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姜黄素(curcumin)是姜科姜黄属植物姜黄(curcuma longa)根茎中提取的一种酚性色素，被长期用于调色、食品防腐和调味，具有显著地安全性。近年研究发现姜黄素不仅有抗突变、抗炎症、抗氧化和保肝等药理活性，而且对前列腺癌、肝癌、结肠癌、头颈部鳞皮状细胞癌和黑色素瘤有潜在的抑制作用，但其抗癌作用机理尚未明确。目前研究展示，姜黄素对细胞凋亡发生过程中的多个环节可能均有作用，不同肿瘤细胞对姜黄素的敏感性和反应类型不同，药物引起肿瘤细胞信号转导途径和信号网络的反应方式也有差异。因此，了解清楚姜黄素对细胞作用及其传导途径，对临床治疗肿瘤选择性用药，以及针对特异靶点联合用药，提高抗肿瘤的效率，降低其毒性有十分重要的意义。
Burkitt淋巴瘤是一种可能来源于滤泡生发中心细胞的高度恶性淋巴瘤，由单一、中等大小的B细胞组成，胞浆嗜碱性、核分裂像多见，常有C-myc基因的异位，部分病例有EBV感染。虽然现在Burkitt淋巴瘤的发病机理及其治疗取得了一定的进步，但是高危病人和老年病人，生存率还是很低，治疗药物毒副作用强烈，病人难以忍受，迫切要求发展新药和新的疗法，提高Burkitt淋巴瘤疗效，降低治疗的毒副作用。本文以姜黄素为研究对象，Burkitt淋巴瘤Raji细胞为研究载体，开展姜黄素对Burkitt淋巴瘤生长抑制及其凋亡机理的研究。
利用新近开发的细胞增殖分析试剂盒CCK-8检测姜黄素对Burkitt淋巴瘤Raji细胞的增殖抑制，结果发现姜黄素作用于Raji细胞36h，细胞生长抑制率IC50为(21.65±2.596)，显著地高于24h的细胞生长抑制率IC50(38.75±2.738)μM(P<0.05)，极显著地高于12h的细胞生长抑制率IC50(57.34±2.696)μM(P<0.01)。不同作用时间分析，姜黄素对Burkitt淋巴瘤Raji细胞的抑制作用随姜黄素作用浓度的升高和时间增长，细胞生长呈现显著地剂量和时间依赖性(P<0.01)。
Hoechst3258荧光染色和荧光显微分析技术展示，姜黄素处理的Burkitt淋巴瘤Raji细胞形态显著变化，细胞质浓缩、核凝集和凋亡小体形成等典型凋亡特征。细胞凋亡试剂盒和细胞芯片技术结合分析，姜黄素促进Raji细胞凋亡呈剂量依赖型。96μM姜黄素处理Raji细胞36小时，细胞凋亡率可达到88％，而细胞坏死率很低。
姜黄素处理Raji细胞后，用Trizol提取总RNA，反转录成cDNA，设计特异引物，实时定量PCR技术检测发现，姜黄素处理6小时的Raji细胞内与线粒体损伤相关的促凋亡基因Bax和Bid显著上调，甚至高浓度64μM姜黄素处理6 h，Bax基因表达极显著地变化(**P<0.01)；而线粒体依赖性抗凋亡基因Bcl-2变化不显著。
用含蛋白质酶抑制剂抽提液裂解Raji细胞，Westernblot分析细胞可溶性蛋白，结果展示姜黄素处理的Burkitt淋巴瘤Raji细胞线粒体损伤释放的Cyt C和apaf-1显著增加，调控的下游PARP基因表达变化不显著，线粒体依赖性抗凋亡基因Bel-2表达和线粒体损伤释放的AIF蛋白因子变化不显著。但随姜黄素浓度增加，caspase3、8、9和PARP蛋白的裂解量显著增加(*p<0.05)。结合线粒体膜片段Western blot分析，姜黄素诱导作用下，Raji细胞促凋亡Bax表达上调(*p<0.05)，并转移到线粒体，促使线粒体膜电位下降，膜通道开放，释放Cyt C。caspase酶试剂盒检测结果展示姜黄素可诱导Raji细胞caspase3、8、9酶活性显著地提高(*p<0.05)。caspase抑制剂Z-DEVD-FMK(caspase3抑制剂)和Z-LEHD-FMK(caspase9抑制剂)显著地阻断凋亡信号传递，抑制姜黄素作用下的细胞凋亡(*p<0.05)；Z-VAD-FMK(家族抑制剂)的抑制作用极显著(**p<0.01)。
依据促凋亡基因Bax的特性，设计其siRNA敲出Bax基因的表达，分析姜黄素凋亡诱导的作用，结果该siRNA显著地抑制了姜黄素诱导Raji细胞凋亡，抑制了该细胞内Bax的表达、线粒体Cyt C的释放、apaf-1的表达及其caspase3、9和PARP的裂解，对Bcl-2、Bcl-XL和Bid作用不显著(p>0.05)。
为开展姜黄素体内抗瘤效果及其毒性的研究，利用缺胸腺裸鼠，皮下注射，成瘤后，再移植一次，造Burkitt淋巴瘤Raji荷瘤鼠，结果成瘤率为90％，所有初期肿瘤表面的皮肤均未观察到有出血及其组织坏死，周围也无化脓性感染灶。生化检测荷瘤鼠血清，荷瘤组乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)显著地高于正常对照组(*p<0.05)，天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase，AST)、丙氨酸转氨酶(alanine aminotransferase Isoenzymes，ALT)和碱性磷酸酶(alkalinephosphatase，ALP)显著地低于于正常对照组(*p<0.05)外，其它反映肝肾心脏的指标变化不显著。由此数据分析，此荷瘤鼠的生长状况可为姜黄素的体内抗瘤实验的开展。
高剂量的姜黄素联合皮下瘤两侧给药和腹腔注射抗肿瘤试验，结果显示对照组Raji淋巴瘤随着时间延长，显著地加速生长，5周开始瘤肿块有轻微出血性组织坏死。给药组瘤块体积不成时间依赖性的加速生长，且骨髓中Alu基因表达受到抑制，表明Raji淋巴瘤在姜黄素作用下生长和侵润受到抑制，但抑制作用不十分显著；对给药组鼠血样血清分析，荷瘤对照组血浆乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase，LDH)显著地高于姜黄素处理组和正常对照组(*P<0.05)，姜黄素处理组的血浆乳酸脱氢酶含量与正常未处理组比较，变化不显著(p>0.05)。其它反映心、肾和肝脏功能健康状况的标志性酶变化不显著(p>0.05)。
综上所说，天然活性化合物姜黄素可有效的抑制体内体外Burkitt淋巴瘤Raji细胞的生长。其机理可能是姜黄素促进线粒体附着的凋亡基因Bid和Bax表达上调，尤其Bax表达上调显著，抗凋亡基因Bcl-2和Bcl-XL不显著地变化，Bax/Bcl-2值显著增加，损伤线粒体，线粒体膜通透性增加，释放Cyt C，进入细胞质，与apaf-1结合，使caspase9活化并进一步激活下游的caspase3，导致多聚腺嘌呤二磷酸核糖多聚酶(PARP)的裂解，形成凋亡蛋白酶级联反应，细胞凋亡。同时，发现在本实验条件下姜黄素对BALB/C nu/nu荷瘤裸鼠几乎无毒性。