【抗肝癌2】牛樟芝造成肝癌細胞凋亡 Induction of apoptosis in human hepatoma cells by mycelia of Antrodia camphorata

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癌症治療–肝癌2 (Hepatoma, Hepatic Carcinoma, Liver Cancer Therapy)

    • 實驗使用兩種人類肝癌細胞株，分別為B型肝炎病毒引起的Hep3B肝癌細胞與HepG2肝癌細胞。
    • 使用牛樟芝(NiuChangChih, Antrodia cinnamomea)萃取物 100μg/ml濃度下，經72小時後在人類肝癌細胞株HepG2的癌細胞死亡率為98.3%(凋亡率)，在肝癌細胞株 Hep3B的癌細胞死亡率為39.5%。
    • 牛樟芝萃取物透過活化caspase 3 & caspase 8與調控細胞週期的進程，可抑制肝癌細胞繁殖。

論文發表在國際期刊: Journal of Ethnopharmacology (民族藥理學)

摘要

實驗使用兩種人類肝癌細胞株，分別為B型肝炎病毒引起的Hep3B肝癌細胞與HepG2肝癌細胞。

實驗發現牛樟芝甲醇萃取物(MEM)可抑制癌細胞活力並從對肝癌細胞造成細胞毒性，促使癌細胞凋亡。在牛樟芝萃取物 100μg/ml濃度下，對正常肝細胞則未觀察到毒性。

在使用牛樟芝萃取物 100μg/ml濃度下，經72小時後在人類肝癌細胞株HepG2的凋亡率(即癌細胞死亡)為98.3%，在肝癌細胞株 Hep3B的凋亡率為39.5%。

牛樟芝萃取物(MEM)造成caspase 3 & caspase 8活性上升，進而對肝癌細胞HepG2造成水解破壞，促使癌細胞凋亡數量增加。研究結果指出牛樟芝萃取物透過活化caspase 3 & caspase 8與調控細胞週期的進程，可達到抑制肝癌細胞繁殖。

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研究結果

1.抑制癌細胞活性

下圖1(A)可見不同濃度的牛樟芝萃取物，經48小時後，對細胞活細的影響。其中肝癌細胞HepG2, Hep3B 的活性與牛樟芝濃度有顯著的劑量相關性；也就是牛樟芝濃度越高，抑制癌細胞活性愈明顯。正常肝細胞(Chang liver cells & rat hepatocytes)較不受影響。

下圖1(B)在相同牛樟芝萃取物濃度 50μg/ml下，在不同時間條件(24, 48, 72小時)下，對細胞活性的影響。其中肝癌細胞HepG2, Hep3B 的活性有顯著的時間相關性；也就是作用時間愈長，抑制活性愈明顯。正常肝細胞(Chang liver cells & rat hepatocytes)僅受輕微影響。

2.牛樟芝萃取物(MEM)造成癌細胞凋亡

下圖2(A) 肝癌細胞HepG2, Hep3B與不同濃度牛樟芝萃取物(0, 50, 100μg/ml)作用後，經72小時，從顯微鏡下可以明顯觀察出牛樟芝濃度愈高，肝癌細胞Hep3B & HepG2數量愈少，且癌細胞出現凋亡特徵。牛樟芝萃取物可促進肝癌細胞的凋亡。

下圖2(B)，在濃度100μg/ml牛樟芝萃取物作用下，經72小時，透過螢光染色技術觀察肝癌細胞型態的變化。圖左是B型肝炎病毒引起的肝癌細胞株Hep 3B，圖右是另一株肝癌細胞株 Hep G2，與控制組(control)相較，MEM組(牛樟芝萃取物)會造成肝癌細胞HepG2 & Hep3B的細胞核被壓縮(大箭頭所指)與破碎(箭頭所指)的現象，此現象為典型細胞凋亡會出現的特徵。

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3.肝癌細胞凋亡率

下圖左(A) 肝癌細胞HepG2, Hep3B與不同濃度牛樟芝萃取物(0, 50, 100μg/ml)作用後經72小時，癌細胞凋亡率。整理成下表:

上表可見牛樟芝萃取物濃度愈高，肝癌細胞HepG2, Hep3B凋亡率愈顯著。濃度100μg/ml下，肝癌細胞HepG2凋亡率高達98.3%；肝癌細胞 Hep3B凋亡率也有39.5%。

下圖右(B) 肝癌細胞HepG2, Hep3B在相同牛樟芝萃取物 50μg/ml濃度下，經不同作用時間(24, 48, 72小時)，癌細胞凋亡率。整理成下表:

上表可見牛樟芝萃取物作用時間愈長，肝癌細胞HepG2, Hep3B凋亡率愈顯著。經72小時的肝癌細胞HepG2凋亡率高達30.2%；肝癌細胞 Hep3B凋亡率亦達19.1%。

4.調控細胞週期，造成癌細胞凋亡

從細胞複製分裂的過程分析中，發現牛樟芝萃取物主要是在G0/G1階段對肝癌細胞HepG2造成細胞周期停滯而導致癌細胞凋亡。下表可見不同牛樟芝萃取物濃度與作用時間，在不同細胞週期造成的凋亡表現。紅框為牛樟芝萃取物 50μg/ml濃度，經72小時，對HepG2的凋亡率達81.5%。

5.活化凋亡蛋白酶，造成癌細胞凋亡

牛樟芝萃取物(MEM) 造成凋亡蛋白酶caspase 3 & caspase 8活性上升，進而對肝癌細胞HepG2產生水解破壞，促使癌細胞凋亡數量增加。

研究結果指出牛樟芝萃取物傳遞出死亡訊息因子，進而活化caspase-8，caspase-8會進一步活化caspase 3，caspase 3是癌細胞凋亡的主要執行者，最終造成癌細胞凋亡(死亡)。

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牛樟芝功效 (pharmacological effects)：

保護肝臟(hepato-protective)、解酒(anti-hangover)、抗癌(anti-cancer)、抗過敏(anti-allergenic)、增強免疫力(strengthen immune system)、降高血壓(antihypertensive)、降高脂血(antihyperlipemic)、降血糖(anti-diabetic)、免疫調節(immunomodulatory)、抗氧化(anti-oxidant)、抗發炎(anti-inflammatory)

牛樟芝的主要成份 (bioactive components of Antrodia cinnamomea)：

三萜類（Triterpenoids）、多醣體（Polysaccharides）、腺苷（Adenosine）、超氧歧化酶（SOD）、麥角固醇（Ergosterol）、羊毛固醇（Lanosterol）、免疫蛋白（Immunity Protein）、維生素（Vitamins）、核酸（Nucleic Acid）、胺基酸（Amino Acid）、苯類(benzenoids)、苯醌衍生物(benzoquinone derivates )、馬來酸（Maleic acid）琥珀酸（Succinic acid）、凝集素（Lectin）、木質素（Lignin）、血壓穩定物質（Antrodia acid）、礦物質（鈣、磷、鐵、鍺等）

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