人参皂苷Rh2辛酸酯衍生物的体内外抗肿瘤效果及其机制研究

人参皂苷Rh2辛酸酯衍生物的体内外抗肿瘤效果及其机制研究人参为五加科植物人参的根茎,是传统的滋补佳品,在中国已经有四千多年的历史。人参皂苷被认为是人参最主要的活性成分之一。

大量研究表明,人参皂苷具有抗炎症、抗氧化和抗肿痛等多种生物学活性功能。然而,人参皂苷在体内生物利用率低,难以发挥显著疗效。

鉴于人参皂苷低生物利用率,不易通过吸收屏障如小肠粘膜细胞膜双磷脂结构,将人参皂苷改性成人参皂苷脂肪酸酯,促进其在机体内的累积,提高其生物细胞膜亲和力,将有助于提高其功能活性。本文采用人参皂苷Rh2和辛酰氯进行酯化反应得到产物Rh2辛酸酯,并以Caco 2细胞为研究对象,考察Rh2和Rh2辛酸酯的跨膜转运和吸收机制：以人源肝癌细胞HepG2为研究对象,考察Rh2及Rh2辛酸酯在体外的抗肿瘤效果,并从细胞分子水平阐述Rh2和Rh2辛酸酯抑制HepG2细胞增殖和诱导HepG2细胞凋亡的相关机制；以H22荷瘤小鼠为模型,研究Rh2和Rh2辛酸酯的体内抗肿瘤效果及其机制。

主要得到以下结论：1.人参皂苷Rh2和辛酰氯发生酯化反应得到产物Rh2辛酸单脂,分子量为748.87,酰化位置发生在Rh2的12号碳上的羟基上2.研究表明Rh2-O在Caco 2单层细胞中的吸收效果高于Rh2。在10-50μM浓度范围内,Rh2相应的Papp值(AP-BL,0.21×10-6cm/s)经酯化后提高至1.96×10-6cm/s。

Rh2的主要转运机制为跨细胞的被动扩散,并且伴随着主动外排泵参与

BL-AP方向的转运。而Rh2-O在Caco 2单层细胞中的渗透机制为被动扩散,无主动排除参与。

Rh2和Rh2-O的主要转运路径为跨细胞路径,而非细胞旁路径。3. Rh2-O对HepG2细胞生长抑制作用和诱导HepG2细胞凋亡的能力均优于Rh2。

Rh2-O处理HepG2细胞24 h的IC5o为20.15 gM,约为Rh2的IC50的一半。IC50剂量下的Rh2-O对人正常肝细胞HL-02无显著毒性。

4.Rh2-O通过下调细胞内周期蛋白cyclin D3,cyclin E, CDK4, CDK6,

2]wAF1/CIP1和p27KIPI的表达水平诱导HepG2细胞发生G1周期阻滞。p38 MAPK 磷酸化和Akt失活参与了Rh2-O诱发HepG2细胞G1周期阻滞这一过程。

5.Rh2和Rh2-O可同时通过外在死亡受体信号通路和内在线粒体信号通路激活caspase家族凋亡蛋白,诱导细胞凋亡。溶酶体膜通透化是线粒体功能紊乱的上游通路。

6.口服5 mg.kg和10 mg/kg的Rh2和Rh2-O对H22荷瘤小鼠具有显著的抑瘤作用,并且对小鼠本身无显著毒性。Rh2-O的抑瘤率为50.6%,抑瘤作用显著优于Rh2(28.2%)(P<0.05)。

7.Rh2-O和Rh2均是通过诱导肿瘤细胞凋亡、改善荷瘤小鼠的免疫系统和抑制肿瘤血管生成来实现抗肿瘤活性。Rh2和Rh2-O均可通过调节Bcl-2家族蛋白的表达水平,并激活caspase家族蛋白来诱导肿瘤细胞凋亡的。

此外,Rh2和Rh2-O通过增加IL-2和TNF-a水平,T淋巴细胞数量,CD4+/CD8+匕例和NK细胞水平来改善荷瘤小鼠的免疫系统。8.Rh2和Rh2-O的体内体外抗肿瘤活性的作用机制相似。

Rh2-O的抗肿瘤活性优于Rh2可能是由于Rh2-O具有更高的吸收率。