異甘草素抗腫瘤藥理作用機(jī)制的研究

薛 慧，王加茹，徐宛婷，張 翼，羅英花，金成浩

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江大慶 163319）

甘草是多年生草本豆科植物，其干燥的根及根莖中含有多種黃酮成分，具有補(bǔ)脾益氣、清熱解毒、祛痰止咳和緩急止痛的功效，被廣泛應(yīng)用于治療咽喉腫痛、痛疽瘡瘍和胃腸道潰瘍等癥[1]。異甘草素（Isoliquiritigenin，ISL） 是從甘草根部中提取的一種黃酮類成分，屬于羥基查耳酮類化合物，難溶于水，溶于極性小的溶劑[2]。研究發(fā)現(xiàn)，異甘草素具有良好的抗腫瘤、抗氧化及抗炎等藥理活性，對(duì)心臟和腦有保護(hù)作用[3]。由于異甘草素抗腫瘤活性廣泛、機(jī)制明朗、修飾物活性增強(qiáng)，具有抗腫瘤新藥的開發(fā)潛力[4]，其抗腫瘤作用已成為研究熱點(diǎn)。對(duì)異甘草素的抗腫瘤作用及其機(jī)制進(jìn)行綜述，以期對(duì)異甘草素抗癌作用的研究和抗癌新藥的研發(fā)提供理論依據(jù)。

1 抑制癌細(xì)胞增殖

異甘草素可以抑制多種癌細(xì)胞增殖，包括宮頸癌、乳腺癌、肺癌及胰腺癌等，主要通過阻滯G0/G1期或G2/M期來抑制細(xì)胞增殖[5]。劉麗等人[6]采用不同濃度異甘草素處理胰腺癌SW1990細(xì)胞，通過MTT法檢測(cè)細(xì)胞增殖發(fā)現(xiàn)，隨著異甘草素處理濃度的增加、作用時(shí)間的延長(zhǎng)，異甘草素顯著抑制胰腺癌SW1990細(xì)胞的增殖。張晶等人[5]采用Western免疫印跡分析和蛋白抽提等方法，將含有CaSki細(xì)胞的培養(yǎng)瓶中加入10-80 μg/mL異甘草素處理細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)異甘草素濃度依賴性地抑制CaSki細(xì)胞增殖，而隨著培養(yǎng)時(shí)間及藥物濃度的增加，異甘草素對(duì)宮頸癌細(xì)胞增殖的抑制作用明顯增強(qiáng)。此外，異甘草素作用CaSki細(xì)胞48 h后，異甘草素濃度依賴性地干擾腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期S和G2/M期百分率上升，G0/G1期百分率下降，說明異甘草素誘導(dǎo)CaSki細(xì)胞阻滯在S和G2/M期。楊新惠等人[7]通過在倒置顯微鏡中觀察發(fā)現(xiàn)，隨著異甘草素處理濃度的增加，T24細(xì)胞將會(huì)出現(xiàn)數(shù)目不斷減少，貼壁能力變差，甚至脫落浮起變圓的現(xiàn)象。而異甘草素通過抑制T24細(xì)胞能量代謝的方式來抑制T24細(xì)胞的生長(zhǎng)。

2 誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡（Apoptosis） 又稱程序性細(xì)胞死亡（Programmed cell death），是指為了維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，由基因控制的細(xì)胞自主有序的死亡。它涉及一系列基因的激活、表達(dá)和調(diào)控等作用。研究顯示，細(xì)胞凋亡相關(guān)基因的改變影響著腫瘤的發(fā)生，因此誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡成為腫瘤治療的重要策略[8]。張棟棟等人[9]通過四甲基偶氨唑藍(lán)（MTT） 比色法觀察發(fā)現(xiàn)，異甘草素可抑制人卵巢癌SKOV3細(xì)胞的增殖并且通過吖啶橙/溴化乙錠熒光染色試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，SKOV3細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞核變圓、破裂和染色質(zhì)濃縮現(xiàn)象；通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，異甘草素對(duì)SKOV3細(xì)胞具有明顯的抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡作用。閻新燕等人[10]研究不同濃度異甘草素處理A375細(xì)胞48 h后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞凋亡數(shù)目隨著處理濃度的升高而不斷增加。結(jié)果顯示，異甘草素通過誘導(dǎo)胞質(zhì)活性氧（ROS）水平升高，引起線粒體膜電位下降，從而通過影響A375細(xì)胞的糖酵解途徑，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。鄺佩霞等人[11]采用TUNEL法檢測(cè)異甘草素的抗腫瘤作用及促調(diào)亡機(jī)制，發(fā)現(xiàn)異甘草素處理后肝癌H22細(xì)胞出現(xiàn)大量凋亡，其凋亡特征明顯，參與凋亡執(zhí)行的Caspase-3蛋白表達(dá)明顯上升，可推測(cè)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是異甘草素抑制肝癌生長(zhǎng)的重要途徑。此外，通過以上研究發(fā)現(xiàn)，ISL在體內(nèi)外發(fā)揮誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡作用與其上調(diào)Bax，Caspase-3，下調(diào)Bcl-2表達(dá)及促進(jìn)Cyt-c釋放有關(guān)[10]。

3 抗新血管生成

新血管生成是腫瘤生長(zhǎng)和代謝過程中必不可少的環(huán)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，抗腫瘤藥物可以通過抑制新血管生成，有效抑制腫瘤的生長(zhǎng)和代謝能力[12]。王志強(qiáng)等人[13]通過采用SRB法檢測(cè)生存能力發(fā)現(xiàn)，異甘草素可明顯抑制肺癌A549細(xì)胞和結(jié)腸癌SW620細(xì)胞的增殖活性，同時(shí)異甘草素可以阻止血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，說明異甘草素發(fā)揮其腫瘤作用不僅通過直接抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，還具有抗腫瘤血管生成的作用。何俊霖等人[14]通過研究異甘草素對(duì)斑馬魚血管生成的影響發(fā)現(xiàn)，當(dāng)異甘草素處理質(zhì)量濃度為2 μg/mL時(shí)即可抑制斑馬魚胚胎血管的生成，質(zhì)量濃度升高至8 μg/mL時(shí)可完全抑制尾部新靜脈血管的生成。當(dāng)處理低劑量的異甘草素時(shí)具有良好的抗新血管生成作用，隨著劑量增加，異甘草素呈時(shí)間依賴性地發(fā)揮抑制發(fā)育作用。

4 結(jié)語

異甘草素是一種可人工合成的黃酮類化合物，主要存在于甘草及許多植物的根部，不僅對(duì)人體無明顯毒副作用，還具有廣泛的生物學(xué)活性。異甘草素可通過抑制癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡和抗腫瘤血管生成等多種途徑發(fā)揮抗腫瘤的效果，進(jìn)而避免作用機(jī)制的單一與人體易產(chǎn)生抗藥性的缺點(diǎn)。但是，隨著野生甘草資源的日漸枯竭和異甘草素在甘草中含量較低，甘草的種植與人工合成異甘草素的研究已成為亟待解決的問題。此外，異甘草素在體內(nèi)不具備靶向性，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡的機(jī)制也尚不完全清楚，需要綜合相關(guān)的中醫(yī)藥理論，從動(dòng)物、細(xì)胞及分子水平上對(duì)異甘草素進(jìn)行更多、更深層次的研究，為藥物活性成分的開發(fā)及腫瘤的治療提供理論依據(jù)，以挖掘其更多的藥用價(jià)值。