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编号:10640721
吲哚-3-甲醇及其衍生物的抗癌研究
http://www.100md.com 2003年8月21日 《中国医药报》2003.08.21
     吲哚-3-甲醇是通过对十字花科蔬菜中的活性成分研究,发现其活性成分3-吲哚甲基芸苔葡糖硫苷在一些内源性酶(特别是黑芥子硫苷酸酶)的作用下水解转化为吲哚衍生物而逐渐被科研人员所认识的。1978年,Wattenberg和Loub首次报道了吲哚-3-甲醇可以抑制多环芳烃诱导的大鼠肿瘤,为此人们从食物中寻求抗癌成分有了新的方法,对食物抗癌剂的研究越来越受到重视。u?*w|0, 百拇医药

    吲哚-3-甲醇的抗癌作用研究u?*w|0, 百拇医药

    通过不同的动物实验,证实了十字花科蔬菜中活性成分吲哚-3-甲醇具有抑制自发形成的或由化学物质诱导的癌症的作用。研究表明,吲哚-3-甲醇可抑制苯并芘诱导的雌性ICR/Ha小鼠胃癌,抑制7,12-二甲基苯并蒽诱导的雌性Sprague-Dawley大鼠的乳腺癌及抑制黄曲霉素aflatoxinB(AFB1)诱导的红鳟鱼肝癌。以吲哚-3-甲醇喂养Donryu大鼠可抑制其自发形成的子宫内膜癌,还可以防止子宫内膜的增生,降低子宫内膜损害程度。u?*w|0, 百拇医药

    吲哚-3-甲醇在人体的作用是通过测试吸烟者体内4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone(NNK)的代谢水平而得到验证的。吲哚-3-甲醇可以提高烟草中的致癌物NNK的肝脏代谢物NNAL和NNAL-Gluc的水平,提高肝脏对NNK的清除率,具有抗人体肺癌的作用。临床试验证明,不论男女,口服一定量的吲哚-3-甲醇后,其尿中雌激素C2代谢物水平提高,而某些能激活雌激素受体的代谢物浓度降低,有降低雌激素对某些腺体器官刺激的作用,表明其具有抗乳腺癌的活性。吲哚-3-甲醇还可通过影响细胞色素P450的基因表达,竞争性地作用于雌激素受体,从而抑制乳头状瘤病毒感染的子宫颈癌u?*w|0, 百拇医药

    因吲哚-3-甲醇表现出广泛的生理活性,而且又是食物中的有效成分,其抗癌作用引起人们极大的重视。由于吲哚-3-甲醇的化学结构简单,可大规模合成,可能成为一种新型的抗癌剂。u?*w|0, 百拇医药

    吲哚-3-甲醇衍生物的抗癌作用研究u?*w|0, 百拇医药

    研究发现,吲哚-3-甲醇在体内胃酸环境中很不稳定,可发生缩合反应形成低聚物,如3,3’-二吲哚甲烷(DIM)、吲哚[3,4-b]并咔唑(ICZ)等,还可得到其甲醚。吲哚-3-甲醇的酸性缩合物具有显著的生物活性,可显示抗激素样活性,其中以DIM、ICZ两种产物活性最强。吲哚-3-甲醇的酸性缩合物是芳香碳氢化合物受体(arylhydrocarbonreceptor,AhR)的激动剂,可直接与AhR结合,干扰其与雌激素(ER)的作用,抑制17β-estradiol的基因表达,从而抑制乳腺肿瘤的生长。早期研究认为,乳腺肿瘤的作用位点是ER,传统治疗措施是使用和ER相互作用的药物(如三苯氧胺)直接和雌激素受体结合,阻断雌激素,用于晚期乳腺癌的内分泌治疗及术后防止乳腺癌复发的辅助治疗。但三苯氧胺有副作用,最为严重的是增加子宫内膜癌发生的危险和导致深部静脉血栓。而使用AhR的激动剂如吲哚-3-甲醇的酸性缩合物DIM、ICZ等,则无这些副作用。因此,吲哚-3-甲醇的衍生物也可作为新一代抗癌剂的成分而得到广泛应用。

    吲哚-3-甲醇的抗癌机制9%6, http://www.100md.com

    通过不同的动物实验模型研究,吲哚-3-甲醇表现出抗机体诱导突变作用,有抗激素样活性及抗细胞增生作用;可通过抑制某些酶的活性,消除亲电基团,保护机体免受损伤,最终表现出多方面的抗癌活性。研究证实,其抗癌作用机制主要表现在如下几个方面:9%6, http://www.100md.com

    ◆调节细胞周期9%6, http://www.100md.com

    正常细胞的增生是通过细胞周期有规律地进行的,而癌细胞的增生是细胞周期的调节在癌细胞中发生了改变。细胞周期调节主要靠周期素(cyclin或细胞周期蛋白质)及依赖周期素的蛋白激酶(CDKs)构成的复合物,以及CKLs(CDK3抑制物)形成的一个级联网络控制。某一原因导致该网络的某一环节失调时,将致使细胞生长失控,出现肿瘤。吲哚-3-甲醇可通过促进P21基因的转录,增加细胞内P21的含量。P21可抑制cyclin-CDKs的活性,限制视网膜母细胞瘤易感基因(Rb)的磷酸化。低水平磷酸化的Rb与E2F结合,可抑制E2F的活性。转录E2F通过抑制细胞内细胞周期与细胞增殖的基因转录,从而使细胞周期停滞来达到抑制细胞增生的目的。9%6, http://www.100md.com

    抗激素样活性9%6, http://www.100md.com

    ◆激素水平与肿瘤发生密切相关,如乳腺癌、前列腺癌甲状腺癌宫颈癌卵巢癌睾丸肿瘤等都与相应的激素有关。吲哚-3-甲醇可以提高细胞色素P4501A活性而影响雌激素的代谢通路,提高雌二醇2-羟化酶活性及儿茶酚通路的代谢水平,从而提高激素的2-羟基-雌酮水平。吲哚-3-甲醇还通过降低16α-羟基雌激素通路来降低某些腺体器官的刺激,以显示其抗激素样活性,抑制某些雌激素依赖性的肿瘤。9%6, http://www.100md.com

    ◆抑制致癌物与DNA结合9%6, http://www.100md.com

    吲哚-3-甲醇可以抑制致癌物与DNA的结合,如可以阻止黄曲霉素AFB1与DNA的结合,从而抑制AFB1对有机体的诱导突变作用。又如吲哚-3-甲醇可以抑制油炸食物中致癌物Ph1P与DNA的结合,而有抗直肠癌的作用。9%6, http://www.100md.com

    ◆调节体内酶9%6, http://www.100md.com

    机体内的很多生物化学过程都要由酶来调节完成,吲哚-3-甲醇可诱导PhaseⅠ和PhaseⅡ的药物代谢酶的活性,增加组织和靶器官中谷胱甘肽酶的活性,并转录性诱导谷胱甘肽S转移酶(GST)、环氧化物水解酶及醌氧化还原酶NAD(P)H的活性,参与亲电体的解毒,保护细胞免除氧化损伤而起到抗癌作用。9%6, http://www.100md.com

    总之,随着人们生活水平的日益提高,防范意识的日益加强,从动植物中的有效成分研发新的抗癌剂越来越受到重视。以吲哚-3-甲醇作为先导化合物进行结构改造,可以寻求疗效更高的化学抗癌剂。(陶春祥 )