中藥抗DNA損傷作用的研究

發布時間：2005-08-11

DNA是生命活動中最重要的遺傳物質，也是環境因素攻擊的靶分子。DNA損傷可歸納為4種主要類型：①堿基損傷，包括嘧啶二聚體、堿基共價化結合物、堿基烷基化和堿基脫落；②糖基破壞；③鍵斷裂，包括DNA雙鏈斷裂（DSB）、單鏈斷裂（SSB）；④DNA鏈交聯，包括DNA鏈內交聯、鏈間交聯、DNA蛋白質交聯。DNA損傷可因DNA代謝、化學藥物（試劑）誘變、電離輻射和活性氧損傷等原因而產生。DNA損傷直接影響DNA復制、轉錄和蛋白質合成，進而影響細胞生長、發育、遺傳、代謝和繁殖等生命活動，是造成細胞突變、癌變、老化和死亡的重要原因，日益受到人們的重視。對DNA損傷修復機制的研究正方興未艾，有關中藥及其方劑抗DNA損傷的研究報道也日益增多，現就此作一綜述。

1   抗DNA損傷與抗衰老研究

基因是生物一切原發信息的來源，細胞老化的原發改變一定會在基因組水平上有所體現。在細胞的生長過程中，細胞基因組不可避免地受到各種外源或內源DNA損傷因素的作用，不斷有自發的DNA損傷產生，同時被細胞識別并予以修復，以維持細胞正常功能。DNA損傷監測及修復的相關機制退化，便會造成細胞中殘留DNA突變的積累，從而導致細胞的衰老，這是細胞衰老的假說之一。1979年Strehler提出衰老與基因位點有關，這些位點可以在正常二倍體細胞和永久性細胞系融合雜種中鑒定出來。1980年Maciera-Caetho又提出衰老可能是由于轉座因子（transposable elements）從染色體一部分轉到另一部分，造成所需功能的失活。按照這些觀點，老化是受基因控制的。資料表明，DNA隨年齡增長，損傷增加，修復能力減弱。DNA損傷與細胞老化的關系十分密切，DNA損傷是機體衰老的原發程序。

引發DNA損傷的因素很多，生物體氧化-還原反應的代謝產物——自由基是其中重要因素之一，·OH引發的DNA氧化損傷尤令人關注，在體外體系中已有證據表明·OH能引起DNA的氧化損傷，并是引起衰老和某些疾病的重要原因之一。因此，從天然藥物中尋找能清除·OH并能保護DNA氧化損傷的成分，從而保護DNA雙鏈的完整性，防止基因的突變，是延緩衰老及防治某些疾病的新策略。張志均等對金水寶膠囊進行臨床和實驗研究，表明金水寶膠囊可以清除老年虛證者氧自由基以及增強DNA損傷后的修復能力。詹林盛等用單細胞凝膠電泳（SCGE）技術研究了從褐澡海帶中提取、制備的多糖——褐藻多糖（BSP）對活性氧引起的淋巴細胞DNA損傷的保護作用。結果表明，BSP能夠清除自由基，減輕氧化應激所致的細胞DNA損傷程度，有利于維護細胞的正常結構和功能。提示BSP可作為一種預防性抗氧化營養素，用于預防氧化應激引起的疾病，延緩衰老。阿不旺都熱依木等采用現代生物學發光分析技術研究5種維吾爾藥：地錦草（Euphorbia humifusa Willd.）、琉璃苣（Borago officimalis L.）、番瀉葉（Cassiaangustifolia Vahl）、西青果（Terminalia chebula Retz.）、阿里紅（Fomes officinalis Bres.）的醇提取物，對硫酸-維生素C-過氧化氫-苯基體系產生的·OH引發的DNA氧化損傷的保護作用。結果表明，它們抗DNA氧化損傷的保護作用與濃度之間存在正比性依賴關系，可能是其抗衰老、防治某些疾病的機制之一。王曉雯等通過銅離子-苯基-過氧化氫-維生素C-DNA發光體系，發現肉蓯蓉總苷對·OH、過氧化氫等活性自由基均有明顯的清除作用，特別是能保護·OH引起DNA的氧化損傷，其清除自由基作用可能是其抗衰老、抗輻射損傷與保護心肌缺血的機制之一。

自由基除了在生物體氧化-還原反應過程中產生以外，在電離輻射和紫外線照射的情況下也能產生。電離輻射時生成大量電離對和高度活潑的游離基，這種游離基將與DNA和RNA等遺傳物質發生共價結合，從而造成DNA損傷。紫外線在320～400nm處主要通過其他分子產生活性氧等游離基間接損傷DNA的單個堿基。有不少中藥及其有效成分對輻射誘發DNA損傷有較好的保護作用。劉明哲等在人體外周血白細胞程序外DNA合成（UDS）實驗中，對體外有延緩細胞增殖能力的中草藥提取物F-23和P-15對鹽酸氮芥誘發的UDS的作用以及對電離輻射誘發的姐妹染色體交換（SCE）的作用進行了觀察，結果顯示F-23和P-15可使鹽酸氮芥引起UDS明顯降低，并且作用與藥物劑量呈現依存關系，有降低電離輻射所致SCE的作用。反映F-23和P-15對氮芥及電離輻射誘發的DNA損傷有保護作用，在延緩衰老方面是具有重要意義的。錢汝紅等通過比較飼喂首烏的老年大鼠、對照大鼠和青年大鼠外周血淋巴細胞DNA的復制后合成（PRDS）的水平，探討補益中藥首烏在提高老年機體DNA修復能力方面的作用。結果表明：中等劑量的首烏乙醇浸膏可明顯提高大鼠外周血淋巴細胞DNA的損傷修復能力。提示中藥補腎益精延衰的一個重要機制，可能就是提高了機體的DNA損傷修復能力，楊新海等應用FADU法從DNA的自然損傷、抗損傷能力及損傷后的修復能力方面觀察了補腎化瘀方藥六味丹坤方對老年小鼠脾淋巴細胞DNA結構完整性的影響。實驗表明：該方可以減輕老年小鼠的DNA損傷，增強其對輻射的抗性，提高其修復DNA損傷的能力。這些結果有助于探討六味丹坤方的抗衰老的作用環節。錢汝紅等通過紫外線（UV）損傷、同位素3H-TdR摻入等方法，觀察比較補腎、活血益氣、健脾及上述治則復方等5類延緩衰老中藥對大鼠外周血淋巴細胞DNA損傷修復能力的影響，發現補腎組、活血組與老年對照組比較差異有顯著性。提示補腎與活血類中藥有提高遺傳物質DNA穩定性的作用。鄧楊梅等用單細胞凝膠電泳（SCGE）技術觀察了螺旋藻多糖（PSP，從螺旋藻中提取的多糖類化合物）對UV誘發的人胚肺二倍體細胞DNA損傷修復的影響，結果表明PSP能預防UV誘發的DNA損傷，并能促進UV誘發損傷后的DNA修復合成，有增強核酸內切酶和連接酶活性的作用，并且這種作用呈劑量依賴性，這可能是它抗疲勞、抗氧化、提高機體免疫力的機制之一。

2   抗DNA損傷與抗突變、抗癌變

在正常生理條件下，細胞內源性DNA損傷能完全修復，然而當存在外源性DNA損傷，或細胞修復損傷能力有缺陷時，則可能會有一些損傷不能及時正確修復，帶有這種損傷的DNA，一旦進入半保留復制過程，極易發生堿基配對錯誤。多數DNA損傷需要通過DNA復制過程來固化成堿基突變，然而某些DNA損傷本身就是一種突變。例如原癌基因活化和抑癌基因失活，典型的如野生型P53基因本為抑癌基因，突變后成為癌基因，細胞將因為增殖、分化、凋亡功能異常而發生不同程度的惡性轉化；又如突變的是DNA修復基因，則細胞內包括腫瘤相關基因在內的各種基因突變頻率將大幅度增加，這種細胞將很容易老化和癌變。在自由基、電離輻射、紫外線、化學毒物等致癌因素的作用下，細胞發生了從DNA損傷到突變形成的一系列本質改變。隨著這些突變的積累，細胞也逐漸老化，表現為各種功能減退，個別細胞在老化過程中轉化為腫瘤細胞。終致癌物分子上存在一個未配對的外層電子，是親電子劑，化學性質活潑，極易與富含電子的基團（親核位點，例如-SH、-OH、-N=等）發生共價結合，形成加成物或交聯分子。DNA上存在許多親核位點成為終致癌物結合的靶位點。例如，核小體之間的連接段DNA、處于轉錄狀態或復制狀態的DNA都是易被終致癌物損傷的靶部位。DNA損傷是癌變發生的始動環節，癌變是DNA損傷不斷積累的最終結果，癌變與突變和DNA損傷密不可分。因此，深入研究DNA損傷及其修復的機制，尋找抗DNA損傷、抗突變的藥物，將對最終攻克腫瘤產生積極的作用。在這方面，許多中藥，尤其是補益類中藥，具有廣闊的挖掘潛能，已有很多相關的研究報道。

嚴瑞琪等檢測外周血淋巴細胞非程序DNA合成（UDS），探討甘草甜素（GL）在抑制二乙基亞硝胺（DEN）致肝癌前病變發生過程中，對DNA損傷修復的影響，結果表明GL能促進DNA損傷修復，提示GL在抑制DEN致肝癌的作用與其抗DNA損傷有關。高銘鑫等用FADU法檢測了人參根總皂苷（GRS）對DNA損傷劑4-NQO的損傷作用的抑制效應，結果表明該抑制作用明顯且具有抗突變作用。凌昌全等為探索四生湯減輕放射反應的作用機制，用羥基脲處理小鼠淋巴細胞，經紫外線照射，加入3HTDR，以淋巴細胞非合成期摻入指數（LUI）為主要指標，觀察四生湯對小鼠淋巴細胞DNA損傷后修復功能的影響。結果表明預先加入四生湯能增強小鼠淋巴細胞DNA損傷的修復。此作用可能是通過與淋巴細胞共同孵育，引起DNA修復酶系統的變化而實現的。趙景春等以微核率和染色體畸變率為指標，研究了中藥丹參對絲裂霉素（MMC）誘發小鼠生殖細胞遺傳損傷的防護效應。結果表明丹參可以抑制MMC所致的生殖細胞突變，推測該作用可能與其促進合成與DNA修復所必需的酶類有關，并且這種作用可以通過血-生殖腺屏障而使得生殖細胞的損傷得以恢復。郭寶江從硒化螺旋藻（S.platensis）中，分離出富硒的藻藍蛋白，使患有急性放射病的NIH小鼠的生存率提高了68%，增強其骨髓細胞的增殖活性，顯著減輕其骨髓細胞輻射遺傳損傷，大大降低輻射引起的突變率。通過用富硒藻藍蛋白做照射前后處理所得結果的比較，認為其抗突變作用與其增強細胞對DNA損傷的修復能力有關，特別是與其抗氧化和對O2-陰離子的清除和·OH自由基的清除作用有關。沈建偉、王明艷等分別以姐妹染色體交換（SCE）和微核為指標，觀察六味地黃丸、金匱腎氣丸、理中湯、桂枝甘草湯和益胃湯對環磷酰胺所致小鼠骨髓細胞突變作用的影響，結果以上方藥可明顯抑制SCE及微核率的升高，表明它們具有預防和防止腫瘤發生的作用。阿布都艾尼等用DNA化學發光法觀察異常黑膽質成熟劑（由大葉破布木實、大棗、琉璃苣、蜜蜂花、熏衣草、鐵線蕨、地錦草等10味藥組成）和清除劑（由西青果、菟絲、番瀉葉、玫瑰花、鐵筷子、盒果騰根、阿里紅等13種藥組成）對·OH引發的DNA損傷的保護作用，結果表明兩個方劑能有效保護·OH引發的DNA氧化損傷，提高異常黑膽質型患者抗氧化能力，抑制脂質過氧化損傷，這可能是它們成熟及清除異常體液、調節氣質、防治腫瘤等疾病的重要作用機制之一。劉同征等通過葡聚糖凝膠、TBA反應、紫外堿基吸收以研究番紅花（Crocus sativus）的主要活性成分西紅花酸（Crocetin）對自由基發生系統誘導DNA損傷的保護作用，發現Crocetin具有很強的抗自由基作用，對DNA具有保護作用。陸茵等探討葡萄核提取物原花青素癌化學預防的作用機制，以單細胞電泳法檢測羥自由基對L929細胞DNA損傷的尾跡，用3H-TdR摻入細胞DNA中進行標記，測定上清液的放射強度來判定致癌物質（MNNG）對DNA損傷的程度；從黑色素腫瘤細胞中提取拓撲異構酶Ⅱ，用瓊脂糖凝膠電泳測定活性。結果原花青素可以減輕DNA損傷尾跡及MNNG對DNA的損傷，但對黑色素腫瘤細胞中拓撲異構酶Ⅱ的活性無抑制作用。表明原花青素對羥自由基及致癌劑MNNG引起的細胞DNA損傷有一定的保護作用，其作用靶點并非拓撲異構酶Ⅱ。

3   結束語

隨著人們對DNA損傷及其修復程序的認識的不斷拓展，中藥對DNA損傷修復的作用也在不斷被揭示。應該指出，上述的研究報道中，涉及到作用靶點的甚少，確切證實靶部位的還沒有。這需要醫藥工作人員進行更加深入、細致的研究，探索中藥對DNA損傷修復的作用機制，從而更好地發揮中藥抗衰老、抗腫瘤的作用，同時為發掘祖國醫藥寶藏，提升中醫藥的治療價值奠定堅實的實驗基礎。

( 中國醫藥數字圖書館 )

掃一掃在手機端打開當前頁

午夜高清国产拍精品福利|日本少妇被黑人粗大的猛激进|黑粗硬大欧美黑白配在线视频|人人澡人人妻人人爽人人蜜桃|亚洲综合精品香蕉久久网