大蒜有机硫化合物药理活性的研究进展_于光允
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于光允,等.大蒜有机硫化合物药理活性的研究进展
·357·
·综 述·
大蒜有机硫化合物药理活性的研究进展
于光允,龙 伟,张 浩,姜 明,刘培勋*
()中国医学科学院北京协和医学院放射医学研究所,天津分子核医学重点实验室,天津300192
[摘 要]诱导肿瘤细胞凋 大蒜的主要药理活性成分是有机硫化合物。大蒜有机硫化合物能通过多种途径抑制肿瘤生长,并具有抗菌消炎、提高机体免疫力、预防和治疗心血管疾病等药理作用。本文对大蒜有机硫化合物药理活性的研究进展亡,做一综述。
[关键词]有机硫化合物;药理活性;综述 大蒜;
[()中图分类号]文献标志码]文章编号]285 [6712838201305035704 R A [ 1---:/10.5428car20130513DOIp
AdvancesinresearchonharmacoloicalactivitiesoforanosulfurcomoundsinAlliumsativumL. pggp
*
,,,,(,YU GuanYunLONG WeiZHANG HaoJIANG MinLIUPeiXunInstituteofRadiationMedicineChineseAcademof ggy
,,,)MedicalSciences&PekinUnionMedicalUniversitTianinKeLaboratorforMolecularNuclearMedicineTianin300192China gyjyyj [()harmacoloicalABSTRACT]hemaincomonentsofAlliumsativumL.areoranosulfurcomoundsOSCs.GarlicOSCs T pgpgpinhibittherowthoftumorcellsandinducetheaotosisoftumorcellsbvariousathwas.GarlicOSCsalsohavesuchcan gppypy ,,harmacoloicalromotinreventineffectsasinhibitinbacteriaimmunitandtreatincardiovasculardiseases.Advancesin pgpgpggyg harmacoloicalarlicaer.researchonactivitiesofOSCsarereviewedinthis pggpp
[];;harmacoloicalKEY WORDSlliumsativum;oranosulfurcomoundsactivitreivew A pggpy
[,():]PharmCareRes2013,135357360 -
过去人们用 大蒜为百合科葱属植物蒜的鳞茎,防腐、抗菌、解热、止痛,取得良好效果。大蒜来杀虫、
现代药理学研究发现,大蒜的主要活性成分是有机,)。大蒜硫化合物(oranosulfurcomoundsOSCs gp抗病原微生物、提高机体免疫力OSCs具有抗肿瘤、
和治疗心血管疾病等多方面药理作用。大蒜OSCs多达3其中多数并不是大蒜中特有的成分。0多种,大蒜OSCs通过两种途径转化得到。第一种转化途径是γ-谷氨酰半胱氨酸在γ-谷氨酰转肽酶的作用,下,生成水溶性的O如S-烯丙基半胱氨酸SCs()和S-烯丙基巯基半胱氨酸Salllcsteine-yy()。第二种转化途径是γ-谷Salllmercatocsteine-ypy氨酰半胱氨酸通过水解或氧化作用得到蒜氨酸(),)蒜氨酸在蒜氨酸酶(的作用下生alliinalliinase
,大蒜素很快就转成非常不稳定的大蒜素(allicin),变成油溶性的O包括二烯丙基一硫化物(SCsdial-,)、二烯丙基二硫化物(llsulfideDASdiallldisul -yy
,)、,二烯丙基三硫化物(fideDADSdiallltrisulfide y
)、,二烯丙基四硫化物(DATSdiallltetrasulfide y
[]13-
)等()。本文对大和阿交烯(见图1DASaoenej4)蒜OSCs近年来的药理活性研究进展做一综述。1 抗肿瘤作用
最早用大蒜治疗肿瘤的记载可追溯到公元前
古埃及人通过口服大蒜来治疗癌症。现代1550年,药理学研究证实,大蒜提取物硫代亚磺酸酯可以抑制腹水瘤细胞S180的生长。随后流行病学研究发-现,大蒜O对乳腺癌、肝癌、SCs能降低胃癌发病率,结肠癌和食道癌等有良好的治疗效果。大蒜OSCs的抗肿瘤作用是通过引起肿瘤细胞周期停滞、增强组蛋白乙酰化和诱导肿瘤细胞凋亡等多种途径来实
4]。现的[
1.1 引起肿瘤细胞周期停滞 细胞分裂周期(cell
,divisionccleCDC)25磷酸酶家族包括CDC25A、 y它们是调节细胞周期运行的CDC25B和CDC25C,
关键酶。CDC25磷酸酶通过激活细胞周期依赖性蛋白质激酶,从而控制细胞周期由G1期到S期和GDC25磷酸酶过度表达会导2期到M期的转换。C
致细胞癌变,因此抑制其过度表达成为治疗癌症的
[5]一个新途径。V大蒜中的DirASy等报道,4通过
,作者简介 于光允(男)硕士生.:E-muuanun123.oodail63.com@1yggyg
*
:刘培勋,E-m:通信作者(Corresondinauthor)ailpg
降低C将人乳腺癌细胞阻滞在DC25磷酸酶的活性,/法测试GM期。用四甲基偶氮唑盐比色(MTT)2
liueixunirmcams.ac.cn@-p
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/;()ISSN16712838 CN311877R PharmCareRes013Oct135 - - 药学服务与研究 2
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图1 大蒜有机硫化合物的转化过程
rocessarlicFiure1 Transformationoforanosulfurcomounds pgggp
发现DDASCF7的抑制活性,AS-4对乳腺癌细胞M4
的抗癌活性呈时间、剂量依赖性,用药24、48和/其I72h后,C2、43、25μmolL。DADS50分别为9
/可使人结肠癌细胞HC同时T15停滞在GM期,-2激酶的活性与对照组相比显著降低。34(cdc2)p
[]
Knowles等6用不同浓度的DADS作用于结肠癌细)/减少了p胞HCT15时,34(cdc2cclinB- y1复合物
/的生成,使结肠癌细胞停滞于G表明M期,2/DADS诱导癌细胞GM期阻滞是通过抑制2
()/34cdc2cclin Bpy1复合物的形成和增加()高度磷酸化来实现的。34cdc2p1.2 增强组蛋白乙酰化 组蛋白乙酰化影响细胞的生长和分化,与基因调控密切相关,增强组蛋白乙酰化可抑制肿瘤细胞的增殖。组蛋白乙酰化转移酶和组蛋白去乙酰化酶分别负责组蛋白乙酰化和去乙
[]酰化。Arunkumar等7研究发现,DADS通过增强
)研究还发现半胱氨酸蛋白酶(casase 近年来,p
家族在细胞凋亡中起着重要的作用,半胱氨酸蛋白酶-3是哺乳动物细胞凋亡中的关键蛋白酶。
//50、100mmolL的DAS和50mmolL的DADS对人初级神经元的成活力无显著影响,而50、/100mmolL的DAS和DADS显著抑制人成神经细胞瘤SH-SY5Y细胞的成活力。DAS和DADS通
2+2+
过增加细胞内游离的C浓度,活化C依赖的aa
钙蛋白酶及线粒体依赖的半胱氨酸蛋白酶级联反下调抗凋亡蛋白B诱导人应,cl2和NFB的表达,--κ
[]
成神经细胞瘤SH-SY5Y细胞凋亡9。2 抗菌作用
研究者在培养表皮真菌时,首次发现936年, 1
大蒜有抑制真菌的作用,后来发现大蒜中的大蒜素、)阿交烯、二噻(均能抑制细菌和真菌的生长。dithiin大蒜O清除氧化SCs通过与细菌中含硫的酶结合,剂,抑制脂肪酸的氧化,阻止前炎性因子的合成,从对G+和G-菌均有抑制作用,抗而抑制细菌生长,
[1]10]
。G研究了菌效果可与抗菌药物相媲美[ull等1
组蛋白乙酰化转移酶活性或抑制组蛋白去乙酰化酶促进前列腺癌细胞株P活性,C3组蛋白的乙酰化,-/从而影响增殖基因表达。25和40mmolL的
DADS均能增加凋亡细胞的数量。1.3 诱导肿瘤细胞凋亡 Bcl2家族在细胞凋亡中-起着非常重要的作用,其家族成员包括抑制凋亡蛋、白Bcl2、BclL和促进凋亡蛋白BaxBak等。--XDADS通过在mRNA水平上增强FasL基因表达,-同时抑制BclXL基因表达来诱导细胞的凋亡。-
[8]HuanADS对结肠癌细胞HT29的-g等研究了D
发现D抑制作用,ADS呈时间和剂量依赖性地抑制
大蒜的水、甲醇、乙醇提取物对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、宋内志贺菌、表皮葡萄球菌和伤寒沙门菌生长的影响,结果发现大蒜水提取物的抑菌活性最高。该研究随后测定了大蒜水提取物对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)
[2,13]
/。分别是0.1、0.09、0.1和0.02mmlTsao等1g
该过程涉及DHDHT29的生长,G和DHUG两个-
cDNA基因文库。研究发现,大蒜OSCs能显著抑制铜绿假单胞菌和
肺炎克雷伯菌的生长,抗菌活性由大到小依次为
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于光允,等.大蒜有机硫化合物药理活性的研究进展
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5 对机体免疫力的调节作用
可增加实验动 大蒜具有良好的免疫调节作用,
物的脾脏重量,增加吞噬细胞和T淋巴细胞数量,增强吞噬细胞的吞噬能力,提高淋巴细胞转化率。机体遭遇病原体入侵后,首先起防御作用的是非特异性免疫。单核巨噬细胞和自然杀伤(natural
,细胞对于介导非特异性免疫应答起主要killerNK)机体在非特异性免疫应答作用。接受抗原刺激后,
的基础上产生特异性免疫应答。研究发现,大蒜OSCs对诱导非特异性免疫和特异性免疫均有作19]
。()用[对非特异性免疫的作用 大蒜素可作用1使之激活并大量分化、增殖,释放于单核巨噬细胞,
白介素-从而进一步活化T淋巴细胞1等细胞因子,
20]
和B淋巴细胞。唐瞻贵等[用大鼠模型观察了大蒜素对化学致癌物4-硝基喹啉氧化物诱发的口腔癌前病变的影响,并同期检测NK细胞活性、T淋巴细胞功能和IL2水平。结果发现大蒜素作为一种-免疫激发剂有效地提高了NK细胞活性和IL2水-
增强T淋巴细胞分裂增殖及活性,加强免疫监平,
视与免疫效应,有效地预防了口腔癌前病变的发生。
21]()对特异性免疫的作用 张志勉等[检测了320
DASATS>DADS>DAS。DAS、DADS和4>DDATS对铜绿假单胞菌的MIC分别为88、64和/对肺炎克雷伯菌的M12mL,IC分别为96、72和g/大部分O庆大霉素、亚20mL。SCs与头孢他啶、g
[4]
胺培南和美罗培南有协同或相加作用。Bose等1
研究发现,大蒜OSCs的抑菌活性与硫原子数呈正末端烯丙基和中心二硫键是抗菌活性必需相关,结构。
3 对心脑血管和血液系统疾病的作用
大蒜对心脑血管疾病的治疗与降低血浆总胆固
降血压、抗血小板凝集以及清除氧自由基有关。醇、
[5]()降低胆固醇 S研究发现,大蒜提取物1inh等1g
对胆固醇合成的抑制率可达7且无明显细胞毒5%,性。进一步研究发现,大蒜提取物多种成分中仅DADS、DATS和烯丙硫醇对抑制胆固醇合成起到了重要的作用,其抑制胆固醇合成主要是通过抑制胆固醇4抗血2)α-甲基氧化酶的活性来实现的。(小板凝集 自1978年研究发现大蒜精油有抑制血小板聚集作用后,人们对其作用机制和临床应用做了广泛的研究。大蒜素通过抑制血小板内的过氧化酶系统,使花生四烯酸沿血小板的脂氧化酶系统进行代谢,从而阻断了血栓素的合成,抑制了血小板的聚集
[16]
例肿瘤患者服用大蒜素前及服用后1、2、3个月的淋巴细胞免疫功能。结果显示,肿瘤患者服用大蒜素红细胞C3个月后,b受体花环率显著高于对照组,3红细胞免疫复合物花环率及红细胞免疫黏附肿瘤细胞花环率虽未达对照组水平,但与用药前比较红细淋巴细胞各项免疫指标接胞免疫功能已明显改善;
表明大蒜素能提高肿瘤患者近或高于对照组水平,的细胞免疫功能。6 对阿尔茨海默病的作用
’,是由AlzheimersdiseaseAD) 阿尔茨海默病(
氧化损伤和炎症因子引起的-淀粉样蛋白质沉积、β
老年性退行性疾病,临床上主要通过减少β-淀粉样
蛋白质的生成和促进其消除,减少其沉积量来治疗
[2]
检测了新鲜大蒜提取物和煮沸过AD。Guta等2p
结果发现,的大蒜提取物对β-淀粉样蛋白质的影响,
。(清除氧自由基 超氧化物歧化酶3)
(是一种广泛存在于生物体内,能催化超氧负SOD)
离子发生歧化反应的金属酶。由于该酶能有效清除预防活性氧对生物体的毒害机体内的超氧自由基,
作用,因此具有抗辐射和延缓机体衰老等功能。刘浩等
[17]
研究发现,大蒜素能稳定细胞膜结构,具有
抗氧化、延缓衰老的功能,可以减轻脂质过氧化对内而且这种作用有一定的量效关系。皮细胞的损伤,4 降血糖作用
胰岛素对调节人体血糖水平起着至关重要的作
用。大蒜素通过促进胰腺泡心细胞转化和胰岛β细胞增殖,从而使内源性胰岛素分泌增加而发挥降血
[8]糖作用。E用注射链脲菌素诱导了糖尿病idi等1
研究发现大蒜乙醇提取物(剂量0大鼠模型,.1、/能显著降低糖尿病大鼠模型的血0.25、0.5gkg)三酰甘油、总胆固醇、尿素、尿酸、肌酐、天冬氨酸糖、
氨基转移酶和丙氨酸氨基转移酶的水平。糖尿病大与对照组比较有显鼠模型的血清胰岛素水平增加,
),著性差异(推测大蒜乙醇提取物的降血P<0.05糖作用机制可能是通过增加胰岛素分泌来实现的。
新鲜的和煮沸过的大蒜提取物均能抑制β-淀粉样蛋白质的生成,并且新鲜大蒜提取物能降解已生成的
[3]
发现,uta等2S-烯丙基-淀粉样蛋白质。随后Gpβ
半胱氨酸呈剂量依赖性地抑制β-淀粉样蛋白质的纤
维化,并能降解已形成的蛋白质小纤维。他们用圆二色谱法和荧光淬灭技术测定了S-烯丙基半胱氨酸和β描述了β-淀粉样蛋白质的结合率,-淀粉样蛋
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[修回日期]0130403 2--
白质和S-烯丙基半胱氨酸复合物的三维结构。SCs是大蒜发挥诸多药理活性的主要成 大蒜O
分,烯丙基和硫原子是O这为SCs中的重要官能团,其进一步的结构修饰提供了方向。大蒜OSCs的多而是相互联系、相互种药理活性之间并不是孤立的,
如抗氧化、保护神经和治疗A促进的,D之间相互协调地发挥作用。目前关于大蒜OSCs的药理学研究还在深入进行中,有望进一步阐述其作用机制,发现新的药理活性。【参考文献】
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