维生素C防治肿瘤作用的研究
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
维生素C防治肿瘤作用的研究
[摘要]维生素C是一种抗氧化剂,当它转化成脱氢维生素C的形式则被氧化。
维生素C发挥的许多生物学功能与它的氧化还原作用有关。
近年来维生素C作为一般的抗氧化剂受到人们的重视,作为抗氧化剂它能用于预防和治疗动脉粥样硬化和肿瘤等。
值得注意的是在治疗和预防肿瘤过程中,由于摄入过多的维生素C 也会带来一定的负面影响。
弄清这些矛盾的结果,对临床合理使用维生素C具有重要意义。
[关键词]维生素C 肿瘤抗氧化剂
[前言] 维生素是人体六大营养素之一。
是维持人体正常代谢和功能所必需的一类低分子有机化合物,来源不同,生理功能各有所异。
维生素是临床各科常用药物,主要是治疗维生素缺乏症,也可用某些疾病的辅助治疗。
维生素C是临床应用最广泛的药物之一。
其水溶液不稳定,遇空气或加热都易变质;在碱性液中易氧化失效;氧化剂、光、热、核黄素及微量的铜、铁等能加速其失效。
在体内参与糖代谢及氧化还原反应;是某些酶的成分;能使组织产生胶原质;影响毛细血管的通透性及血液的凝固;刺激造血功能,促使血脂下降;增强对感染的抵抗力;且是人体必需的营养成分。
故临床上用于坏血病的预防和治疗;用于出血性素质及机体器官出血;亦用于传染病、药物中毒、营养不良、肝脏疾病、急性克山病、创伤愈合不良等疾患。
维生素C在不同情况下显示不同的作用:低浓度时为抗氧化作用而高浓度时为强氧化作用[1]。
维生素C(又称抗坏血酸)维生素C具有许多生物学功能的水溶性己糖衍生物,它的分子式是C6H8O6,其分子中2位和3位碳原子的两个烯醇式羟基极易解离,释放出H+,而被氧化成脱氢维生素C。
维生素C和脱氢维生素C在人体内形成可逆的氧化还原系统,此系统在生物氧化、还原作用及细胞呼吸中起重要作用。
维生素C参与氨基酸代谢、神经递质、胶原蛋白和组织细胞间质的合成;可降低毛细血管的通透性,加速血液凝固,刺激凝血功能,促进铁在肠内的吸收,促使血脂下降;提高CI补体酯酶活性,增加补体CI的产生,促进干扰素的产生,抑制病毒的增生;增加对感染的抵抗能力,参加解毒功能,并有抗组胺的作用及阻止致癌物质生成的作用。
1 现就维生素C防治肿瘤的研究
人体内维生素C的水平低下与肿瘤的发生关系。
维生素C是一种很好的抗氧化剂,尽管红细胞中维生素C的浓度比其它有核细胞低很多,但它能很好的保护红细胞免受细胞外氧化应激,能保护红细胞免受高铁血红蛋白的影响。
可以还原超氧化物、羟基、次氯酸以及其它活性氧化剂,这类氧化剂可能影响DNA转录或损伤DNA、蛋白质或膜的结构,所以维生素C在细胞氧化防御中可能起重要作用。
最近发现其在决定数千种细胞蛋白质的功能和相互作用的羟化反应中扮演关键角色。
羟化反应是由各种含非血红素铁的二氧化酶催化,包括脯氨酰、天冬酰胺酰和赖氨酰二氧化酶、DNA修复酶,最重要的是在这些酶中活性形式的铁离子
(Fe2+)是由维生素C维持,故这些酶的活性依赖铁离子和维生素C。
在某些金属致癌物如镍、钴离子等一方面是竞争二氧化酶中的铁离子,另一方面是与维生素C反应耗尽细胞内的维生素C。
曾有人对因癌症死亡病人解剖发现病人体内的维生素C含量几乎为零。
人体内由于代谢原因可产生氧自由基,这种氧自由基的氧化反应对体细胞的许多结构有损害作用。
许多肿瘤的发生都是由于活性氧对DNA的氧化损伤造成的,尽管其中大部分损伤可以修复,但仍有一些被氧化的碱基留在DNA中,这些氧化产物足以产生十分严重的基因突变。
一些流行病学观察发现,进食含丰富维生素类物质的食物,人群肿瘤的发病率低。
在肿瘤免疫学方面,维生素C和其他一些巯基抑制药类似,可诱导产生抗肿瘤免疫力,维生素C可激活T细胞,能增加干扰素的合成。
在体液免疫中,抗体分子是由2个二硫键( 2S2S2)连接组成,而半胱氨酸是组成二硫键的基本物质。
但因食物中缺乏半胱氨酸,体内的半胱氨酸是由胱氨酸通过氧化还原产生和提供。
维生素C可促进胱氨酸的氧化还原反应,增加半胱氨酸的合成,为免疫球蛋白的形成提供了必须的原料[2]。
维生素C可以稳定氧自由基,阻止其对DNA的损伤。
维生素C亦能保护机体防止化疗药物对正常组织的损伤,Muralikrishnan等给予合成纤维细胞肉瘤大鼠环磷酰胺、甲氨蝶呤及5 氟尿嘧啶引起血浆中脂质代谢异常,同时给予维生素C后可抑制这种脂质代谢异常,对化疗的个体起保护作用。
[3]
2 维生素C的抗肿瘤作用及相关机制
一些流行病学观察发现,进食含丰富维生素类物质的食物,人群肿瘤的发病率低。
Saygili等[4]调查研究发现,在同年龄段的正常人血浆内维生素C的水平明显高于同年龄段结肠癌患者。
1.1维生素C对机体细胞抗损伤作用
人体内由于代谢原因可产生氧自由基,这种氧自由基的氧化反应对体细胞的许多结构有损害作用。
维生素C作为抗氧化剂在体内可以和氧自由基结合发生还原反应,清除有害的氧自由基,保护细胞的DNA免受氧化损伤。
近来研究人员用质粒为载体大量扩增相关基因的系统实验证明,维生素C能阻止H2]O2 ]\诱导的人类细胞基因突变[5]。
维生素C亦能保护机体防止化疗药物对正常组织的损伤。
Blasiak等应用细胞培养方法,检测顺铂及三氧化硒造成的细胞及基因毒性,结果发现维生素C可保护这种损伤,而对DNA修复的细胞动力学无明显影响,故认为维生素C可减轻抗癌药物的副作用。
次年,Blasiak等[6]通过实验发现
50μmol・L-1 的维生素C能明显降低致癌物质N.甲基.N'.硝基.N.亚硝基胍诱导的人类淋巴细胞的DNA损伤。
长期暴露于电离辐射和过渡金属(如Fe 2+ 、Cu 2+ 等)条件下会引起DNA损伤,Cai等发现0.08~8.00mmol・L -1 的维生素C可明显降低电离辐射(130~150Gy)造成的细胞DNA损伤,降低率为30%~50%,其作用与谷胱甘肽相似,其机制亦为抗氧化剂作用,但当有铜离子(50 μmol ・L -1 )存在时能增强γ.射线诱导DNA的损伤。
1.2维生素C对肿瘤细胞的杀伤作用及其机制
维生素C不仅对细胞有保护作用,而且对肿瘤细胞还有抑制及杀伤作用Bachleitner.Hofmann等用维生素C和三氧化二砷共培养急性前髓细胞性白血病细胞,发现维生素C并不是抗肿瘤细胞凋亡,而是协同As 2 O3 诱导APL细胞凋亡。
维生素C和As2 O3 共同诱导APL细胞的凋亡率是单独用As 2 O3 诱导APL细胞凋亡率的6倍,同样仅维生素C处理该细胞系则未出现与对照组差异明显的凋亡。
在肿瘤组织中,缺氧诱导因子(HIF)对基因表达模式起着非常重要的作用。
HIF的活化与一些致瘤蛋白基因的表达有关。
而维生素C是活化下调HIF 酶所必需的物质,Knowles等[7]实验证明维生素C能够影响HIF的表达,从而达到抑制肿瘤的目的。
细胞培养试验表明,低浓度的维生素C(4mmol・L -1 )对纤维细胞瘤细胞SW620有一定保护作用,而高剂量(20mmol・L -1 以上)对瘤细胞有杀伤作用,因维生素C对肿瘤细胞的杀伤作用和能降低抗肿瘤药对机体的损伤而被建议作为肿瘤辅助治疗药物。
综上所述,维生素C能增强维生素K 3 、顺铂等对一些肿瘤细胞发挥诱导杀伤作用,并且在高剂量条件下能独立诱导肿瘤细胞凋亡。
1.3 维生素C增强肿瘤宿主的免疫功能
在免疫学方面,维生素C可激活T淋巴细胞,增强T淋巴细胞的细胞毒作用,提高干扰素的产量,该作用不包括维生素C的细胞毒性作用。
大剂量维生素C
还能抑制炎症细胞释放超氧阴离子,提高谷胱甘肽过氧化物酶的活性,清除细胞内外羟自由基。
高平[8]临床实验发现,维生素C用于小儿抗感染治疗效果明显优于对照组,它用于肿瘤辅助治疗的效果也是不言而喻的。
维生素C还和其它一些巯基抑制剂类似,可诱导产生抗肿瘤免疫力,由于维生素C的阴离子自由基很容易在富氧的癌组织内产生,它能和癌细胞表面的巯基作用而改变细胞的表面结构。
此外,维生素C并不抑制肿瘤的发生,而只限制其发展过程。
2 维生素C治疗肿瘤的作用
维生素C不仅对细胞有保护作用,而且对肿瘤细胞还有抑制及杀伤作用。
有文献报道维生素C可影响肿瘤凋亡相关基因p53, cmyc及bcl2的表达,抑制肿瘤细胞内DNA复合物合成,干扰肿瘤细胞代谢周期,诱导肿瘤细胞的分化,限制肿瘤细胞的生长,促进肿瘤细胞凋亡[9]。
Hung CF[10]等将神经角质细胞瘤细胞与维生素C一起培养,发现维生素C可抑制神经角质细胞瘤的DNA内收形成及芳香胺 N 乙酰转移酶活性及基因表达,从而抑制神经角质细胞瘤细胞生长。
王新保等[11]研究认为维生素C对不同类型的胃癌细胞均表现为抑生长作用,并发现在一定浓度范围内随浓度的增加抑制作用增强。
维生素C不仅单独使用表现出抗肿瘤作用,尤其作为辅助药表现出很好抗肿瘤的协同作用。
Gilloteaux J等[12]把维生素C 与维生素K同加入培养的膀胱癌细胞系T24中,发现可引起细胞膜及有丝分裂缺陷、细胞体积缩小,同时染色体裂解、核浓缩及碎裂、核体积减小造成细胞类似于核裂解的死亡,这种细胞死亡不同于凋亡。
errax 等[13]研究表明维生素C能协同维生素K3杀伤肿瘤细胞,并指出主要是因为能激活肿瘤细胞死亡所
需的酸性或碱性DNase,从而促进肿瘤细胞凋亡或死亡。
维生素C防治肿瘤的可能机制近年来的研究显示大剂量的维生素C在治疗或作为辅助药联合其他抗癌药物治疗恶性肿瘤方面具有很大的潜能,体外及动物实验证实它对多种肿瘤有明显的抑制作用。
3 其机制主要可能有以下方面:
3.1捕灭氧自由基保护细胞免受损伤,对肿瘤细胞的杀伤作用。
研究已经证实,自由基是致机体衰老,诱发细胞癌变的祸首。
维生素C在体内和氧自由基结合发生氧化还原反应,清除有害的氧自由基,对机体细胞起保护作用[14]。
3.2导致细胞周期异常,加速环磷酸腺苷(cAMP)合成。
维生素C可能为一种特异的细胞周期抑制因子,将肿瘤细胞阻滞于G0 /G1期,使其不能进入S期,通过影响DNA的合成而抑制细胞增殖[15]。
另在恶变的组织细胞中环磷酸鸟苷(cGMP)活性水平显著升高,该酶具有促进肿瘤细胞增长的作用,而cAMP则可抑制肿瘤细胞的增长。
3.3阻止亚硝胺、玻璃酸酶的合成。
亚硝胺是公认的致胃癌、食管癌的物质。
硝酸盐和动物蛋白代谢后产生的胺相结合,即产生亚硝胺。
而维生素C会与胺竞争结合硝酸盐,抑制亚硝胺的生成。
缺乏维生素C可能会使亚硝胺的生成增加而导致癌症。
另有报道认为癌症与玻璃酸酶的释放有关,各种不同细胞的增殖,包括肿瘤细胞的增殖,均有玻璃酸酶的释出。
而维生素C可抑制玻璃酸酶的形成。
食物中若缺少维生素C,血清内玻璃酸酶水平升高,从而使细胞间质解聚,使肿瘤细胞增殖,扩散。
维生素C防治肿瘤的应用前景。
长期以来,人们只了解维生素C营养学作用,近些年来对它的抗癌作用尤其是作为辅助药与各种抗癌药物联合治疗各种疾病的研究越来越引起人们的兴趣,在治疗肿瘤的实验研究和临床治疗中已经取得一定成效并显示出良好的前景。
4 今后致力的方向
今后致力的方向主要包括:①进一步研究和阐明维生素C的生理作用分子机制。
阐明维生素C的生理作用分子机制不仅可为临床应用治疗肿瘤提供有力的理论依据,也为寻求并开发安全有效的维生素C类似药物提供线索,扩大治疗范围;②维生素C与一些抗癌药物协同作用的机制也有待进一步探讨,为临床上对肿瘤实施新的治疗方法奠定基础;③新近的研究有发现维生素C量的使用不当会给机体细胞带来毒副作用、致DNA 损伤作用以及放大某些致癌剂的致癌作用,因此我们在利用维生素C 优势的同时也要充分考虑它可能的负面效应。
5维生素C临床应用的注意事项
近年来,由于对维生素C治疗危重病的机理及其症状价值进行了更为广泛的研究,越来越多的临床及实验资料表明,大剂量维生素C是治疗严重感染,包
括病毒性感染及多种危重病的有效药物之一。
其理由是:维生素C除具有前述药理作用外,尚是一种较强的氧自由基清除剂。
而氧自由基则可引起蛋白质、核酸、脂类和多糖等大分子损伤,引起组织器官的毛细血管壁通透性改变,造成组织器官的水肿、出血及变性坏死等改变。
因维生素C水溶液不稳定,遇空气或热易变质,在碱性药液中易氧化失效,故应现用现配、避光和热。
尽量单独使用,不与碱性药伍用,以免降低效价。
大剂量使用时,由于浓度较高,故刺激血管引起疼痛。
所以最好利用深静脉置管给药;或给药后即给等渗液快速冲洗血管,减轻维C对血管的刺激。
可间断给药,且速度不宜过快。
维生素C很少引起严重反应。
个别病人应用时偶可出现口唇麻木、头晕、胸闷、气促、心悸、荨麻疹等,应减慢给药速度或停药。
有资料认为,维生素C与磺胺类药物伍用可增加后者的不良反应;与阿斯匹林、巴比妥类药合用可使后者排泄加快,与核黄素、氯丁醇、铁及铜制剂合用能加速维生素C失效;与抗凝药合用可降低抗凝效果,故应注意。
展望
近年来的调查显示,肿瘤已成为危害人类健康的重大疾病之一,因而对肿瘤防治也提出了新的要求。
消除和减少接触致癌因素是防治肿瘤的一个策略,但是完全避免致癌因素是不现实的。
由于肿瘤形成具有氧化和炎症反应的特点,维生素C又作为一种较易获得且抗氧化作用较强的抗氧化剂用于防治肿瘤成为可能。
维生素C能增强抗肿瘤药的抗肿瘤治疗效果和减轻抗肿瘤药的毒副反应,预防放射治疗所致的放射损伤,消除体内致癌物质,从而改善癌症患者的临床症状,提高生存质量,延长生存期。
但其性质复杂,具体机制还不十分明确。
进一步明确维生素C的性质及其在抗肿瘤中的机制,有利于指导维生素C在临床抗肿瘤应用中的推广,降低肿瘤的发病率,提高临床治愈率。
但由于新近的研究发现维生素C量的使用不当会给机体细胞带来毒副作用、致DNA损伤作用以及放大某些致癌剂的致癌作用,因此我们在利用维生素C优势的同时也要充分考虑它可能的负面效应。
我的看法
为了写这篇文章我查阅了好多生物技术制药相关资料。
通过写这篇文章后我对生物技术制药的认识越来加深了,知识越来越提高了。
生物制药是生物技术中发展最快,效益最好,影响最大的重要分支。
现在生物药物的种类和数量迅速增加,对人类健康,疾病治疗产生很大的影响,并产生了巨大的社会效益和经济效益。
维生素对人体健康作用很大,可它在人体内的含量非常少。
它的作用有增强抵抗力、改善贫血,抗氧化、防斑淡斑,抗癌防癌,调理肠胃,保肝护肝预,防牙龈萎缩、出血等。
肿瘤是一种疾病,有些肿瘤是可危及生命。
为了防治这种疾病平时我们一定要合理膳食营养补充维生素。