白花蛇舌草抗腫瘤化學(xué)成分和作用機(jī)制的研究進(jìn)展△

浦飛飛，陳鳳霞，夏平#

1武漢市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院（武漢市第一醫(yī)院）骨科，武漢430022

2武漢大學(xué)中南醫(yī)院腫瘤放化療科，武漢430071

3長江航運(yùn)總醫(yī)院腫瘤科，武漢430010

白花蛇舌草是茜草科一年生草本植物，廣泛分布于亞熱帶地區(qū)。現(xiàn)代研究表明，白花蛇舌草具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤和增強(qiáng)機(jī)體非特異性免疫功能的作用[1-3]。盡管目前已有大量關(guān)于白花蛇舌草抗腫瘤化學(xué)成分、藥理活性、定量分析和抗腫瘤機(jī)制等方面的研究，但尚缺乏更新的、系統(tǒng)的綜述。本文通過整理和歸納關(guān)于白花蛇舌草的化學(xué)成分及其抗腫瘤作用機(jī)制方面的研究成果，為對(duì)白花蛇舌草的進(jìn)一步研究提供參考。

1 白花蛇舌草的活性成分

隨著質(zhì)譜儀（mass spectrograph，MS）、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（liquid chromatograph-mass spectrometer，LC-MS）、核磁共振-質(zhì)譜儀（nuclear magnetic resonance-mass spectrometer，NMR-MS）、飛行時(shí)間-質(zhì)譜儀（time of flight-mass spectrometer，TOFMS）等儀器及分析技術(shù)的發(fā)展，關(guān)于白花蛇舌草活性成分的研究越來越多。白花蛇舌草主要包括環(huán)烯醚萜類化合物、黃酮類化合物、蒽醌類化合物、酚酸類化合物及其衍生物、甾醇類化合物、揮發(fā)油類化合物、其他類化合物（生物堿、多糖類、環(huán)肽、香豆素、生物堿）等活性成分，還含有一些微量元素、氨基酸。

1.1 環(huán)烯醚萜類和三萜類化合物

環(huán)烯醚萜是白花蛇舌草重要的特征性成分之一，除了具有抗氧化、抗炎和保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)等多種生物活性外，還具有良好的抗腫瘤活性[4]。通過采用LC-MS和TOF-MS對(duì)純化合物的核磁共振光譜進(jìn)行分析，截至目前，從白花蛇舌草中已分離并鑒定出32種環(huán)烯醚萜類化合物及其衍生物[5]。Kim等[6]從白花蛇舌草的甲醇提取物中分離得到了7種環(huán)烯醚萜類化合物，其中，京尼平苷酸、雞屎藤次苷、去乙酰基車葉草苷酸具有抗低密度脂蛋白氧化的作用。目前，利用一維核磁共振和二維核磁共振從白花蛇舌草中共分離得到了4種三萜類化合物，分別為絲石竹酸、乙酰羽扇豆醇酯、齊墩果酸和熊果酸[6-8]，其中，齊墩果酸和熊果酸是已知的主要活性物質(zhì)。

1.2 黃酮類化合物

黃酮類化合物是廣泛存在于自然界的一類化合物，是白花蛇舌草中含量較高的化學(xué)成分，其中，大部分黃酮類化合物為山奈酚和槲皮素黃酮的衍生物，其抗腫瘤作用機(jī)制與干擾腫瘤細(xì)胞的能量代謝、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡等有關(guān)。近年來，張彩霞等[9]采用微波提取工藝從白花蛇舌草中提取了黃酮類化合物，并通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化其提取工藝，采用紫外可見分光光度法對(duì)白花蛇舌草中黃酮類化合物的含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，白花蛇舌草中的黃酮類化合物的主要成分為黃酮醇類，該研究為白花蛇舌草藥用價(jià)值的進(jìn)一步開發(fā)提供了參考。目前，具有多種取代基的26種黃酮類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)已得到了鑒定[10]。

1.3 蒽醌類化合物

蒽醌類化合物是白花蛇舌草中的主要生物活性成分。目前，已從白花蛇舌草中獲得了24種具有不同取代基的蒽醌類化合物，這些化合物具有9，10-蒽醌化學(xué)結(jié)構(gòu)的典型特征，含有羥基、甲基和（或）甲氧基，如2-羥基-3-甲氧基-6-甲基蒽醌。目前，2-羥基-3-甲基蒽醌是研究的最為廣泛的有效成分之一[8,11]。但需要注意的是，不同產(chǎn)地的白花蛇舌草，分離得到的蒽醌類化合物的含量有所不同，高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）可測(cè)定蒽醌類化合物的含量，為白花蛇舌草的質(zhì)量控制提供理論依據(jù)。

1.4 酚酸類化合物

酚酸類化合物是廣泛存在于自然界中的重要次生代謝產(chǎn)物。有研究從白花蛇舌草中鑒定出23種酚酸、包括苯甲酸衍生物、香豆酸及其衍生物、咖啡酸及其衍生物、阿魏酸及其衍生物、對(duì)甲氧基肉桂酸、二苯環(huán)丁烷二羥酸衍生物、十八烷基（E）-P-香豆酸和奎寧酸衍生物[7,12]。研究發(fā)現(xiàn)，（E）-6-0-P香豆酰雞屎藤苷甲酯的含量最高，是白花蛇舌草的指標(biāo)性化合物，具有較強(qiáng)的抗炎藥理活性；另外，該研究對(duì)（E）-6-0-P香豆酰雞屎藤苷甲酯的含量進(jìn)行了測(cè)定，并建立了其含量測(cè)定方法學(xué)，更好地控制了白花蛇舌草的質(zhì)量[12]。

1.5 多糖類化合物

多糖為白花蛇舌草的重要活性成分之一，是極性較大的天然高分子化合物，具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化及抗衰老等作用，目前，其提取率較低，產(chǎn)地、采收季節(jié)對(duì)多糖的含量均具有一定的影響。馬河等[13]采用大孔吸附樹脂脫色、蛋白酶水解蛋白及超濾技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用分離純化得到均一多糖組分ODP-1，并研究了其分子質(zhì)量、結(jié)構(gòu)及免疫活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ODP-1具有免疫增強(qiáng)活性，其分子量為20.88 kD，由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成，摩爾比為0.005∶0.033∶0.575∶1.000∶0.144∶0.143。

1.6 揮發(fā)油類化合物

白花蛇舌草的揮發(fā)油成分以脂肪酸和脂肪酸酯類為主。有研究通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）結(jié)合科瓦茨保留指數(shù)（kovats retention index，KRI）對(duì)揮發(fā)油中的化學(xué)成分進(jìn)行了鑒定，共鑒定出29種揮發(fā)油類化合物，占總含油量的81.45%，其中，正十六酸（31.22%）、油酸（6.74%）、二十四烷（4.94%）和9，12-十八碳二烯酸（4.87%）為主要成分[14]。劉志剛等[15]對(duì)不同產(chǎn)地白花蛇舌草中揮發(fā)油的成分進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)地白花蛇舌草中的揮發(fā)油出油率為0.25%～0.30%，分別檢出24～28種化學(xué)成分，其中，廣東產(chǎn)白花蛇舌草含主要化學(xué)成分16種，江西產(chǎn)白花蛇舌草含主要化學(xué)成分17種，廣西產(chǎn)白花蛇舌草含主要化學(xué)成分14種，雖然廣東、江西、廣西白花蛇舌草揮發(fā)油的出油率基本相同，但化學(xué)成分存在差異，揮發(fā)油成分以脂肪酸及脂肪酸酯類為主。

1.7 其他

有研究通過電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定了白花蛇舌草和其易混品水線草中錳（Mn）、鉻（Cr）、鍶（Sr）、鋅（Zn）、銣（Rb）、硼（B）、鎳（Ni）、銅（Cu）、釩（V）、錫（Sn）、砷（As）、鉬（Mo）、硒（Se）、鉆（Co）14種人體必需微量元素的含量，為解釋兩種中草藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供了數(shù)據(jù)支持[16]。此外，也有研究從白花蛇舌草中分離出了4，4'-二羥基-α-古柯間二酸，為環(huán)丁烷衍生物，通過光催化環(huán)丁烷加成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該化合物應(yīng)是植物體內(nèi)代謝形成，而不是提取分離過程產(chǎn)生的物質(zhì)[17]。另外一項(xiàng)研究通過硅膠柱色譜對(duì)白花蛇舌草的化學(xué)成分進(jìn)行了分離，應(yīng)用波譜學(xué)方法鑒定結(jié)構(gòu)，共分離鑒定出6種化合物，其中，乙酰羽扇豆醇酯、咖啡酸、3，4-二羥基苯甲酸、5-羥基-6，7，3'，4'-四甲氧基黃酮為首次從該植物中分離得到的化合物[18]。

2 白花蛇舌草抗腫瘤作用的分子機(jī)制

2.1 白花蛇舌草的抗腫瘤作用

白花蛇舌草的抗腫瘤作用主要體現(xiàn)在預(yù)防腫瘤、抗腫瘤、防止腫瘤發(fā)生復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移等方面。在體外實(shí)驗(yàn)中，白花蛇舌草的乙醇提取物可以抑制HT-29腫瘤細(xì)胞的增殖，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致DNA碎裂，質(zhì)膜不對(duì)稱丟失，線粒體膜電位塌陷，活化胱天蛋白酶9（caspase 9）和胱天蛋白酶3（caspase 3），激活促凋亡基因B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2相關(guān)X蛋白（B-cell lymphoma/leukemia 2 associated X protein，BAX），并下調(diào)B細(xì)胞淋巴瘤-2（B cell lymphoma-2，Bcl-2）、細(xì)胞周期蛋白 D1（cyclin D1）mRNA、增殖細(xì)胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）、周期蛋白依賴性激酶4（cyclin dependent kinase 4，CDK4）的表達(dá)，表明白花蛇舌草可以通過多種途徑[如激活白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白 3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）信號(hào)通路和線粒體依賴通路]抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖[19,20]。白花蛇舌草的水提取物和乙醇提取物均具有抗白血病的作用，研究發(fā)現(xiàn)，2-羥基-3-甲基蒽醌能夠誘導(dǎo)U937細(xì)胞凋亡，并具有時(shí)間和劑量依賴性，其作用機(jī)制與磷酸化p38絲裂原活化蛋白酶（phosphorylated-p38 mitogenactivated protein kinase，p-p38MAPK）和磷酸化的胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/（2phosphoryhted-extracellular signal-regulated kinase 1/2，p-ERK1/2）及caspase 3活性的增強(qiáng)有關(guān)[21]。Wang等[22]研究發(fā)現(xiàn)，白花蛇舌草2-羥基-3-甲基蒽醌能夠通過激活細(xì)胞表面誘導(dǎo)Fas及其配體FasL、死亡受體4（death receptor 4，DR4）和腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（tumor necrosis factor-related apoptosis-in-ducting ligand，TRAIL），促進(jìn)人單核細(xì)胞白血病THP-1細(xì)胞的凋亡，且能夠促進(jìn)胱天蛋白酶8（caspase 8）的活化誘導(dǎo)凋亡。

2.2 白花蛇舌草的主要抗腫瘤活性成分

2.2.1 黃酮類化合物 白花蛇舌草總黃酮是白花蛇舌草中提取的有效成分，是白花蛇舌草中最主要的活性成分，具有抗腫瘤、抗氧化、清除自由基、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能等作用。白花蛇舌草總黃酮能夠抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factorβ，TGF-β）誘導(dǎo)的肝癌MHCC97-H細(xì)胞的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，其機(jī)制可能與其抑制TGF-β1誘導(dǎo)的E鈣黏蛋白的下調(diào)及上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化有關(guān)[23]。Dong等[24]發(fā)現(xiàn)粗生物堿/黃酮類提取物對(duì)人乳腺癌細(xì)胞系MCF7具有抗腫瘤活性。有研究通過建立小鼠肉瘤S180、EAC腹腔積液型、肝癌HepA實(shí)體型移植腫瘤模型，發(fā)現(xiàn)不同濃度的白花蛇舌草總黃酮均具有一定的抗腫瘤作用，且可增加機(jī)體的特異性免疫功能和非特異性免疫功能，并對(duì)腫瘤化療藥物具有一定的減毒作用，提示白花蛇舌草總黃酮將會(huì)是一種理想的新型抗腫瘤藥物[25-26]。黃酮類抗腫瘤活性成分類黃酮和槲皮素具有明顯的抗氧化作用，具有超氧陰離子清除劑的作用[27]。有研究通過體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)類黃酮提取物可以下調(diào)腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和白細(xì)胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）的表達(dá)，同時(shí)，總類黃酮可通過激活細(xì)胞核因子-κB（nuclear factorκB，NF-κB）和絲裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路發(fā)揮抗炎作用[28]。

2.2.2 蒽醌類化合物 隨著對(duì)白花蛇舌草活性成分的不斷深入研究，人們?cè)絹碓蕉嗟仃P(guān)注蒽醌類化合物的抗腫瘤活性。張舫和梁春波[29]研究發(fā)現(xiàn)，2-羥基-3-甲基蒽醌可協(xié)同紫杉醇通過上調(diào)caspase 8、caspase 9和caspase 3的表達(dá)促進(jìn)人卵巢癌A2780細(xì)胞的凋亡，這一研究為臨床上卵巢癌化療時(shí)減少紫杉醇的用量，減少紫杉醇的不良反應(yīng)和耐藥性提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)及新的思路。Li等[30]發(fā)現(xiàn)，1，3-二羥基-2-甲基蒽醌能夠誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡，并能夠提高p53、Fas、FasL、p21和細(xì)胞色素C的表達(dá)水平，增強(qiáng)caspase 3、caspase 8和caspase 9的活性，下調(diào)Bcl-2、細(xì)胞色素C、細(xì)胞周期蛋白E、細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶2（cyclin-dependent kinases 2，CDK2）的表達(dá)。闞亮等[31]在研究白花蛇舌草的有效成分2-羥基-3-甲基蒽醌誘導(dǎo)人白血病HL-60細(xì)胞凋亡機(jī)制中發(fā)現(xiàn)，半胱天冬酶激活蛋白、凋亡抑制蛋白（inhibitor of apoptosis protein，IAP）和細(xì)胞凋亡抑制蛋白1/2（cellular inhibitor of apoptosis protein 1/2，cIAP1/2）在 2-羥基-3-甲基蒽醌誘導(dǎo)的人白血病細(xì)胞凋亡過程中起著重要作用。Liu等[32]發(fā)現(xiàn)白花蛇舌草中的甲基蒽醌對(duì)MCF7細(xì)胞的生長具有抑制作用，其作用機(jī)制主要是通過激活Ca2+/calpain/caspase 4細(xì)胞凋亡途徑誘導(dǎo)MCF7細(xì)胞凋亡。

2.2.3 有機(jī)酸類化合物 有機(jī)酸是具有酸性的有機(jī)化合物，廣泛存在于中藥的葉、根、果實(shí)中，具有抗菌、利膽、升高白細(xì)胞水平等作用，部分有機(jī)酸具有抗腫瘤的作用。Hsu等[33]研究了齊墩果酸和熊果酸對(duì)腫瘤生長和造血功能的抑制作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，齊墩果酸和熊果酸在荷瘤小鼠體內(nèi)的抗腫瘤活性呈劑量依賴性分布。同時(shí)，齊墩果酸和熊果酸對(duì)放療后造血系統(tǒng)造血功能的恢復(fù)具有促進(jìn)作用。Wu等[34]研究發(fā)現(xiàn)，齊墩果酸對(duì)Ras基因突變的R6細(xì)胞的增殖具有抑制作用，且齊墩果酸對(duì)R6細(xì)胞的生長抑制作用不依靠正常細(xì)胞和Ras基因突變細(xì)胞之間的直接接觸。齊墩果酸可促進(jìn)正常成纖維細(xì)胞分泌抑制因子以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖；在正常成纖維細(xì)胞存在的情況下，齊墩果酸可增強(qiáng)對(duì)Ras基因突變R6細(xì)胞的生長抑制作用。

2.2.4 多糖類化合物 中藥多糖具有免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤的作用，能夠激活巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等細(xì)胞的生物學(xué)活性，作為免疫增強(qiáng)劑提高機(jī)體的免疫力。白花蛇舌草親脂性提取物和粗多糖對(duì)S-180腫瘤細(xì)胞具有明顯的抑制作用，在抑制腫瘤生長的同時(shí)，白花蛇舌草粗多糖對(duì)化學(xué)藥物如環(huán)磷酰胺所致的免疫系統(tǒng)和造血系統(tǒng)損傷具有一定的保護(hù)作用[35]。Son等[36]研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)中草藥中的糖蛋白和多糖是誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞刺激和抗原特異性免疫反應(yīng)所需的主要活性成分，其中，糖蛋白和多糖通過抗雞卵清溶菌酶（Hen egg-white lysozyme，HEL）介導(dǎo)的B淋巴細(xì)胞激活特異性體液免疫反應(yīng)。林圣云等[37]研究發(fā)現(xiàn)，白花蛇舌草多糖在一定濃度范圍內(nèi)可明顯抑制多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞的增殖，且其對(duì)多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞的增殖抑制作用呈時(shí)間和濃度依賴性；另外，其對(duì)多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞的增殖抑制作用與誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)，而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡機(jī)制與其激活caspase 3、caspase 8和caspase 9及多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（poly ADP-ribose polymerase，PARP）蛋白的表達(dá)，下調(diào)磷酸化蛋白激酶B及NF-κB的表達(dá)有關(guān)。

3 小結(jié)與展望

在中國，白花蛇舌草作為一種具有清熱解毒功效的全草類中藥已有幾千年的歷史。近年來，因其具有抗腫瘤的作用而備受關(guān)注，現(xiàn)代研究試圖推斷其抗腫瘤的作用機(jī)制，為其抗腫瘤的作用提供了大量的證據(jù)。另外，白花蛇舌草還具有抗氧化、抗感染、抗病毒、調(diào)節(jié)免疫功能和保護(hù)心血管等多種藥理作用。目前從中分離得到的化學(xué)成分已達(dá)上百種，其中，環(huán)烯醚萜類化合物、黃酮類化合物和蒽醌類化合物是白花蛇舌草中重要的活性物質(zhì)。在未來的研究中，可利用反向分子對(duì)接技術(shù)對(duì)白花蛇舌草的成分進(jìn)行抗腫瘤靶點(diǎn)的預(yù)測(cè)，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。然而，關(guān)于白花蛇舌草藥物代謝動(dòng)力學(xué)的研究相對(duì)較少，無法確定其有效成分在人體中的具體作用。因此，在后續(xù)研究中應(yīng)該建立更符合臨床實(shí)際的藥效學(xué)研究模型，從而更加客觀地評(píng)估藥物的實(shí)際藥理作用和機(jī)制，如構(gòu)建原位移植腫瘤模型和循環(huán)腫瘤細(xì)胞體外轉(zhuǎn)移瘤模型、體外細(xì)胞三維生長模型等。綜上所述，本文對(duì)白花蛇舌草抗腫瘤的有效成分及分子機(jī)制進(jìn)行了較為系統(tǒng)的綜述，為白花蛇舌草的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用提供了參考依據(jù)。