天然抗氧化劑抗血管生成作用的研究進展

1、<p>　　天然抗氧化劑抗血管生成作用的研究進展</p><p>　　【摘要】 　　 血管生成（Angiogenesis）是指從已有的血管上長出新的毛細血管的過程. 在這一過程中，活性氧作為信號分子起著非常重要的作用. 因此從天然抗氧化劑中尋找新的血管生成抑制劑已成為近年來研究的熱點，我們綜述了近年來抗氧化劑的抗血管生成作用、機制以及應(yīng)用前景的國內(nèi)外最新研究進展. </p><p

2、>　　【關(guān)鍵詞】 血管生成；抗氧化劑；活性氧；綜述 </p><p>　　0引言近年來，隨著對血管生成（angiogenesis）過程研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)低濃度的活性氧（reactive oxygen species, ROS）作為一種信號分子在血管生成過程中起著非常重要的作用. 外源性的ROS能誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細胞、血管平滑肌細胞增殖、遷移以及血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial

3、growth factor, VEGF）表達［1-2］；而由血管內(nèi)皮細胞NADPH氧化酶產(chǎn)生的內(nèi)源性ROS則參與了多種促血管生成因子如VEGF，血管生成素（angiopoietin, Ang）等的信號傳導(dǎo)過程［3］. 由于多數(shù)已發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性血管生成抑制劑都是通過基因工程獲得，生產(chǎn)過程復(fù)雜，費用昂貴. 因此從天然抗氧化劑中尋找具有抗血管生成活性的物質(zhì)就成為人們研究的熱點. 我們就近年來有關(guān)抗氧化劑的抗血管生成作用研究進展綜述如下. <

4、;/p><p>　　1血管生成概述血管生成是指從已有的血管上長出新的毛細血管的過程. 生理性的血管生成與胚胎形成、月經(jīng)周期、傷口愈合等生理過程有關(guān)；而病理性的血管生成則是多種疾病如增殖性糖尿病性視網(wǎng)膜病、動脈粥樣硬化、腫瘤等的重要特征. 尤其在腫瘤生長和轉(zhuǎn)移過程中，新血管的生成一方面為腫瘤生長提供了營養(yǎng)物質(zhì)、清除各種降解產(chǎn)物；另一方面有利于脫落的腫瘤細胞沿血道向其他組織器官的轉(zhuǎn)移. </p><p

5、>　　血管生成受血管生成因子和血管生成抑制因子精密調(diào)控. 主要的血管生成因子有VEGF、Ang、堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）、表皮生長因子（EGF）、肝細胞生長因子（HGF）、白介素8（IL8）、轉(zhuǎn)化生長因子β（TGFβ）、腫瘤壞死因子α（TNFα）等；主要的血管生成抑制因子有血管抑素（angiostatin），內(nèi)皮抑素（endostatin）、血小板反應(yīng)蛋白（thrombospondin, TSP1），基質(zhì)金

6、屬蛋白酶組織抑制因子（TIMP）等. 生理情況下這兩類因子之間保持平衡，血管生成處于靜息狀態(tài). 而在腫瘤組織，腫瘤細胞不僅能產(chǎn)生大量的促血管生成因子，而且血管生成抑制因子的活性也明顯降低，導(dǎo)致兩類因子失去平衡，從而啟動血管生成的級聯(lián)過程：首先這些因子作用于血管內(nèi)皮細胞相應(yīng)靶點，刺激其產(chǎn)生大量的蛋白酶，如基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase, MMP）、纖溶酶原激活物、膠原酶等，這些蛋白酶逐步降解血管內(nèi)皮細胞下

7、的基膜，形成新生血管的芽胚；芽胚形成后，芽胚周圍的血管內(nèi)皮細胞在各種生長因子的作用下迅速增殖并穿過芽胚向腫瘤組織定向遷移；最后這些新</p><p>　　2 抗氧化劑的抗血管生成作用及機制 </p><p>　　2.1茶多酚流行病學(xué)的研究已經(jīng)表明喝綠茶能降低某些腫瘤的發(fā)生率. 而綠茶中的主要成分是茶多酚：epigallocatechin gallate（EGCG）, epigallocat

8、echin（EGC）, epicatechin gallate（ECG）, epicatechin（EC）等，其中EGCG是最主要的活性成分. 研究表明茶多酚在體內(nèi)外都有抗血管生成作用. Kondo等［4］報道EGCG, EGC, ECG, EC在體外能夠抑制人臍靜脈內(nèi)皮細胞的增殖、遷移和形成血管樣結(jié)構(gòu)，其中EGCG作用最強. Oak等［5］也發(fā)現(xiàn)茶多酚能抑制雞胚尿囊膜和VEGF, bFGF誘導(dǎo)的大鼠角膜血管生成. 而腹腔注射EGCG能

9、抑制接種在裸鼠皮下的結(jié)腸癌細胞的生長和腫瘤血管生成［6］. 從現(xiàn)有的報道看，茶多酚的抗血管生成機理比較復(fù)雜，它可以影響多個促血管生成因子及其下游信號而發(fā)揮抗血管生成作用. 其抗血管生成機理主要有：抑制TNFα誘導(dǎo)的VEGF, bFGF及IL8的產(chǎn)生［7-8］；抑制某些轉(zhuǎn)錄因子如NFκB, AP1, Ets1, cfos, cjun活化［9］；抑制MMP2，9及M</p><p>　　2.2白黎蘆醇

10、白藜蘆醇是另一重要的多酚類化合物，是紅酒中的主要成分. 在體外白藜蘆醇能抑制牛主動脈內(nèi)皮細胞增殖、遷移以及血管樣結(jié)構(gòu)的形成. 還能抑制bFGF誘導(dǎo)的牛毛細血管內(nèi)皮細胞、VEGF和bFGF誘導(dǎo)的豬冠狀動脈內(nèi)皮細胞的增殖，其機理與抑制MAPK磷酸化有關(guān)，體內(nèi)實驗證明白藜蘆醇能抑制雞胚尿囊膜血管生成，口服白藜蘆醇溶液能抑制VEGF, bFGF誘導(dǎo)的小鼠角膜血管生成和小鼠纖維肉瘤生長，但卻延緩傷口愈合. Lin等［14］證明VEGF能誘導(dǎo)人臍靜

11、脈內(nèi)皮細胞產(chǎn)生ROS, ROS作為第二信使使Src激酶活化，進而引起VEcadherin酪氨酸磷酸化，而白藜蘆醇通過清除ROS抑制Src激酶活化以及隨后的VEcadherin酪氨酸磷酸化，從而抑制VEGF誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細胞的運動和血管生成. 此外，某些促血管生成因子如PDGFAB，TGFβ和凝血酶能促進血管平滑肌細胞釋放VEGF，這一作用是由ROS介導(dǎo)的，而白藜蘆醇還通過清除ROS進而抑制p38磷酸化而抑制VEGF，IL8

12、的合成，這也是它抗血管生成的機理之一［15］. 然而，近來有研究表明白黎蘆醇在心肌組織有促血管生成作用，K</p><p>　　2.3姜黃素早期研究發(fā)現(xiàn)姜黃素在體外能抑制人臍靜脈內(nèi)皮細胞增殖和管樣結(jié)構(gòu)形成，并且能破壞已形成的血管樣結(jié)構(gòu)，其抗血管生成作用與抑制MMP2表達有關(guān). 新近的研究表明姜黃素對bFGF誘導(dǎo)的小鼠角膜血管生成和雞胚尿囊膜血管生成均有明顯的抑制作用. 其抗血管生成作用與抑制MMP2, MMP

13、9分泌［18］,抑制腫瘤細胞血管生成因子VEGF，Ang1，2以及內(nèi)皮細胞VEGF受體2（VEGFR2，KDR）表達、抑制環(huán)加氧酶2（COX2），12脂氧酶表達有關(guān)［19-20］. 姜黃素能夠抑制低氧誘導(dǎo)的肝癌細胞、血管內(nèi)皮細胞低氧誘導(dǎo)因子（HIF1）表達，進而抑制HIF1誘導(dǎo)的VEGF釋放. 姜黃素濃度低于1 mmol/L在體外能夠誘導(dǎo)VEGF表達，而當濃度達到1 mmol/L時則抑制VEGF表達［21］. <

14、/p><p>　　2.4原花青素原花青素在體外能抑制內(nèi)皮細胞增殖、促進內(nèi)皮細胞凋亡，抑制MMP2分泌和血管樣結(jié)構(gòu)的形成［22］. 從可可樹種子中分離的五聚體原花青素能抑制人主動脈內(nèi)皮細胞表皮生長因子（EGF）受體Erb2和VEGFR2表達. 而Khanna等［23］卻報道葡萄籽原花青素能促進傷口愈合，這一作用于它上調(diào)H2O2和TNFα誘導(dǎo)的人角化細胞VEGF表達有關(guān). </p><p>

15、　　2.5其他除茶多酚、白藜蘆醇、姜黃素和原花青素外，還有許多抗氧化劑具有抗血管生成作用，如槲皮素在體外能抑制內(nèi)皮細胞增殖、遷移、管樣結(jié)構(gòu)的形成以及MMP2的活性，在體內(nèi)能抑制雞胚尿囊膜血管生成；維生素C雖然不抑制內(nèi)皮細胞的增殖、遷移以及纖溶酶原激活物的活性，但能通過清除ROS、促進膠原合成而抑制內(nèi)皮細胞形成血管樣結(jié)構(gòu)以及雞胚尿囊膜血管生成；迷迭香酸能抑制內(nèi)皮細胞增殖、遷移、粘附以及管樣結(jié)構(gòu)形成，其抗血管生成作用與降低內(nèi)皮細胞ROS水

16、平，進而抑制H2O2誘導(dǎo)的VEGF表達和IL8釋放有關(guān)［24］. </p><p><b>　　3結(jié)語 </b></p><p>　　同內(nèi)源性的血管生成抑制劑相比較，天然抗氧化劑具有以下優(yōu)點：由于血管生成的網(wǎng)絡(luò)狀調(diào)節(jié)機制，干擾任何一個單一因素或環(huán)節(jié)都不可能取得滿意效果，經(jīng)典的血管生成抑制劑或是以某種血管生成因子及其受體作為靶點，或以抑制基質(zhì)金屬蛋白酶降解細胞外基質(zhì)作

17、為目標，往往作用靶點比較單一，而抗氧化劑能影響血管生成的多個環(huán)節(jié)、多種因子，這種多靶點作用的特性，使其對血管生成過程具有調(diào)節(jié)作用；目前在腫瘤臨床治療中多采用低劑量的化療藥物與抗血管生成藥物聯(lián)合應(yīng)用，兩者合用雖然能發(fā)揮協(xié)同作用，但過度抑制血管生成，一方面會影響到化療藥物輸送到腫瘤組織，另一方面會導(dǎo)致腫瘤組織處于低氧狀態(tài)，這兩方面都將影響化療和放療的效果.</p><p>　　針對這一矛盾，Jain［25］提出了針對

18、血管生成治療腫瘤不應(yīng)該單純依靠抑制，而是通過選擇合適的給藥時間和劑量使新生的腫瘤血管恢復(fù)到正常水平（normalization）的設(shè)想. 天然抗氧化劑在不同組織、或不同劑量時又具有促血管生成作用，這可能意味著抗氧化劑更符合使異常的腫瘤血管恢復(fù)正?；哪繕?；針對血管生成的抗腫瘤治療往往用藥時間長，而天然抗氧化劑毒副作用較小，目前無論是動物還是人體實驗均未見有明顯不良反應(yīng)，因而與經(jīng)典的血管生成抑制劑比較，前者更適合長期給藥. 但是，天然抗氧

19、化劑往往作用較弱，在體內(nèi)難以達到有效的血藥濃度，限制了它的應(yīng)用. 因此如果能夠解決抗氧化劑在抗血管生成中有效濃度不足的問題，必將在抗血管生成藥物的研發(fā)領(lǐng)域產(chǎn)生突破性進展. </p><p><b>　　【參考文獻】 </b></p><p>　?。?］ Taniyama Y, Griendling KK. Reactive oxygen species in the

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