Alkaloids from Traditional Chinese Medicine against hepatocellular carcinoma

cancer and liver cancer [
16
–21
]. In particular, in recent years, alkaloids
treatment of liver cancer has also received more and more attention. It
is well known that liver cancer cells are di
fferent from normal liver cells
and have the characteristics of unlimited proliferation, transferability
and easy transfer. Interestingly, many studies have shown that alkaloids
could prevent and treat cancer, and their anti-tumor mechanism does
not directly kill cancer cells, but make it via promoting cancer cell
apoptosis, autophagy, and necrosis, disrupting cell cycle, inhibiting cell
growth, proliferation, di
fferentiation, migration and invasion. In addi-
tion, alkaloids also could regulate human immune mechanisms to
achieve the purpose of resisting cancer. Therefore, this paper mainly
describes the speci
fic mechanisms of various alkaloids against HCC.
2. Classi
fication of alkaloids and their mechanism for the
treatment of HCC
2.1. Piperidine alkaloids
As a type of piperidine alkaloid, matrine is isolated from Radix so-
phorae
flavescentis, and exhibits notable biological activities including
pro-apoptosis, anti-proliferation, inhibiting cellular oxidative stress,
reprograming metabolic, promoting autophagy, and keeping calcium
balance and mitochondrial function at non-toxic concentrations.
Therefore, it is used to treat various disease, especially cancer.
Recently, the anti-tumor property of matrine is veri
fied [
22
,
23
]. Pre-
vious study has indicated that matrine has a certain e
ffect on the pro-
liferation, migration and apoptosis of HepG2 cell, while the cell apop-
tosis increases in a dose-dependent manner [
24
]. Apoptosis refers to the
orderly death of cells that are controlled by genes to maintain home-
ostasis and it is di
fferent from cell autophagy or necrosis. Some re-
searchers have revealed that matrine not only causes Hep3B cell
apoptosis by suppressing gene expression of minute double-mutant
MDM2, but also inhibits MDM2 at the transcriptional level in a dose-
and time-dependent manner MDM2 (a target gene of p53, is an anti-
apoptotic factor that inhibits tumor cell apoptosis) [
25
,
26
]. Mitochon-
drial homeostasis is closely related to the viability of cancer cells, which
could serve as a potential target for inhibiting cancer progression. And
the role of mitochondrial
fission in exacerbating mitochondrial dys-
function and promoting cell death is well established. Consequently,
matrine-mediated liver cancer cell damage is closely associated with
mitochondrial
fission. Moreover, matrine-induced stress undermines
proliferation and migration of HepG2 cells. And its pro-apoptotic e
ffect
is exerted by activating the Mst1-JNK pathway to trigger excessive
mitochondrial
fission, which could induce mitochondrial apoptosis,
arrest cell proliferation and inhibit cell migration [
24
]. In addition,
matrine promotes apoptosis of liver cancer cells, which is related to
extracellular signal-regulated kinase (ERK). ERK is an important
member of the MAPK family involved in various biological reactions,
such as cell proliferation and di
fferentiation, cell morphology main-
tenance, cytoskeletal construction, and apoptosis. Matrine-induced
apoptosis may be related to the regulation of pro-apoptotic genes or
anti-apoptotic genes by ERK signaling pathway. Inhibition of ERK
pathway may suppress the expression of anti-apoptotic genes such as
Bcl-2 and Bcl-xL, or promote expression of pro-apoptotic proteins such
as Caspase-3, thereby
finally increasing matrine-induced apoptosis in
hepatoma cells [
27
]. Moreover, matrine supplementation could activate
endoplasmic reticulum stress-mediated cancer cell apoptosis through
increasing the protein levels of CHOP, eIF2
α and GRP78 [
24
]. At the
molecular level, matrine regulates the cancer cell phenotype via mul-
tiple physical processes. Moreover, matrine could induce mitochondrial
dysfunction and activate mitochondrial apoptosis by inhibiting pro-
tective mitophagy [
23
]. Molecular investigations further have veri
fied
that matrine blocks the PINK1/Parkin pathways and restrains mito-
phagy to regulate the progression of liver cancer [
23
]. Autophagy is
Fig. 1. Structural Formula of Alkaloids.
C. Liu, et al.

tải về 2.99 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: