薑黃在體內是如何重組腫瘤細胞令其凋亡?

薑黃在體內是如何重組腫瘤細胞令其凋亡?

我們的身體是由10-13萬億個細胞隨著我們的成長,而每100天里我們的身體不斷更新它的組織和細胞,每天細胞死亡率大約是100-130十億個細胞的每一天。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2758121/

正常細胞的生長、複製並進行細胞死亡,是自我更新的。癌細胞在許多方面與正常細胞不同:

  • 他們自行調節生長信號。

  • 他們不對生長信號作出抑制反應。

  • 他們可以無限地複製。

  • 他們轉移或擴散到身體的不同部位。

他們無能力令細胞死亡,這就是在治療癌症細胞具有挑戰性的。細胞死亡的兩種主要形式有:細胞凋亡和壞死。

細胞凋亡(Apoptosis) 被定義為“程序性細胞死亡”,這可確保健康的細胞存活和細胞死亡之間的平衡。

細胞凋亡是細胞死亡的一種形式。壞死的是一種非特定類型的細胞,其中這些細胞會破裂,引起炎症反應。而其他細胞死亡的機制包括吞噬,細胞毀壞、類凋亡和失巢凋亡。

為什麼細胞凋亡被選定為治療腫瘤的指標?

細胞凋亡是由基因來導引的一個很好的編程機制。它是細胞死亡的一種程式,其特徵包括細胞皺縮、遺傳物質的縮合、破壞細胞膜和其它細胞器(cell organelles)。

值得詳細研究的是細胞凋亡,是決定細胞增殖和存活的方式的一種機制,它還提供了像其他代謝程序甚至細胞死亡可通過突變打亂了的基礎。這意味著缺陷細胞凋亡途徑可以伸展向神經變性(腦部退化)疾病和惡性腫瘤。

細胞凋亡可能在惡性腫瘤治療中發揮最佳作用,這個想法可以追溯到20世紀70年代時代。當年認為,壞疽(necrosis)- 一種細胞被損壞而發生的細胞死亡,是負責自發逆轉或解決腫瘤的方法,但也發現,大量百分比的細胞喪失來自自動凋亡。

細胞凋亡是直接影響腫瘤的發生、發展和擴散到身體的其他部位。正常細胞進行破壞,但突變的癌細胞卻繼續激增。要轉移的癌細胞必須獲取血液而生存和侵入其他外國組織的(新增血管)。細胞凋亡的破壞在每階段細胞分裂、結合是很重要的。而處方藥物治療會助長出耐藥性的癌症。

因為細胞凋亡是由其精確調節改變在腫瘤中的細胞,細胞凋亡被選擇比其它細胞死亡類型作為用於治療的靶標,因為每個編程細胞凋亡的步驟,是可以用來操縱,達到治療目的。

這是什麼意思?

細胞凋亡優於其它的細胞死亡的形式作為治療靶標,因為它由以來調製的細胞和後連續的步驟。

為什麼在腫瘤治療時有必要選擇性地令細胞凋亡?

抗癌劑設計成使腫瘤細胞凋亡,以及誘導正常組織中的細胞也凋亡,這化療是引起的毒性,因此有必要選擇性令細胞凋亡,誘導腫瘤細胞凋亡。

多種的信號可以誘導細胞凋亡,例如輻射由外部觸發還完氧,使存活蛋白的耗盡而內部發動方式包括DNA損傷、基因缺陷等方式,在癌症治療靶向凋亡可通過以下方式來介導:

  • 操縱抗凋亡途徑;

  • 促凋亡通路的恢復功能;

  • 用死亡配體激活受體死亡的途徑;

  • 加強促凋亡基因突變的影響;

抗癌藥物是一種以殺死腫瘤細胞,而不在正常細胞中產生的毒性。這我們注意的是能抑制腫瘤形成的天然化合物 - 薑黃素,而事實上大量攝入水果和蔬菜可以降低患癌症的風險,但現今的水果和蔬菜含有多種殺蟲劑和農藥也隱藏健康的危機。所以有機天然而具有預防潛在各種植物提取物被識別和證實。

這是什麼意思?

需要一種用於選擇性細胞凋亡誘導劑或細胞死亡造成的化合物,以便只有腫瘤細胞被殺死和正常細胞保持無恙。

薑黃素是如何機制使癌細胞的死亡?

薑黃中含有的薑黃素的確令癌症的發病率降低是事實,但服用什麼薑黃和服法才有藥用價值是一個必要的知識,並不是煮食或混合飲用或加熱後會顯出藥效,同時薑黃的品種和產地也有分別,並不是所有薑黃都被認為是有這種偉大的功效。薑黃包含一個被稱為類薑黃素化合物,他們是強大的抗氧化劑,是鑑定了其具有抗癌、抗炎和抗增殖特性的主要成份。

研究人員 Ravindran 在他的論文“ 薑黃素和癌細胞:多少種方法咖哩殺死腫瘤細胞的選擇性?已經討論了如何薑黃素重新設計和改變的方式,成為致命和經歷細胞凋亡的癌細胞的配置的效果。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2758121/

薑黃素直接或間接控制基因或基因產物,在細胞死亡途徑和採用多種方法引起細胞凋亡。由於薑黃素具有多向的方法,其逆轉耐藥性,癌細胞是不再被培養的能力。

本文的作者列出了多達30多種薑黃素調節和證明了其治療潛力對癌症細胞凋亡的途徑。關於這一主題,在路透社發表“ 抗凋亡和存活途徑的調節,薑黃素作為誘導腫瘤細胞凋亡的策略 ”,發表通過薑黃素重新設計或選擇重編程癌細胞一些機制。

‘Modulation of anti-apoptotic and survival pathways by curcumin as a strategy to induce apoptosis in cancer cells’

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18755156

1.薑黃素激活癌細胞內的信號來啟動的細胞死亡

發生這種細胞凋亡途徑,是通過發現在細胞內的mitochondria 單元和被稱為細胞 powerhouse,該途徑中的觸發包括DNA損傷、降低的氧水平、細胞存活因子等損失,而很少人在這個途徑是薑黃素能操縱,目標包括:

  • Bcl-2家族蛋白:這些蛋白支持細胞凋亡或細胞死亡;

  • 活性氧的形成:這些化合物引起組織損傷和細胞死亡;

  • 凋亡誘導因子的釋放(AIF);

  • 細胞週期中各個階段的細胞發育和逮捕;

  • 恢復p53蛋白或腫瘤蛋白的抑制;

薑黃素在這些治療機制已被證明是能皮膚癌、乳腺癌、白血病、基底細胞癌、其他癌症等有效。

這是什麼意思?

薑黃素作用於內在凋亡通路-通路依賴於內部信號發起細胞死亡。它會導致產生活性氧物種使它們死亡,所述癌症細胞退化,恢復抑制腫瘤蛋白的功能。

2.薑黃素的細胞死亡途徑功能,以殺死腫瘤細胞

外源性途徑取決於細胞死亡受體,其是在被將要毀滅一個細胞中表達的細胞表面蛋白的激活。死亡配體是結合這些受體,激活它們並引起細胞凋亡的化合物。

薑黃素調節以下合組件:

  • 死亡受體如Fas受體誘導、腫瘤壞死因子受體;

  • 被稱為其在細胞凋亡、壞死和炎症中發揮重要作用的酶的胱天蛋白酶激活;

  • mTOR-調節細胞生長、增殖和存活的酶的抑制;

薑黃素的這些治療機制中,對人類黑色素瘤、結腸癌、前列腺癌等被觀察顯然。

這是什麼意思?

薑黃素也超然地觸發(細胞外體因子的因素),以刺激細胞凋亡並選擇性地殺死癌細胞。

3.薑黃素阻斷細胞存活途徑的活性

參與細胞存活的主要生化途徑中有兩個,是核因子κB和Akt信號通路。核因子κB是控制炎症、細胞存活,分化和凋亡的重要因素。

薑黃素抑制這一因素,逮捕細胞生長活性,誘導細胞凋亡。這一機制在膀胱癌、乳腺癌和轉移、多發性骨髓瘤等被觀察出來。

磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K / AKT)信號通路也是細胞生長和存活的至關重要,在人類癌症中被頻繁中斷,是因子Akt的活化抑制細胞凋亡。

薑黃素被證明是抑制Akt的活化,從而引起細胞凋亡作用。

這是什麼意思?

除了調節細胞死亡途徑,薑黃素還致力於抑制細胞生存途徑,以敏感精準地針對癌細胞令癌細胞死亡。

薑黃素調節那些不同目標來誘導癌細胞凋亡?

下面是32個不同的目標,由薑黃素作用而導致在腫瘤細胞死亡的列表。

為何薑黃素選擇性地殺死腫瘤細胞,而不殺死正常細胞?

為什麼薑黃素選擇性殺死腫瘤細胞,而不殺死正常細胞?研究人員提出了幾個方面的原因:

薑黃素的吸收在腫瘤細胞比正常細胞高。

薑黃素在酶穀胱甘肽的水平在腫瘤細胞高,所以抗癌活性作用在正常細胞是比較低。薑黃素抑制大部分腫瘤細胞表達高水平的核因子κB的活性(蛋白質充當細胞生長的主控和死亡)。

薑黃素以這種方式殺死腫瘤細胞和保護正常細胞免受化療和放療的毒性。

這是什麼意思?

薑黃素選擇性殺死的只有腫瘤細胞。正常細胞不受影響,同時和薑黃素還保護它們免受癌症治療中引起的毒性。

薑黃素是否通過其他的細胞死亡的形式發揮抗癌活性?

是。你會驚訝地知道薑黃素在誘導癌細胞凋亡。有絲分裂災變是一種細胞死亡中在細胞週期時發生的錯誤。細胞週期是有多個階段,通過該單元轉到完全開發。薑黃素誘導癌細胞死亡,如乳腺癌和食管癌。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12063069/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19809435/

自噬是一個方式,是由細胞它自己的細胞器消耗的細胞死亡。薑黃素已是發現能於啟動在食道癌和惡性膠質瘤的自噬。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19809435/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17395690/

這是什麼意思?

薑黃素通過比其他細胞凋亡的細胞死亡形式來破壞癌細胞。

薑黃素的重編程癌細胞的能力的實際應用?

薑黃素的重編細胞生長程序和他們的敏銳感對細胞凋亡的能力,是增加了治療癌症能力而抗癌和防癌。

TNF - 相關凋亡誘導配體(TRAIL)是結合於死亡受體DR4和DR5和幾種腫瘤誘導細胞凋亡的分子。薑黃素被發現敏銳感地產生抗卵巢癌細胞、前列腺癌細胞和惡性神經膠質瘤細胞。

薑黃素逆轉處方藥物的耐藥性和毒性,它也增加了靈敏度,對化療 劑像Taxol, Vinorelbine, Oxaliplatin, FOLFOX, Gemcitabine, Paclitaxel,保護病人受到毒性的損害。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15590651

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15883009 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17330230

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17918158

這是什麼意思?

通過薑黃素的敏化性令癌細胞凋亡,逆轉耐藥性和毒性,薑黃素對抗癌藥物使用者增加的治療功效和降低副作用。

結論

薑黃素在癌症治療中多方面的作用。這是對癌症患者和家人是很幫助的資訊,薑黃素可以使癌細胞走向凋亡或細胞死亡。

簡單來說。薑黃素容易受到治療的腫瘤細胞和癌症。研究證實,薑黃素操縱了20個目標以引起壞細胞凋亡,這就是為什麼癌細胞不發展的原因。

通過重新配置所述細胞的生化途徑,薑黃素逆轉耐藥性,提高了靈敏度,並且還用作預防(預防癌症的)基礎。

有趣的是它重編腫瘤細胞的程序動作,不影響正常細胞; 它選擇性殺死腫瘤細胞,並保護正常細胞。

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