黃芪抗腫瘤有效成分及作用機(jī)制研究進(jìn)展

李亞男，榮小鳳，曹文富，余秋波

（1.重慶醫(yī)科大學(xué)2014級(jí)碩士研究生，重慶400016；2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科，重慶400042；3.重慶醫(yī)科大學(xué)分子醫(yī)學(xué)檢測(cè)中心，重慶400016）

黃芪抗腫瘤有效成分及作用機(jī)制研究進(jìn)展

李亞男1，榮小鳳2，曹文富2，余秋波3

（1.重慶醫(yī)科大學(xué)2014級(jí)碩士研究生，重慶400016；2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科，重慶400042；3.重慶醫(yī)科大學(xué)分子醫(yī)學(xué)檢測(cè)中心，重慶400016）

黃芪是豆科多年生草本植物夾膜黃芪和內(nèi)蒙古黃芪的干燥根，性微溫，味甘，歸肺、脾經(jīng)。具有補(bǔ)氣固表、利尿脫毒、排膿、斂瘡生肌的功效?？捎糜跉馓摲α?、食少便溏、中氣下陷、久瀉脫肛、表虛自汗、癰疽難潰、久潰不斂等［1］?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究黃芪含有黃芪多糖、黃芪皂苷、黃酮、氨基酸及多種微量元素，其主要作用有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗衰老、提高機(jī)體抗應(yīng)激能力、抗菌、抗病毒及抗腫瘤等［2］，其中以多糖類、皂苷類及黃酮類抗腫瘤活性更強(qiáng)［3］。現(xiàn)將黃芪抗腫瘤的有效成份及抗腫瘤機(jī)制綜述如下。

1 有效成份

多糖類。黃芪多糖是黃芪最主要的活性成分之一，其提取方法有傳統(tǒng)提取與現(xiàn)代提取兩類，傳統(tǒng)提取方法包括水提、堿醇提及堿水提，現(xiàn)代提取法包括高壓、超聲、微波；其化學(xué)成份主要是葡聚糖與雜多糖，葡聚糖可分為水溶性葡聚糖及水不溶性葡聚糖，雜多糖主要為水溶性酸性雜多糖，含己糖醛酸、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖等［4］。黃芪多糖具有免疫調(diào)節(jié)、防止糖尿病、保護(hù)心血管及抗腫瘤等作用［5］。

皂苷類。黃芪皂苷是黃芪重要的有效成分，已從黃芪中及同屬植物中提取出40多種三萜皂苷類，主要是黃芪皂苷、異黃芪皂苷、大豆皂苷及乙?；S芪皂苷等［6］。其中黃芪甲苷（黃芪皂苷Ⅳ）是黃芪皂苷中羊毛酯醇形的四環(huán)三萜皂苷的一種，亦是黃芪中的有效化學(xué)成分，被視為黃芪的定性定量標(biāo)準(zhǔn)［7］。黃芪皂苷主要有免疫調(diào)節(jié)、改善胰島素抵抗、抗病毒、抗氧化、抗血栓及抗腫瘤等作用［8］。

黃酮類。迄今從黃芪中分離得到的黃酮類化合物有黃酮、毛蕊異黃酮、異黃烷等，其主要作用有抑制動(dòng)脈粥樣硬化、免疫調(diào)節(jié)、抗突變及抗腫瘤等［9］。張冬青等［10］通過(guò)MTT法、PI單染法用黃芪總黃酮和毛蕊異黃酮干預(yù)人紅白血病K562以探討其對(duì)細(xì)胞凋亡及細(xì)胞周期的影響，結(jié)果提示總黃酮和毛蕊異黃酮通過(guò)將細(xì)胞生長(zhǎng)周期阻滯在G0/G1期以及降低細(xì)胞內(nèi)Cyclin D1 mRNA水平來(lái)抑制K562細(xì)胞增殖作用以起到抗腫瘤細(xì)胞的作用。

2 作用機(jī)制

免疫調(diào)節(jié)作用。黃芪的有效成分多糖類、皂苷類及黃酮類均具有免疫調(diào)節(jié)作用。萬(wàn)春平［11］通過(guò)采用絲裂原ConA、脂多糖分別誘導(dǎo)T、B淋巴細(xì)胞增殖為細(xì)胞模型，3H-TdR摻入法檢測(cè)黃芪皂苷Ⅲ對(duì)T、B淋巴細(xì)胞增殖的影響，結(jié)果提示黃芪皂苷Ⅲ可能通過(guò)IFN-γ介導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)活性，這一作用機(jī)制可能與黃芪臨床應(yīng)用于抗腫瘤免疫、扶正祛邪、緩解化療藥物副作用密切相關(guān)。鄒品文等［12］對(duì)S180肉瘤小鼠用黃芪多糖干預(yù)，發(fā)現(xiàn)黃芪多糖對(duì)S180肉瘤小鼠有顯著的瘤抑制作用（P＜0.01），可使外周血CD4+T細(xì)胞表達(dá)增加，CD8+T細(xì)胞表達(dá)降低，增高白細(xì)胞介素IL-2水平、降低白細(xì)胞介素IL-4水平，說(shuō)明黃芪多糖通過(guò)調(diào)節(jié)免疫發(fā)揮抗S180肉瘤作用。Ye Tian等［13］通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明，黃芪可抑制胃癌細(xì)胞MKN 45的生長(zhǎng)及抑瘤作用，其機(jī)制可能是黃芪促進(jìn)樹(shù)突細(xì)胞成熟使Toll樣受體4（TLR4）上調(diào)而抑制IκB-αby的表達(dá)激活自身免疫系統(tǒng)，并可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡而起到抗腫瘤的作用。

抑制腫瘤細(xì)胞增殖。腫瘤的發(fā)生與細(xì)胞增殖或分化相關(guān)基因異常密切相關(guān)，基因突變或者過(guò)度表達(dá)可使細(xì)胞增殖失控，細(xì)胞增殖周期的調(diào)控異常是腫瘤發(fā)生的一個(gè)重要原因［14］。Yan Q等［15］通過(guò)黃芪凝集素干預(yù)人宮頸癌Hela細(xì)胞、成骨樣細(xì)胞MG63及白血病細(xì)胞K652，來(lái)觀察對(duì)這3種細(xì)胞的增殖和細(xì)胞周期的影響，對(duì)Hela細(xì)胞的增殖抑制率最高（92%），其次為K652（84%），最后為MG63（48%），通過(guò)流式及PI染色技術(shù)顯示黃芪凝集素主要阻滯Hela細(xì)胞的S期抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。王玉茹等［16］通過(guò)不同濃度的黃芪注射液處理白血病細(xì)胞K562，用MTT法、瑞士-吉姆薩染色觀察細(xì)胞的活性及形態(tài)學(xué)改變，Western blot等方法檢測(cè)分化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子GATA-1蛋白的表達(dá)，結(jié)果提示高濃度黃芪注射液（600mg/mL）可降低K562細(xì)胞的活性，并且呈劑量-時(shí)間依賴性，隨著藥物濃度增大，K562細(xì)胞體積增大，胞漿豐富，核漿比降低，胞漿內(nèi)可見(jiàn)空泡、染色質(zhì)固縮。Western blot和細(xì)胞免疫化學(xué)結(jié)果均顯示，在37.5～300mg/mL濃度范圍，黃芪注射液可調(diào)節(jié)K562細(xì)胞GATA—l蛋白表達(dá)上調(diào)誘導(dǎo)白血病K562細(xì)胞分化，600mg/mL高濃度黃芪注射液抑制白血病k562細(xì)胞增殖。宋杰等［17］用不同濃度的黃芪多糖處理肝癌HepG2細(xì)胞后分別培養(yǎng)不同的時(shí)間段，觀察細(xì)胞的增殖抑制率、凋亡情況及相關(guān)蛋白的表達(dá)，研究表明黃芪多糖可通過(guò)調(diào)節(jié)AMPK-mTOR信號(hào)通路抑制肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)增殖。

誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。腫瘤的發(fā)生還與凋亡相關(guān)的信號(hào)通路受阻有著重要的聯(lián)系，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡已成為腫瘤治療的研究熱點(diǎn)［18］。研究表明乳腺癌細(xì)胞MCF-7在不同濃度的黃芪多糖處理48h后，黃芪多糖不僅呈濃度依賴性抑制MCF-7的增殖，使乳腺癌細(xì)胞的增殖停滯在s期，而且隨著黃芪多糖濃度的逐漸增高，在吖啶橙（AO）/溴化乙啶（EB）熒光染色法下觀察到MCF-7細(xì)胞中代表凋亡的瑪瑙色逐漸增多，細(xì)胞核驟縮、核分裂，細(xì)胞形態(tài)呈現(xiàn)典型的凋亡特征。因此黃芪多糖不僅可抑制人乳腺癌MCF-7細(xì)胞增殖，并且可誘導(dǎo)其凋亡［19］。田亞萍等［20］選取人宮頸癌HeLa細(xì)胞分為黃芪單藥組及丹參酮ⅡA、5-氟尿嘧啶（5-Fu）聯(lián)合用藥組，培養(yǎng)72h后運(yùn)用流式及MTT法檢測(cè)細(xì)胞活力，結(jié)果顯示單藥及聯(lián)合用藥均可誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞凋亡，但黃芪加丹參酮ⅡA+5-FU組人宮頸癌HeLa細(xì)胞凋亡率較黃芪組、丹參酮ⅡA組、5-Fu組、黃芪加丹參酮ⅡA組高（P＜0.05）。表明黃芪、丹參酮ⅡA、5-Fu可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，聯(lián)用后可增加抗腫瘤活性。Wang BB等［21］用黃芪超濾物干預(yù)H22腹水瘤小鼠，設(shè)生理鹽水為陰性對(duì)照組，放療組為陽(yáng)性對(duì)照組，通過(guò)小鼠的體重、腹圍等指標(biāo)及H22細(xì)胞凋亡、周期阻滯及DNA損傷等的檢測(cè)，結(jié)果表明黃芪超濾物可能通過(guò)激活p53介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡信號(hào)途徑對(duì)H22腹水瘤小鼠具有放射增敏作用而起到抑制腫瘤的作用。

抑制腫瘤細(xì)胞侵襲、遷移。腫瘤的細(xì)胞的侵襲、遷移是腫瘤復(fù)發(fā)的重要原因，也是抗腫瘤研究一個(gè)突破口。龐歆橋等［22］通過(guò)黃芪甲苷、貝伐單抗兩種藥物單藥及聯(lián)用干預(yù)肺癌細(xì)胞A549后，通過(guò)RT-PCR顯示黃芪甲苷能顯著抑制侵襲相關(guān)基因MMP-2和MMP-9的表達(dá)，表明黃芪甲苷能夠增強(qiáng)A549細(xì)胞的黏附能力并抑制其轉(zhuǎn)移和侵襲。曹艷等［23］用100ug/mL的黃芪甲苷處理SGC7901胃癌細(xì)胞48h后，用Transwell小室實(shí)驗(yàn)表明細(xì)胞侵襲能力顯著下降，通過(guò)RT-PCR及Western blot法證實(shí)了MMP-2和MMP-9分子的mRNA和蛋白水平均下降，證明在體外黃芪甲苷能夠通過(guò)減少細(xì)胞MMP-2和MMP-9的表達(dá)而發(fā)揮抑制胃癌細(xì)胞侵襲的能力，而且其抑制侵襲作用一定程度上是通過(guò)抑制細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)。

抑制腫瘤血管形成。在正常情況下調(diào)控血管形成的多種因素處于平衡狀態(tài)，當(dāng)腫瘤發(fā)生時(shí)，血管促進(jìn)因子過(guò)度表達(dá)，而血管生成抑制因子表達(dá)降低，所以腫瘤的血管生成是腫瘤轉(zhuǎn)移、侵襲不可或缺的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)途徑，阻斷腫瘤的血管形成已成為介入手術(shù)的主要途徑，中草藥對(duì)于抑制腫瘤血管形成亦有廣闊的前景［24］。研究表明腫瘤壞死因子（TNF）能夠抑制腫瘤血管的形成從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)［25］。谷俊朝等［26］通過(guò)黃芪多糖干預(yù)乳腺癌小鼠模型，來(lái)檢測(cè)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）及凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2的表達(dá)情況，結(jié)果表明黃芪多糖增強(qiáng)了乳腺癌小鼠淋巴細(xì)胞免疫活性，雖然與對(duì)照組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，還是起到了一定抑制腫瘤的生長(zhǎng)的作用。實(shí)驗(yàn)表明黃芪多糖降低了腫瘤VEGF、Bcl-2的表達(dá)，即抑制腫瘤血管生成，降低細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)。臧文華等［27］通過(guò)黃芪、莪術(shù)及聯(lián)合順鉑對(duì)肝癌裸鼠原位移植瘤的抑制作用實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示黃芪通過(guò)降低腫瘤組織中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子顯著地抑制腫瘤血管生成。

3 小 結(jié)

黃芪具有多元素、多靶點(diǎn)、多方位、副作用小的抑制腫瘤的優(yōu)勢(shì)，但中藥的化學(xué)成分較為復(fù)雜，而且不同的地域影響對(duì)于藥材中的化學(xué)成分的含量也有很大的影響。Li S等［28］認(rèn)為不同地區(qū)的黃芪多糖中含有不同量的硒，而且硒是黃芪多糖抗腹水肝癌細(xì)胞H22及S180肉瘤的主要成分。所以，中草藥有效化學(xué)成分的研究是未來(lái)中藥研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，相信隨著藥物鑒定、分離技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)中藥活性成分的分離及鑒定能夠更加精確，可為腫瘤的治療提供更多的選擇。

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R735.8

A

1004-2814（2017）03-0341-03

2016-11-15

余秋波