龍葵中的生物活性成分及其抗腫瘤作用的研究進展

秦 璐， 孫 悅， 朱勁華， 劉美輝

龍葵(Solanum nigrumLinn)又名天茄子、苦葵、水茄、天泡草、老鴉酸漿草、天泡果、山海椒等[1]。是廣東民間常用的道地藥材，主要藥理作用為抗腫瘤，在《廣東中藥志》、《嶺南中草藥撮要》及《廣東地產(chǎn)藥材研究》等多部廣東地方性本草著作中均有記載[2]。龍葵全草均能入藥，以干燥、色綠、肥嫩者為佳，性寒，味苦、微甘，有小毒，歸肺、胃、膀胱經(jīng)，具清熱解毒、活血散瘀、利水消腫、止咳祛痰之功[2]。近年來，龍葵的抗腫瘤作用得到了海內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注，對其抗癌有效成分進行了大量的化學及藥理研究[3-4]，臨床上也廣泛運用龍葵及其復方制劑治療各類腫瘤[5-6]。本文對其抗腫瘤的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及其作用機制的研究近況進行綜述，以為相關(guān)的研究提供參考。

1 生物堿與抗腫瘤作用

中藥龍葵中富含生物堿類成分，主要有茄堿(solanine)，澳洲茄堿(solaonine)，澳洲茄邊堿(solamargine)，β-澳洲茄邊堿(β-solamargine)等。澳洲茄堿與澳洲茄邊堿水解后的苷元為澳洲茄胺(solasodine)。生物堿在龍葵嫩葉中含量較高，且隨葉的長大逐漸減少；生物堿在未成熟的果實含量可達4.2%，研究表明在未成熟果實中含量最高，在果實成熟后則減少甚至消失[7]。

龍葵抗中的生物堿抗腫瘤作用已被普遍證實，賈艷菊等[8]用MTT法觀察龍葵生物堿的體外抗腫瘤作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)100～800 μg/mL的龍葵生物堿對HeLa細胞的生長均呈現(xiàn)出一定的抑制作用。李明慧等[9]觀察龍葵甾體類生物堿對荷瘤(S180)小鼠及對Lewis肺癌移植瘤小鼠的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)龍葵甾體類生物堿不僅具有抑制腫瘤增長的作用，還可顯著提高荷瘤小鼠血清TNF-a、IL-2、IL-6、IL8的水平。目前，關(guān)于龍葵生物堿抗腫瘤機制研究不多，具體為以下幾種機制：(1)細胞周期阻滯：李志雄等[10]研究龍葵堿對前列腺癌LNCaP及Du145細胞系的抑制作用機制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，龍葵堿可以通過線粒體途徑誘導兩種細胞凋亡的發(fā)生，能將腫瘤細胞周期阻滯在S期，由此產(chǎn)生抑制增殖作用。也有研究認為龍葵堿通過改變細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，進而影響腫瘤細胞核糖核酸的合成來抑制腫瘤生長[11]。(2)提高免疫：季宇彬等[12]研究龍葵生物堿對荷瘤小鼠紅細胞免疫功能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，龍葵生物堿可提高紅細胞的膜流動性，同時增強紅細胞對腫瘤細胞的免疫粘附作用，從而抑制了腫瘤生長。(3)抑制癌基因(蛋白)：高世勇等[13]研究發(fā)現(xiàn)，龍葵堿是HepG2細胞NAT1酶(癌基因誘導)的非競爭性抑制劑，龍葵堿可通過作用于NAT1與PABA結(jié)合位點以外的其他位點抑制NAT1酶的活性而誘導HepG2細胞的凋亡。還有研究發(fā)現(xiàn)含有龍葵生物堿的復方中藥煎劑對小鼠肝癌(H22)、腹水型癌細胞增殖的抑制作用是通過抑制癌細胞表面的磷酸二酯酶和Na+-K+ATP酶活性來實現(xiàn)的[14]。

2 多糖及多糖蛋白與抗腫瘤作用

龍葵多糖為水溶性有效成分，其由鼠李糖、木糖、葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖等組成。多糖的提取可先將龍葵全草經(jīng)氯仿-甲醇(2∶1)脫脂、脫色后80%乙醇脫小分子糖；再以水提取，減壓蒸餾濃縮，乙醇沉淀，有機溶劑脫水；最后真空干燥得龍葵粗多糖。糖蛋白是以共價鍵與糖相連接的蛋白質(zhì)，糖肽鏈的連接方式有4類：(1)β-構(gòu)型的N-乙酰氨基葡萄糖和天冬氨酰胺的酞胺基形成的糖苷鍵，稱為N-糖苷鍵。(2)某一種單糖和含氫基的氨基酸，主要是蘇氨酸和絲氨酸等形成的糖苷鍵，稱為O-糖苷鍵。(3)以半胱氨酸為連接點的糖肽鍵，稱為S-糖苷鍵型。(4)是以谷氨酸、天冬氨酸的游離羧基為連接點的糖肽鍵，稱為酯糖苷鍵型。龍葵的糖蛋白結(jié)構(gòu)復雜，幾乎涉及以上的所有的連接方式。糖蛋白的提取方法多采用DAEA-52-離子交換纖維素樹脂來提取，再利用凝膠色譜進行純化[15]。此外，也有報道可采用先質(zhì)膜制備，然后用Triton X-114相分離有機溶劑萃取或CHAPS等去污劑釋放等方法來提取[16]。

目前已有較多文獻證實，龍葵多糖及多糖蛋白具有良好的抗腫瘤作用。李健等[17]研究龍葵多糖對小鼠荷宮頸癌(U14)生長的抑制及對荷瘤小鼠免疫調(diào)節(jié)作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)龍葵多糖具有抑制腹水型腫瘤U14生長、延長荷瘤小鼠存活時間的作用，推測該多糖可能是通過激活機體內(nèi)免疫系統(tǒng)的活動,進而調(diào)節(jié)細胞因子的分泌而發(fā)揮其抗腫瘤作用。常樂等[18]研究龍葵多糖(solanum nigrum polysaccharide,SNPS)粗提物對人胃癌MGC-803細胞株的作用及其對其細胞周期的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SNPS能顯著抑制MGC-803細胞的增殖，阻止胃癌細胞由G1期進入S期、阻滯細胞周期進程。高世勇等[19]考察了龍葵多糖對S180及H22荷瘤小鼠紅細胞補體受體1(CR1)數(shù)量及活性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其能提高荷瘤小鼠紅細胞膜上唾液酸含量，以提高CR1的活性和數(shù)量，進而改善荷瘤小鼠紅細胞的免疫粘附能力，發(fā)揮抗腫瘤的作用。Ooi等[20]報道，當對荷瘤小鼠灌胃龍葵多糖8 d后，其血清中IFN-γ含量顯著增加，而IL-4含量顯著降低，這使得荷瘤小鼠體內(nèi)Th1/Th2向Th1亞群方向轉(zhuǎn)移，激活免疫細胞產(chǎn)生快速免疫應答，產(chǎn)生抗腫瘤作用。MTT試驗結(jié)果進一步表明，龍葵多糖劑量為1 mg/mL時并無體外抗腫瘤作用。由此可知，龍葵多糖對腫瘤的抑制作用可能是通過機體中免疫因子的激活而實現(xiàn)的。有研究表明，龍葵糖蛋白抗腫瘤可能是通過阻斷NF-κB通路來實現(xiàn)的。NF-κB通路的異常激活可導致一系列與腫瘤相關(guān)基因的異常表達，從而抑制腫瘤細胞凋亡。有研究采用電泳遷移實驗和Western印跡實驗觀察到龍葵糖蛋白能夠明顯抑制促癌劑佛波酯(IPA)刺激后腫瘤細胞內(nèi)的蛋白激酶活性、NF-κB因子活性、Bax的表達。通過進一步的深入研究發(fā)現(xiàn)龍葵糖蛋白主要通過抑制NF-κB因子的蛋白活性、阻斷蛋白激酶的跨膜易位，而使NF-κB因子與活化劑蛋白-1的DNA結(jié)合后活性降低，由此阻斷了NF-κB抗腫瘤細胞凋亡通路[21-22]。還有研究表明龍葵在抑制抗凋亡通路的同時，還能通過激活細胞凋亡終末剪切蛋白酶Caspase級聯(lián)反應來促進細胞凋亡。Lee等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在HT-29結(jié)腸癌細胞株中加入龍葵糖蛋白培養(yǎng)后，其中線粒體細胞色素C、Caspase-3和Caspase-9的酶原片斷及多聚聚合酶PARP蛋白增多，而細胞內(nèi)活性氧自由基(ROS)的數(shù)量沒有明顯的改變，因此認為Caspase活化級聯(lián)與ROS無關(guān)。

3 皂苷類成分及其抗腫瘤作用

龍葵中富含甾體皂苷類成分，周新蘭等[24]將龍葵全草60%乙醇提取物經(jīng)D-101大孔樹脂柱吸附，獲得的60%乙醇洗脫部分再經(jīng)分離得到8個化合物。利用波譜分析確定這些化合物結(jié)構(gòu)分別為uttroside B(Ⅰ)、uttroside A(Ⅱ)、22α，25R-26-O-β-D吡哺葡萄糖基-22-羥基-呋甾-△^2-3β．26-二醇-3-D-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)O-[β-D-吡哺木糖基-(1→3)-O-β-D-吡哺葡萄糖基-(1→4)-O-β-D-吡喃半乳糖苷(Ⅲ)、22α．25R-26O-β-D-吡喃葡萄糖基-22-甲氧基-呋甾-△^3-3β等。

目前，有關(guān)龍葵皂苷抗腫瘤活性的報道并不多見，羅文娟[25]等研究發(fā)現(xiàn)從龍葵中分離的3種螺甾皂苷類化合物(分別為solamargine，degalactotigonin，solasonine)對人肝癌高侵襲轉(zhuǎn)移的細胞株FHCC298具有一定的細胞增殖抑制作用。王勝惠等[26]對荷瘤H22(肝癌腹水型)及S180荷瘤小鼠模型皮下注射龍葵皂苷醇提取物，結(jié)果提示龍葵皂苷醇提取物能明顯延長荷瘤小鼠的生存時間，并具一定的抑瘤效果。

4 結(jié)語

近年來的大量研究表明，龍葵中多種生物活性成分具有很好的抗腫瘤作用，這些成分可通過多個環(huán)節(jié)促進細胞凋亡，阻止細胞的惡性增殖，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。但是，筆者認為，龍葵的化學及藥理研究還應向以下幾個方面努力：(1)目前有關(guān)龍葵抗腫瘤藥理作用的研究僅限于某一單體或某一活性部位，有關(guān)整體藥效研究以及各活性成分間協(xié)同作用，抑制腫瘤生長的機制尚不完全清楚，有待進一步深入的研究。(2)龍葵的提取、分離手段還需進一步提升，當前龍葵活性成分的提取、純化多限于小規(guī)模的實驗室研究，如何進一步擴大提取規(guī)模，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，是龍葵走向臨床的必經(jīng)之路。(3)還需進一步探究龍葵中活性成分的化學結(jié)構(gòu)母核，為臨床上抗腫瘤新藥的研發(fā)提供新思路。

[1] 國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會. 中華本草[M]. 上海:上海科學技術(shù)出版社，1999:7.

[2] 梅全喜. 廣東地產(chǎn)藥材研究[M]. 廣東:廣東科技出版社, 2011:247-249.

[3] Li J, Li QW, Feng T, et al. Aqueous extract of Solanum nigrum inhibit growth of cervical carcinoma (U14) via modulating immune respronse of tumor bearing mice and inducing apoptosis of tumor cells[J]. Fitoterapia, 2008, 2(7): 548-556.

[4] 丁霞, 高思國, 李冠業(yè). 龍葵不同提取部位體外抗腫瘤作用的研究[J]. 時珍國醫(yī)國藥, 2011, 22(5):1244-1246.

[5] 黃東彬, 管靜. 龍葵合劑聯(lián)合化療對47例中晚期大腸癌患者生活質(zhì)量和免疫功能的影響[J]. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥, 2012, 8(10):37-38.

[6] 李去病, 李勛, 李森, 等. 瘤化平丸治療肺癌120例療效觀察[J]. 陜西中醫(yī), 2013, 34(2):181-183.

[7] Li J, Li QW, Gao DW, et al. Antitumor effects of total alkaloids isolated from Solanum nigrum in vitro and in vivo[J]. Pharmazie, 2008, 63(7):534-538.

[8] 賈艷菊, 代玲, 張燦. 龍葵生物堿誘導HeLa細胞凋亡研究[J]. 動物醫(yī)學進展, 2010, 31(8):51-54.

[9] 李明慧, 孫世清, 曹亮, 等. 龍葵甾體類生物堿對S180及Lewis肺癌移植瘤小鼠的影響[J].中國天然藥物, 2008, 6(3):223-226.

[10] 李志雄, 梁蔚波, 唐暉, 等. 龍葵堿對前列腺癌LNCaP及Du145細胞系的作用及機制[J]. 廣東醫(yī)學, 2013, 34(8):1153-1156.

[11] 季宇彬, 王宏亮, 高世勇. 龍葵堿對荷瘤小鼠腫瘤細胞DNA和RNA的影響[J]. 中草藥, 2005, 36(8):1200-1202.

[12] 季宇彬, 萬梅緒, 高世勇, 等. 龍葵堿對荷瘤小鼠紅細胞免疫功能的影響[J]. 中草藥, 2007, 38(3):412-414.

[13] 高世勇, 蘇怡君, 季宇彬.龍葵堿對HepG2細胞NAT1酶活性及動力學影響的研究[J]. 中國藥學雜志, 2011, 46(8):589-594.

[14] 安磊, 唐勁天, 劉新民, 等. 龍葵抗腫瘤作用機制研究進展[J]. 中國中藥雜志, 2006, 31(15):1225-1226.

[15] Li J, Li Q, Feng T, et al. Antitumor activity of crude polysaccharides isolated from Solanum nigrum Linne on U14 cervical carcinoma bearing mice[J]. Phytother Res, 2007, 21(9):832-840.

[16] Huang HC, Syu KY, Lin JK. Chemical composition of Solanum nigrum linn extract and induction of autophagy by leaf water extract and its major flavonoids in AU565 breast cancer cells[J]. J Agric Food Chem, 2010, 58(15):8699-86708.

[17] 李健, 韓增勝, 李青旺. 龍葵多糖抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用的研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學, 2008, 36(33):14589-14590,14632.

[18] 常樂, 劉藝. 龍葵多糖對人胃癌MGC-803細胞增殖的影響[J]. 牡丹江醫(yī)學院學報, 2012, 33(4):24-26.

[19] 高世勇, 許龍波, 季宇彬. 龍葵多糖對紅細胞CR1數(shù)量及S180 A和H22荷瘤小鼠機體紅細胞免疫力的影響[J]. 中國藥學雜志, 2011, 46(18):1405-1411.

[20] Ooi VE, Liu F. Immunomodulation and anti-cancer activity of polysaccharide-protein complexes[J]. Curr Med Chem, 2000, 7(7):715-729.

[21] Heo KS, Lim KT. Glycoprotein isolated from Solanum nigrum L. modulates the apoptotic-related signals in 12-O-tetradecanoylphorbol 13-acetate-stimulated MCF-7 cells[J]. J Med Food, 2005, 8(l):69-77.

[22] Lim KT. Glycoprotein isolated from Solanum nigrum L. kills HT-29 cells through apoptosis[J]. Med Food, 2005, 8(2):215-226.

[23] Lee SJ, Ko JH, Lim KT. Glycine- and proline-rich glycoprotein isolated from Solanum nigrum Linne activates caspase-3 through cytochrome c in HT-29 cells[J]. Oncol Rep, 2005, 14(3):789-796.

[24] 周新蘭, 何祥久, 周光雄, 等. 龍葵全草皂苷類化學成分研究[J]. 中草藥, 2006, 37(11):1618-1621.

[25] 羅文娟, 王光輝, 周新蘭, 等. 螺甾皂苷類化合物的體外抗人肝癌細胞增殖作用[J]. 現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學, 2007, 15(3):307-308.

[26] 王勝惠, 從云峰, 梁明, 等. 龍葵90%醇提取物對荷瘤肝癌小鼠生存時間及肉瘤瘤重影響[J]. 黑龍江醫(yī)學, 2005, 6(29):421-424.