与机制的研究进展进行阐述 ． 关键词： 原花青素； 化学结构； 葡萄籽； 抗癌活性； 抗癌机制 中图分类号： R282． 71 ； R979． 1 文献标志码： A 文章编号： 1000 － 2162 （ 2012 ） 04 － 0101 － 08