诺尼:天然抗肿瘤的潜力之星 —— 基于最新研究成果的深度解析
诺尼:天然抗肿瘤的潜力之星 —— 基于最新研究成果的深度解析
导语
当今社会,全球癌症发病率持续攀升,已成为严峻的全球性公共卫生问题。世界卫生组织报告显示,2012 年全世界约有 820 万人死于癌症,新增癌症患者 1410 万,同年我国新增癌症发病例数约为 306.5 万,占全球发病例数的 21.7%,且未来 20 年内,癌症发病数和死亡数仍呈上升趋势。在这样的背景下,人们对安全有效的癌症预防和辅助治疗手段的需求日益迫切。而诺尼作为一种具有悠久药用历史的热带植物,其抗肿瘤作用的相关研究为这一领域带来了新的希望。本文将基于最新的研究成果,深入解析诺尼的抗肿瘤潜力,为其在医药和食品领域的开发应用提供参考。
一、文献引用
题目:诺尼抗肿瘤作用及其机制的研究进展
作者:陈建国、李金霞 综述;程池 审校
单位:1. 中国食品发酵工业研究院(北京 10015);2. 中国工业微生物菌种保藏管理中心;3. 天津科技大学生物工程学院
摘要:本文概述了近十多年来国内外有关诺尼抗肿瘤作用及其机制的研究进展,大量试验表明诺尼果汁、果汁提取物、叶子和根提取物均有抗肿瘤作用,可通过诱导肿瘤细胞凋亡、激活宿主免疫系统、抑制血管生成、抗氧化、抑制环氧化酶和阻止致癌物 —DNA 加合物形成等机制来抑制肿瘤生长。本文希望能为研发以诺尼为原料辅助治疗癌症的药物和食品提供参考。
关键词:诺尼;海巴戟天;抗肿瘤;机制
日期:2014 年(收稿日期:2014-03-19)
出处:实用肿瘤学杂志,2014 年第 28 卷第 4 期总第 132 期
作者:陈建国、李金霞 综述;程池 审校
单位:1. 中国食品发酵工业研究院(北京 10015);2. 中国工业微生物菌种保藏管理中心;3. 天津科技大学生物工程学院
摘要:本文概述了近十多年来国内外有关诺尼抗肿瘤作用及其机制的研究进展,大量试验表明诺尼果汁、果汁提取物、叶子和根提取物均有抗肿瘤作用,可通过诱导肿瘤细胞凋亡、激活宿主免疫系统、抑制血管生成、抗氧化、抑制环氧化酶和阻止致癌物 —DNA 加合物形成等机制来抑制肿瘤生长。本文希望能为研发以诺尼为原料辅助治疗癌症的药物和食品提供参考。
关键词:诺尼;海巴戟天;抗肿瘤;机制
日期:2014 年(收稿日期:2014-03-19)
出处:实用肿瘤学杂志,2014 年第 28 卷第 4 期总第 132 期
二、研究成果
2.1 诺尼不同部位提取物的抗肿瘤作用
2.1.1 诺尼果汁
多项科学试验证实了诺尼果汁的抗肿瘤作用。诺尼果汁与刺梨汁合用(1:1)抑制肿瘤细胞增殖效果强于单用刺梨汁,其抑制卵巢癌细胞 COC₂增殖的 IC₅₀为 16μg/ml。Homick 等用人胎盘血管和乳腺肿瘤外植体作为血管生长来源进行研究,发现 5%(v/v)诺尼果汁能显著抑制血管生长和扩散速率,10% 诺尼果汁处理 2-3 天就可以促使血管迅速退化及死亡。
饮用 10% 大溪地诺尼果汁(4mL / 只 /d)7 日后,可明显抑制雌性 SD 大鼠和雄性 C57BL/6 小鼠心脏、肺、肝脏及肾脏等器官中 DNA 结合物形成,表明诺尼果汁对化学物质致癌有预防作用。每天腹腔注射 3 次诺尼果汁(0.5mL / 只)能预防 C57BL/6 小鼠患 S180 肿瘤或降低 Lewis 小鼠肺癌的发生率,抑制率分别达到 85% 和 62%。Balb C 小鼠饮用诺尼果汁(0.5mL / 只 /d)对其肿瘤生长抑制率约为 50%-60%,且诺尼果汁与阿霉素联用有较好协同作用。Clafshenkel 等研究了大溪地诺尼果汁对 MMTV—nell 转基因小鼠乳腺癌的作用效果,若长期每日饮用 0.35mL 诺尼果汁能显著抑制小鼠乳腺肿瘤生长并延长肿瘤倍增时间,可能对患有 Her-2/neu 型乳腺癌女性具有治疗效果。
人体临床试验也证实了诺尼果汁的作用,前马里兰州健康和精神卫生首席秘书 Neil Solomon 博士汇总的调查报告显示,诺尼果汁对多种疾病均有预防和治疗效果,其中对癌症有效率排在第一位,约为 78%。Wong 通过医学记录和病理切片对 2 例胃癌患者进行分析,发现患者服用自制诺尼果汁一段时间后,症状明显改善,表明诺尼果汁即使不能作为主要抗癌药物,也可用于治疗癌症的免疫佐剂。
2.1.2 诺尼果汁提取物
研究者们对诺尼果汁提取物的抗肿瘤作用展开了深入研究。0.1mg/mL 诺尼果汁甲醇提取物对乳腺癌细胞 MCF-7 和神经瘤细胞 LAN5 增殖抑制率分别为 29% 和 36%,而同样浓度对正常非洲绿猴肾细胞和小鼠肾细胞基本没有毒性,表明其对肿瘤细胞有特异性抗增殖作用。
Hirazumi 等首次报道了诺尼果汁乙醇沉淀物具有抗肿瘤活性,腹腔注射该沉淀物(6-15mg / 只 /d)能显著抑制 C57BL/6 小鼠体内 Lewis 肺癌细胞生长和延长小鼠寿命超过 75%,并指出该沉淀物主要为由葡萄糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖和鼠李糖构成的多糖。Furusawa 等用诺尼果汁粗多糖(0.5mg / 只 /d)连续腹腔注射 4-5 次,对小鼠 S180 肉瘤生长抑制率为 52%,治愈率达 31%。
科学家们还从诺尼果汁提取物中分离到了多种能抑制肿瘤细胞增殖的物质。Liu 等从诺尼果汁乙醇沉淀物中得到两个新糖苷类化合物(NB10 和 NB11),均能有效抑制 12-O - 十四烷酰佛波醇 - 13 - 醋酸酯(TPA)或表皮生长因子(EGF)诱导小鼠上皮 JB6 细胞恶性转化。研究结果还表明西沙诺尼果汁甾醇类物质在低浓度下就能表现出较强抑制人肺癌细胞株 A549、结肠癌细胞株 HCT116、宫颈癌细胞株 HeLa、乳腺癌细胞株 MCF-7 和肝癌细胞株 HepG2 增殖活性,IC₅₀均不超过 60μg/mL。
2.1.3 诺尼叶子和根提取物
除果汁及其提取物外,诺尼叶子和根提取物的抗肿瘤作用也有相关报道。Sang 等从诺尼叶子分离得到新环烯醚萜类化合物 citrifolin A,研究表明它能通过抑制核转录因子 AP-1 与癌基因结合,达到预防癌症发生和抑制肿瘤转移的目的。
Takashima 等从诺尼叶子分离出新蒽醌类化合物 1,5,15-Trimethylmorindol,它能与肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)相结合,从而抑制人白血病细胞的增殖,其 IC₅₀约为 15μg/ml。Thani 等比较了新鲜诺尼叶子的水、甲醇、乙醇和二氯甲烷提取物对人口腔表皮样癌细胞 KB 和宫颈癌细胞 HeLa 增殖的抑制作用,其中二氯甲烷提取物抑瘤活性最好,抑制 KB 和 HeLa 细胞增殖的 IC₅₀值分别为 21.67μg/mL 和 68.5μg/mL。另外,从诺尼根分离出的一种蒽醌类化合物虎刺素,具有抑制肿瘤细胞增殖和细胞迁移作用,其抑制人结肠癌细胞 HCT116 增殖的 IC₅₀约为 2.82μg/mL。
2.2 诺尼抗肿瘤的作用机制
2.2.1 诱导肿瘤细胞凋亡
细胞凋亡与肿瘤发生、发展和消退密切相关。诺尼果汁作用于肿瘤细胞后,可通过调节相关凋亡基因表达而启动细胞凋亡信号通路,最终启动死亡程序。许国平等研究表明诺尼汁和刺梨汁协同作用能增强对 COC₂细胞 G₀/G₁期阻滞效果和诱导细胞凋亡。Taskin 等发现诺尼果汁能抑制雌性小鼠体内艾氏腹水肿瘤的生长,且通过 TUNEL 染色法和免疫组织化学法证实其抑瘤作用是通过诱导肿瘤细胞凋亡产生的。而虎刺素是通过调节转录因子 CAAT 区 / 增强子结合蛋白 B(C/EBPβ)表达来上调促凋亡蛋白 NAG-1 表达,从而增强其诱导人结肠癌细胞 HCT116 和 SW480 的凋亡效应。
2.2.2 免疫调节作用
诺尼果汁中多糖类和黄酮类成分都具有增强机体细胞免疫和体液免疫作用,通过提高机体特异性及非特异性杀伤或吞噬肿瘤细胞而发挥抗肿瘤作用。诺尼多糖能诱导小鼠腹腔巨噬细胞产生白介素 IL-1、肿瘤坏死因子 TNF-α 和 γ- 干扰素等,从而刺激巨噬细胞、NK 细胞和细胞毒性 T 细胞效应达到杀死肿瘤细胞的目的。
Palu 等研究了诺尼果汁在体内及体外免疫调节的分子机制,结果表明它能够通过激活大麻素受体 CB2 和增加 γ- 干扰素分泌量来增强小鼠的免疫能力。腹腔注射诺尼果汁也可以显著增加小鼠外周血、腹腔和脾脏中性粒细胞和 NK 细胞比例,从而能刺激先天性免疫系统和适应性免疫系统去杀伤肿瘤细胞。
2.2.3 抑制肿瘤血管生成
新生血管形成是肿瘤生长和转移的重要病理过程。Hornick 等发现 5%(v/V)诺尼果汁能明显抑制人胎盘静脉移植体新血管生成,同时有效减慢新生毛细血管生长和增殖速度,当浓度增加至 10% 时,饮用数天诺尼果汁就可使新生毛细血管退化。
2.2.4 抗氧化作用
过量自由基能引起组织和 DNA 氧化损伤,是导致癌症发生的主要因素之一。诺尼果汁、叶和根提取物均具有较强抗氧化作用,其抗氧化能力强于常见抗氧化剂。诺尼可通过直接清除自由基、增强抗氧化酶活性和抑制自由基产生等机制抵制过量自由基对机体的氧化损伤作用。
Anitha 等利用诺尼叶片甲醇粗提取物为口服药剂,以 50mg/kg/d 剂量连续给药淋巴瘤荷瘤小鼠,两周后发现小鼠体内抗氧化酶如 CAT、GSH-Px 及 SOD 含量明显增加,已恢复到正常水平。诺尼果汁还能通过降低人血液脂质过氧化物产物丙二醛(MDA)水平、提高 IL-2 水平以及增强 NK 细胞活性等途径,来抑制机体氧化应激和增强机体免疫功能,达到抗肿瘤和抗衰老等目的。
2.2.5 抑制环氧化酶
环氧化酶(COX)是花生四烯酸合成前列腺素(PG)过程的限速酶,过表达 COX-2 蛋白与多种癌症发生密切相关。诺尼的消炎作用包括其直接抑制 COX-2 活性和间接影响 PGE2 水平,可能对肿瘤抑制具有重要意义。与阿斯匹林、吲哚美辛和赛米昔布相比,诺尼果汁可以选择性地抑制 COX-2 蛋白表达,而不影响 COX-1,表明其不良反应小于这些现有的临床药物。
2.2.6 抑制致癌剂 —DNA 加合物的形成
化学毒物经活化后与 DNA 分子特异性结合形成 DNA 加合物,若不能被及时正确修复,可能导致肿瘤发生。诺尼果汁可通过抑制致癌物 —DNA 加合物的形成来预防癌症发生。喂食二甲基苯并蒽(DMBA)可诱导雌性 SD 大鼠乳腺癌的发生,但同时饮用诺尼果汁的大鼠则未出现乳腺癌,且饮用诺尼果汁的雌鼠各组织中 DNA 加合物明显减少,用 C57BL/6 雄鼠进行验证也得到了类似结果。日常饮用 1-4 盎司诺尼果汁也可通过阻止致癌物与 DNA 结合,或切除染色体 DNA 与 DNA 加合物的方式来减少重度吸烟者患癌症的风险。
三、市场价值和应用前景
诺尼具有显著的抗肿瘤功效,其在健康产业领域展现出广阔的市场价值和应用前景。从目前的研究来看,诺尼的多种提取物对不同类型的肿瘤细胞均有抑制作用,且作用机制多样,这为其开发成为辅助治疗癌症的药物和食品提供了坚实的科学基础。
在药物研发方面,诺尼中有效的抗肿瘤成分如多糖、糖苷类化合物、蒽醌类化合物等,可作为潜在的药物候选成分。其能够通过诱导肿瘤细胞凋亡、增强免疫力、抑制血管生成等多种途径发挥作用,若能进一步明确主要功效成分和作用靶点,有望研发出针对性强、副作用小的抗癌辅助药物。例如,诺尼果汁提取物对肿瘤细胞有特异性抗增殖作用,且不良反应可能小于现有部分临床药物,这使其在药物开发中具有独特优势。
在功能性食品领域,诺尼果汁及相关提取物可用于开发多种形式的健康食品。考虑到诺尼在动物试验和部分人体试验中展现出的肿瘤预防和抑制效果,将其制成果汁、浓缩汁、胶囊等形式的功能性食品,能满足消费者对天然、安全的癌症预防和健康维护产品的需求。特别是对于癌症高危人群或癌症患者,这类功能性食品可作为辅助手段,帮助增强免疫力、抑制肿瘤发展,提高生活质量。
此外,诺尼的抗氧化、增强免疫力等作用也使其在保健品市场具有潜力。随着人们健康意识的提升,对天然保健品的需求日益增长,诺尼相关保健品可凭借其多重健康益处获得市场认可。
不过,目前诺尼的研究仍存在一些需要完善的地方,如缺乏足够的临床资料支持其作为辅助治疗癌症的作用,需要进一步增加临床试验来验证其抗肿瘤作用及量效关系;对发挥抗肿瘤作用的主要物质缺乏深入研究,需明确主要功效成分和具体产品形式等。但随着研究的深入和技术的进步,这些问题逐步解决后,诺尼的市场价值将得到更充分的体现,应用前景也将更加广阔。
四、结语
诺尼作为一种具有悠久药用历史的植物,其抗肿瘤作用及相关机制的研究取得了显著进展。从诺尼果汁到叶子和根的提取物,均在多个试验中展现出抑制肿瘤细胞增殖、预防肿瘤发生等效果,其作用机制涉及诱导细胞凋亡、免疫调节、抑制血管生成、抗氧化、抑制环氧化酶以及阻止致癌物 —DNA 加合物形成等多个方面。
这些研究成果为诺尼在辅助治疗癌症的药物和食品研发领域提供了重要参考,也为解决当前严峻的癌症问题带来了新的希望。然而,目前的研究仍存在诸多不足,如临床资料不足、主要功效成分不明确等。未来,需要进一步加强临床试验,明确功效成分和作用靶点,完善作用机制,确定最佳给药途径和产品质量标准等。
相信随着研究的不断深入,诺尼的抗肿瘤潜力将得到更充分的挖掘,其在医药和健康食品领域的应用将为人类健康事业做出重要贡献。
参考文献
[1] 王永川,魏丽娟,刘俊田,等。发达与发展中国家癌症发病率与死亡率的比较与分析 [J]. 中国肿瘤临床,2012,39 (10):679-682.
[2] Wang MY,Nowicki D,Anderson G,et al.Liver protective effects of Morinda citrifolia (Noni)[J].Plant Foods Hum Nutr,2008,63(2):59-63.
[3] Palu AK,Kim All,West BJ,et al.The effects of Morinda citrifolia L.(noni) on the immune system:its molecular mechanism of action[J].J Ethnopharmacol,2008,115(3):502-506.
[4] Brown AC.Anticancer activity of Morinda citrifolia (Noni) fruit:a review[J].Phytother Res,2012,26(10):1427-1440.
[5] 许国平,张春妮,汪俊军,等。刺梨汁和诺丽汁对人卵巢癌细胞株 COC2 抑制作用的研究 [J]. 临床检验杂志,2006,(2):137-139.
[6] Hornick CA,Myers A.Inhibition of angiogenic initiation and disruption of newly established human vascular networks by juice from Morinda citrifolia (noni)[J].Angiogenesis,2003,6(2):143-149.
[7] Hirazumi A,Furusawa E.An immunomodulatory polysaccharide-rich substance from the fruit juice of Morinda citrifolia (noni) with antitumor activity[J].Phytother Res,1999,13(15):380-387.
[8] Wang MY,Peng L,Lutfiyya MN,et al.Morinda citrifolia (noni) reduces cancer risk in current smokers by decreasing aromatic DNA adducts[J].Nutr Cancer,2009,61(5):634-639.
[2] Wang MY,Nowicki D,Anderson G,et al.Liver protective effects of Morinda citrifolia (Noni)[J].Plant Foods Hum Nutr,2008,63(2):59-63.
[3] Palu AK,Kim All,West BJ,et al.The effects of Morinda citrifolia L.(noni) on the immune system:its molecular mechanism of action[J].J Ethnopharmacol,2008,115(3):502-506.
[4] Brown AC.Anticancer activity of Morinda citrifolia (Noni) fruit:a review[J].Phytother Res,2012,26(10):1427-1440.
[5] 许国平,张春妮,汪俊军,等。刺梨汁和诺丽汁对人卵巢癌细胞株 COC2 抑制作用的研究 [J]. 临床检验杂志,2006,(2):137-139.
[6] Hornick CA,Myers A.Inhibition of angiogenic initiation and disruption of newly established human vascular networks by juice from Morinda citrifolia (noni)[J].Angiogenesis,2003,6(2):143-149.
[7] Hirazumi A,Furusawa E.An immunomodulatory polysaccharide-rich substance from the fruit juice of Morinda citrifolia (noni) with antitumor activity[J].Phytother Res,1999,13(15):380-387.
[8] Wang MY,Peng L,Lutfiyya MN,et al.Morinda citrifolia (noni) reduces cancer risk in current smokers by decreasing aromatic DNA adducts[J].Nutr Cancer,2009,61(5):634-639.